Спосіб виготовлення фільтрувального елемента курильного виробу, фільтрувальний елемент для курильного виробу та курильний виріб

Реферат: Спосіб виготовлення фільтрувального елемента для курильного виробу включає нанесення добавки на фільтрувальний матеріал, твердої при кімнатній температурі, і нагрівання добавки для її розплавлювання. За допомогою цього способу одержують фільтрувальний елемент для курильного виробу, що містить листовий фільтрувальний матеріал і добавку, тверду при кімнатній температурі, і у якому листовий фільтрувальний матеріал містить папір, відновлений тютюн або крохмаль. UA 106913 C2 (12) UA 106913 C2 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до способів виготовлення фільтрувальних елементів і фільтрів для курильних виробів, до фільтрувальних елементів і фільтрів, що містять добавку. Зокрема, пропонований винахід відноситься до способів уведення добавки у фільтрувальний матеріал, що представляє собою твердий матеріал при кімнатній температурі; спосіб включає стадію плавлення добавки. Як фільтрувальні матеріали для тютюнового диму використовували велику різноманітність матеріалів. Найчастіше використовуваним фільтрувальним матеріалом є волокна ацетату целюлози. Однак, незважаючи на те, що ацетат целюлози має чудову здатність до фільтрації тютюнового диму, у нього є недолік, який полягає в більш повільному розкладанні, ніж інші матеріали, і тому він може бути несприятливим у світлі впливу на навколишнє середовище. Є відомими фільтрувальні матеріали, виготовлені з нетканих листових матеріалів і паперу. Відповідні листові матеріали включають полівініловий спирт, відновлений тютюн, крохмаль і поліоксипропіонову кислоту. Ці матеріали набагато легше розкладаються, ніж волокна ацетату целюлози, однак, вони мають недоліки. Зокрема, для досягнення необхідної структурної міцності при виготовленні фільтрувального елемента з нетканих листових матеріалів і паперу фільтрувальний матеріал звичайно щільно запаковують, і це означає, що подібні фільтрувальні елементи мають зовсім інші властивості в порівнянні з такими, які виготовлені з ацетату целюлози. Вони демонструють більш високий опір потоку диму, у результаті чого виникає більше падіння тиску, ніж у випадку звичайного фільтра з ацетату целюлози (АЦ), що вимагає від користувача прикладати більше зусилля усмоктування при курінні. Можливо більш важливим є те, що як було встановлено, дим, що усмоктується крізь подібний фільтрувальний матеріал, має інші смакові характеристики в порівнянні з димом, що усмоктується через звичайний фільтрувальний матеріал з ацетату целюлози. Більше того, було встановлено, що фільтрувальні елементи, які містять неткані листові матеріали або папір як фільтрувальний матеріал, демонструють набагато меншу вибірковість видалення напівлетких сполук, ніж звичайні фільтрувальні матеріали з волокна ацетату целюлози. Є відомим використання добавок, таких як тріацетин (тріацетил гліцерин), тріетилцитрат (ТЕЦ) і низькомолекулярний поліетиленгліколь (ПЕГ) у фільтрах з ацетату целюлози. Ці добавки функціонують як пластифікатори й звичайно використовують у фільтрах з ацетату целюлози для надання достатньої твердості фільтрувальним стрижням для виготовлення й використання сигарет. Деякі пластифікатори мають додаткову перевагу, яка полягає в поліпшенні здатності вибіркового видалення волокном ацетату целюлози з тютюнового диму напівлетких сполук, таких як фенол, про-крезол, р-крезол і m-крезол. Ці пластифікатори знаходяться у рідкому вигляді при кімнатній температурі і їх розприскують на волокна ацетату целюлози. Пластифікатор покриває окремі волокна й згодом він скріплює сусідні волокна в точках їх контакту, тим самим збільшуючи твердість фільтрувального матеріалу, надаючи сердечнику фільтра необхідну структурну міцність. Однак характер дії пластифікаторів означає, що існує верхня межа для кількості, яку можна ввести у фільтрувальний матеріал з волокон ацетату целюлози. Якщо введено більше 7 % пластифікатору від маси фільтра, то пластифікатор починає впливати на волокна ацетату целюлози, утворюючи отвори, що погіршують їх фільтраційні характеристики. У той час як уведення таких пластифікаторів як тріацетин, ТЕЦ або ПЕГ-400 у фільтри з ацетату целюлози (АЦ фільтри) є відносно поширеним, їх уведення в неткані листові й паперові фільтрувальні матеріали є менш перспективним. По-перше, пластифікатори використовують в АЦ фільтрах для скріплення волокон, і очевидно, що додавання пластифікатору в нетканий листовий матеріал або папір (у яких волокна вже скріплені усередині листової структури) не дасть позитивного ефекту. По-друге, ці звичайно використовувані пластифікатори являють собою рідини і їх нанесення на неткані листові й паперові фільтрувальні матеріали буде обмеженим, оскільки в результаті ці матеріали стають вогкими й втрачають свою структурну цілісність. Папір, найчастіше використовуваний листовий фільтрувальний матеріал, може почати руйнуватися, ставши вологим, і тому буде менш прийнятним для користувача. Крім того, багато листових матеріалів, включаючи полівініловий спирт і поліоксипропіонову кислоту, розчинні й тому додавання водних добавок може привести до часткового розчинення матеріалу. Відповідно, завданням даного винаходу є забезпечення способу виготовлення фільтрувального елемента, що більш легко розкладається, ніж фільтрувальні елементи, що містять звичайні волокна ацетату целюлози як фільтрувальний матеріал. Переважно, щоб спосіб також забезпечував фільтрувальний елемент, що демонструє поліпшену здатність вибіркового видалення напівлетких сполук і одержання диму, що має смакові характеристики, подібні до таких, які забезпечують звичайні фільтри з ацетату целюлози. 1 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Суть винаходу Відповідно до першого аспекту даного винаходу пропонується спосіб виготовлення фільтрувального елемента курильного виробу. Спосіб включає стадії: i) нанесення добавки, твердої при кімнатній температурі, на фільтрувальний матеріал; ii) нагрівання добавки для її плавлення; і iii) формування фільтрувального матеріалу й добавки у фільтрувальний елемент. Стадії способу, що пропонується у винаході, можна виконувати в будь-якому порядку, хоча в деяких варіантах здійснення винаходу стадію (i) переважно виконують перед стадією (iii). Відповідно до другого аспекту даного винаходу пропонується фільтрувальний елемент для курильного виробу. Фільтрувальний елемент включає фільтрувальний матеріал і добавку, тверду при кімнатній температурі; фільтрувальний елемент одержують за допомогою способу, що відповідає першому аспекту даного винаходу. Відповідно до третього аспекту даного винаходу пропонується фільтр для курильного виробу, що включає фільтрувальний елемент відповідно до другого аспекту. Відповідно до четвертого аспекту даного винаходу пропонується курильний виріб, що включає фільтрувальний елемент відповідно до другого аспекту і/або фільтр відповідно до третього аспекту, прикріплений до стрижня курильного матеріалу. Наповнювач із курильного матеріалу може включати тютюн і курильним виробом може бути сигарета. Використовуваний у даному документі термін "курильний виріб" включає курильні вироби, такі як сигарети, сигари або сигарильо, які базуються на тютюні, похідних тютюну, розпушеному тютюні, відновленому тютюні або замінниках тютюну, а також продуктах, що нагріваються без горіння. Докладний опис здійснення винаходу Даний винахід відноситься до способу виготовлення фільтрувального елемента для курильного виробу, який включає нанесення добавки на фільтрувальний матеріал, твердої при кімнатній температурі, і нагрівання добавки для її плавлення. В одному варіанті здійснення винаходу добавку наносять на фільтрувальний матеріал у твердій формі, наприклад, у формі порошку перед формуванням стрижня фільтра. Сформований стрижень фільтра можна потім нагріти для плавлення добавки, поки вона знаходиться в контакті з фільтрувальним матеріалом. Коли добавка згодом охолоджується й знову твердіє, то вона надає сформованому фільтрувальному матеріалу й фільтрувальному елементу одну або декілька властивостей: стабільність і твердість, поліпшені смакові характеристики диму й покращене вибіркове видалення напівлетких сполук. В альтернативному варіанті здійснення винаходу добавку плавлять і наносять на фільтрувальний матеріал у розплавленій або рідкій формі перед формуванням стрижня фільтра. Коли матеріал добавки згодом охолоджується й знову твердіє, то він надає фільтрувальному матеріалу й сформованому фільтрувальному елементу одну або декілька властивостей: стабільність і твердість, покращені смакові характеристики диму й покращене вибіркове видалення напівлетких сполук. Способи відповідно до даного винаходу можна використовувати для внесення добавки в будь-який придатний тип фільтрувального матеріалу, включаючи волокнистий фільтрувальний матеріал, такий як звичайний ацетат целюлози, який у цей час широко використовується у фільтрах курильних виробів. Однак, цей спосіб уважається особливо ефективним, коли його використовують для внесення добавки в альтернативні фільтрувальні матеріали, такі як отакі, виготовлені з листового матеріалу, наприклад, нетканих листових матеріалів або паперу. Паперовий фільтрувальний матеріал може включати зібраний складками папір, стиснений, гофрований або навіть різаний папір. Паперовий фільтрувальний матеріал схильний до низької повітропроникності, має лужний рн і може легко зібратися складками або сформуватися з утворенням фільтрувального елемента. Переважним фільтрувальним матеріалом для фільтрувальних елементів, пропонованих у даному винаході, є зібраний складками або гофрований папір. Прикладами відповідних паперів є папери Puracel™ і Myria™ (Filtrona plc, Великобританія). Як фільтрувальні матеріали можна використовувати інші неткані листові матеріали. Листові матеріали загалом визначають як листові або сіткові структури, скріплені разом перевитими волокнами або нитками механічно, термічно або хімічно або комбінацією цих двох або більше способів. Звичайно це плоскі пористі листи, які виготовляють безпосередньо з окремих волокон. Їх не виготовляють плетивом або прядінням, і вони не вимагають перетворення волокон у пряжу. Використовуваними в даному винаході нетканими листовими матеріалами є переважно такі, які легко піддаються біорозкладанню. Приклади подібних матеріалів включають полівініловий спирт (ПВС), поліоксипропіонову кислоту або полілактид (ПЛА), полі(є 2 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 капролактон), полі(1-4 бутандіол сукцинат) і полі(бутиленадипат-ко-терефталат). Інші відповідні фільтрувальні матеріали включають волокна крохмалю й альгінат кальцію. Неткані листові матеріали й папір більшою мірою є здатними до біорозкладання, ніж волокна ацетату целюлози. Однак вони в цей час мають недоліки при використанні як фільтрувальних матеріалів. Для досягнення необхідної структурної твердості при виготовленні фільтрувального елемента з нетканих листових матеріалів і паперу фільтрувальний матеріал повинен бути дуже щільно запакованим, що означає, що ці фільтрувальні елементи мають зовсім різні властивості в порівнянні з такими, виготовленими з ацетату целюлози. Вони демонструють більшу стійкість до потоку диму, що приводить до більш високого падіння тиску, ніж у випадку звичайного фільтра з ацетату целюлози, що вимагає від користувача додавати більше зусилля усмоктування при курінні. Листовий матеріал, використовуваний у пропонованому у винаході способі, може включати папір, полівініловий спирт, відновлений тютюн, крохмаль або поліоксипропіонову кислоту. Переважно, листовим фільтрувальним матеріалом є папір. Переважні неткані листові матеріали мають товщину більше ніж приблизно 0,05 мм, переважно від приблизно 0,06 мм до приблизно 0,08 мм. Паперові фільтрувальні матеріали 2 2 можуть включати папір, що має щільність від приблизно 15 г/м до приблизно 40 г/м , 2 2 переважно від приблизно 20 г/м до приблизно 35 г/м . Листовий матеріал, використовуваний у способі, пропонованому у винаході, може додатково або альтернативно включати полівініловий спирт (ПВС), ПВС є унікальним єдиним здатним до біорозкладання полімером з головним ланцюгом С-С, який може повністю розкладатися до невеликих молекул, наприклад, діоксиду вуглецю й води. Спосіб може включати використання як листового матеріалу поліоксипропіонову кислоту. Лактат, з якого одержують ПЛА, можна одержати шляхом бродіння побічних продуктів сільськогосподарського виробництва. Однак через гігроскопічність ПВС і ПЛА спроби рівня техніки використовувати подібні матеріали привели до того, що осердя фільтра були занадто м'якими, щоб можна було їх ефективно обробляти у високошвидкісних машинах для виготовлення сигарет. Більше того фільтрувальні елементи сигарет, отримані з ПВС і ПЛА, не змогли забезпечити одержання достатньо стабільної пористої матриці для досягнення належних показників усмоктування й уникнути руйнування при використанні. Використання способу, пропонованого в даному винаході на основі внесення добавки, дозволило модифікувати якість цих листових матеріалів для того, щоб зробити їх придатними для використання у фільтрувальних елементах. На противагу використанню добавок, що представляють собою рідини при кімнатній температурі (таких як пластифікатори, часто використовувані у звичайних фільтрах з ацетату целюлози, включаючи низькомолекулярний ПЕГ, тріацетин і ТЕС), добавка, що є твердою при кімнатній температурі, може забезпечити стабільність і твердість фільтра без ушкодження матеріалу фільтра, роблячи його вогким. Насправді, спосіб, пропонований у даному винаході, не тільки не послабляє нетканий листовий або паперовий фільтрувальний матеріал, він використовує тверду добавку, яка була розплавлена, але знову стає твердою при кімнатній температурі й скріплює частини фільтрувального матеріалу. Отже, добавка має перевагу в тому, що вона може фактично збільшити структурну цілісність і твердість фільтрувального матеріалу. У випадку листових фільтрувальних матеріалів внесення твердої добавки способом, відповідним до даного винаходу, уможливлює зменшення використання фільтрувального матеріалу у фільтрувальному елементі. Цей факт забезпечує додаткову гнучкість при формуванні фільтрувального елемента відносно кількості фільтрувального матеріалу, необхідного для досягнення належної міцності й твердості. Це у свою чергу дозволить виробникові регулювати перепад тиску на фільтрувальному елементі. Це також дозволить сконструювати фільтрувальний елемент відповідно до даного винаходу таким чином, що його параметри будуть у великому ступені схожими з такими звичайних АЦ фільтрувальних елементів. Отже, введення твердої добавки у фільтрувальний матеріал способами відповідно до даного винаходу, може усунути недоліки, які в цей час асоціюють із використанням листових фільтрувальних матеріалів, шляхом поліпшення твердості фільтра, поліпшення смаку диму й збільшення вибіркового видалення напівлетких сполук. Більше того, комбінація фільтрувального матеріалу й твердої добавки може в значній мірі забезпечити покращення розкладання, розсіювання й/або здатності до біорозкладання фільтрувального елемента. Способи, пропоновані у винаході, дозволяють точно відрегулювати властивості нетканих листових і паперових фільтрувальних матеріалів, так що ефективність фільтрувального елемента може більшою мірою походити на таку фільтрувального елемента з ацетату 3 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 целюлози. Ці добавки також забезпечують більш гнучке використання листового фільтрувального елемента, розширюючи діапазон їх застосування при збереженні сприятливих показників здатності до біорозкладання. В одному варіанті здійснення винаходу добавка включає високомолекулярний поліетиленгліколь, твердий при кімнатній температурі. Відповідні ПЕГ включають ПЕГ-600 і вище й переважно ПЕГ-1000 і вище. Високомолекулярний поліетиленгліколь має додаткову перевагу в забезпеченні вибіркового видалення напівлетких сполук. Це вибіркове видалення напівлетких сполук, забезпечене добавкою ПЕГ до фільтрувального елемента, є пропорційним кількості введеного ПЕГ. Способи, представлені в даному винаході, що включають використання ПЕГ, який є твердим при кімнатній температурі (на противагу ПЕГ, раніше використовуваному у фільтрах), забезпечують гнучкість, яка дозволяє додавати більші кількості ПЕГ, ніж було можливо при використанні рідкого ПЕГ. Цей факт означає, що здатність фільтрувального елемента вибірково видаляти напівлеткі сполуки можна легко відрегулювати до необхідного рівня. Це контрастує з ситуацією, коли низькомолекулярний ПЕГ додають у фільтри з ацетату целюлози як пластифікатору. Фільтри з ацетату целюлози, загалом, описуються як такі, що включають менше 10 % пластифікатору, тому що включення більш високих рівнів пластифікатору, ніж цей, негативно впливає на волокна ацетату целюлози, викликаючи утворення отворів. Отже, кількість пластифікатору, наявного в розпорядженні, для забезпечення вибіркового видалення напівлетких сполук у фільтрах з ацетату целюлози є обмеженою. Відповідно до способу, що пропонується у винаході, ПЕГ можна включити у фільтрувальний матеріал фільтрувального елемента в кількості до близько 30 %, переважно до близько 20 % і найбільш переважно близько 5-10 % від маси фільтрувального елемента. Тому що ПЕГ є водорозчинним, його включення у фільтрувальні елементи не може несприятливо вплинути на біорозкладання продукту. Насправді, було показано, що добавка ПЕГ до фільтрувального елемента, що включає нетканий листовий матеріал або папір як фільтрувальний матеріал, фактично підсилює біорозкладання. Було проведене дослідження для оцінки впливу використання паперового фільтрувального матеріалу й добавок на здатність до біорозкладання. Провели оцінку розкладання недопалків сигарет в умовах навколишнього середовища. Використовувані зразки включали Puracel™ (7 мг) без добавки й фільтр Puracel™ з 7 % ПЕГ-400. Результати показали, що введення ПЕГ як добавки значно збільшило ступінь біорозкладання недопалків на поверхні трави. Припускають, що це могло бути зумовлене присутністю мікроорганізмів, комах і тому подібного, які годувалися на недопалках, і присутність добавки ПЕГ зробило деякі недопалки більш привабливими. Очікують, що подібний ефект буде спостерігатися при використанні високомолекулярного ПЕГ як добавки. Інші добавки, які можуть використовуватися в способах, пропонованих у винаході, включають високомолекулярні метоксиполіетиленгліколі (MПЕГ), такі як MПЕГ 750, 1000, 2000, 3000 і 5000; і воски, тверді при кімнатній температурі, включаючи бджолиний віск, карнаубський віск, шелак, гідрована рицинова олія, парафін і різні синтетичні воски. Спосіб може додатково включати введення в листовий фільтрувальний матеріал інші добавки, такі як тютюнові екстракти, гліцерин, ментол, вуглеволокно, частки вуглецю тощо. Іншою перевагою представленого у винаході способу є те, що фільтрувальні елементи, на які нанесли добавку, використовуючи заявлений спосіб, є більш стійкими до наступного внесення добавок, включаючи рідкі добавки. Інші добавки, такі як смакові добавки для посилення смаку, включаючи рідкі добавки, які іншим способом було б важко нанести на листовий матеріал без його зволоження, можна додати до фільтрувального стрижня для належного регулювання властивостей фільтра або додання додаткових властивостей фільтрувальному елементу. Способи, що відповідають пропонованому винаходу, охоплюють різні шляхи нанесення добавки на фільтрувальний матеріал. В одному варіанті здійснення винаходу спосіб включає нанесення добавки на фільтрувальний матеріал у рідкому вигляді. Щоб це зробити, добавку необхідно нагріти й розприскати або нанести іншим способом на фільтрувальний матеріал до його формування у фільтрувальний стрижень або осердя фільтрувального елемента. Цей варіант здійснення винаходу є привабливим, тому що він вимагає відносно невеликої зміни звичайного машинного обладнання для виготовлення фільтрів. Єдиною реальною зміною є забезпечення засобами для нагрівання добавки до розплавленої форми й нанесення на фільтрувальний матеріал у цій формі. Використання нагрівання відносно легко піддається регулюванню й керуванню. Крім того, нагрівання використовують головним чином тільки для 4 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 добавки, і в такий спосіб інші компоненти фільтрувального елемента не повинні піддаватися дії локалізованого нагрівання. Цей спосіб є застосовним як до волокнистих фільтрувальних матеріалів, так і нетканих листових матеріалів і паперу. Хоча подібні листові матеріали подають під деяким натягненням, нанесення рідкої добавки незначно послабляє структуру листа, не викликаючи проблем. В альтернативному варіанті здійснення винаходу запропонований спосіб включає нанесення добавки на фільтрувальний матеріал у твердому вигляді, наприклад, у вигляді порошку, перед формуванням фільтрувального матеріалу у фільтрувальний стрижень або осердя фільтрувального елемента. Відразу після формування фільтрувальний стрижень нагрівають для плавлення добавки. Добавка плавиться й потім знову твердіє, скріплюючи фільтрувальний матеріал без його зволоження. Цей спосіб дозволяє наносити добавку на фільтрувальний матеріал регульованим і рівномірним чином, а також з мінімальною втратою матеріалу добавки. Він також дозволяє уникнути будь-яких потенційних недоліків, пов'язаних з нанесенням рідини на фільтрувальний матеріал. Наприклад, у випадку листових фільтрувальних матеріалів цей варіант здійснення винаходу дозволяє уникнути потенційного послаблення структури листа при нанесенні рідини. При нанесенні твердої добавки на листовий матеріал, такий як неткані листові матеріали й папір, згадані в цьому документі, необхідно передбачити стадії для забезпечення контакту твердої добавки з листовим фільтрувальним матеріалом при формуванні листа у фільтрувальний стрижень. Це може вимагати використання деякої кількості клею або спеціальної орієнтації листового матеріалу. Фільтрувальні елементи, що містять листові матеріали, звичайно виготовляють із використанням процесу, який включає стадії гофрування листового матеріалу й потім стиснення листового матеріалу з утворенням циліндричного фільтрувального стрижня. Добавку можна нанести до або в ході процесу гофрування, або можна додати до листового матеріалу після його стиснення. Добавку можна навіть внести до стиснутого матеріалу, коли він зібраний для формування стрижня, у результаті чого вона негайно виявиться усередині стрижня і її не треба буде приклеювати. Добавку можна приклеїти до фільтрувального матеріалу, використовуючи будь-який придатний клей, наприклад, рідкі клеї на основі крохмалю або клеї ЕВА й ПВА. Тверду добавку можна нанести на листовий фільтрувальний матеріал у вигляді порошку або більших утворень, таких як пластівці або таблетки. Добавку можна нанести на фільтрувальний матеріал будь-яким належним способом, відомим фахівцям вданій галузі техніки. Наприклад, порошкоподібну добавку можна розпорошити на фільтрувальний матеріал, або нанести за допомогою аплікатора, який може знаходитися або не знаходитися в прямому фізичному контакті з фільтрувальним матеріалом. Добавку можна вільно нанести на фільтрувальний матеріал, наприклад, розпорошити або розприскати, або нанести, використовуючи деяку силу, натискаючи або розмазуючи на фільтрувальному матеріалі. В окремому варіанті здійснення винаходу фільтрувальний матеріал формують із твердою добавкою, введеною всередину або на нього. Нанесення добавки, твердої при кімнатній температурі, на фільтрувальний матеріал подібним чином може спростити способи, представлені в даному винаході. Як тільки фільтрувальний матеріал сформувався у фільтрувальний стрижень, стрижень можна нагріти для плавлення добавки й потім дати їй знову затвердіти. Є відомим додавання різних матеріалів усередину або на листові матеріали, такі як неткані листові матеріали й папір. Наприклад, добавку можна нанести на листовий матеріал у процесі його виготовлення або як частину стадії обробки після виготовлення. Цим способом добавку можна ввести всередину листа або у вигляді покриття по обидва боки листового матеріалу. Добавка може бути рівномірно присутньою усередині або на поверхні листа або в окремих областях, таких як накладки або смужки на листовому матеріалі. Волокнистий фільтрувальний матеріал можна також приготувати із частинками матеріалу твердої добавки, які розсіяні у волокнах. Ці частинки, можливо, прийдеться приклеїти до волокон. Альтернативно, вони можуть утримуватися між сусідніми волокнами в тому випадку, якщо волокнистий матеріал є досить щільним. Якщо добавку наносять на фільтрувальний матеріал у рідкій формі, то стадія нагрівання способу, представленого у винаході, включає додавання достатнього тепла до добавки для забезпечення її плавлення до ступеня в'язкості, придатного для вибраного способу нанесення. Розплавлену або рідку добавку можна розприскати, удрукувати або занурити фільтрувальний матеріал у рідку добавку. 5 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу система для нанесення розплавленої або рідкої добавки на фільтрувальний матеріал включає камеру нагрівання, у якій добавка підтримується в рідкій формі, помпу і шланг із одним або декількома соплами, що мають конфігурацію, яка забезпечує розбризкування крапель на фільтрувальний матеріал перед формуванням фільтра. Є відомою низка систем нанесення, які підходять для нанесення розплавленої або рідкої добавки на фільтрувальний матеріал. Подібні системи є в продажі від SPI Developments, C.B. Kaymich & Co. Ltd, або Kohl Maschinenbau Gmbh. Якщо добавку треба розплавити після формування фільтрувального матеріалу в стрижень або осердя, необхідно підвести достатнє тепло для забезпечення плавлення всієї добавки, розсіяної в стрижні. Підведення тепла до сформованого стрижня фільтра необхідно виконувати з обережністю, тому що це може мати негативний вплив на інші компоненти стрижня фільтра, включаючи фільтрувальний матеріал і будь-яку обгортку (яка, очевидно, являє собою папір і може обпалитися або пригоріти під впливом високих температур). Очевидно, що температура, до якої необхідно нагріти стрижень фільтра, і тривалість нагрівання залежать від температури плавлення добавки. Переважна добавка ПЕГ-1000 має температуру плавлення близько 37 °C, і тому в цьому випадку стрижень фільтра нагрівають до температури вище 37 °C. Стрижень фільтра можна нагріти до температури вище 40 °C, переважно вище 45 °C і найбільш переважно вище 50 °C. Крім того, тепло необхідно підводити протягом періоду часу, достатнього для забезпечення нагрівання всього стрижня, а не тільки зовнішніх областей. Тепло можна підводити, використовуючи будь-які придатні засоби. Наприклад, стрижень фільтра або фільтрувальний елемент можна розташувати в безпосередній близькості до нагрівального елемента. Альтернативно або додатково, стрижень фільтра або фільтрувальний елемент можна нагріти за допомогою потоку нагрітого газу, такого як повітря або пара, або використанням випромінювання, такого як мікрохвильове випромінювання. Тепло можна підводити до стрижня фільтра, як тільки він сформувався. Інакше кажучи, нагрівання стрижня фільтра може мати місце на деякій стадії між формуванням стрижня фільтра у гарнітури й відсічкою, якою стрижень фільтра розділений на секції. Нагрівання стрижня відбувається звичайно протягом дуже короткого періоду часу, наприклад, менше 1 секунди через лінійний рух стрижня через верстат. Очевидно, що оскільки стрижні фільтра в теперішній час формують без процесу нагрівання, то супутні формування й нагрівання стрижня фільтра можуть вимагати коштовної модифікації сучасної апаратури. З цієї причини стрижень фільтра переважно нагрівають на більш пізній стадії, і цього можна досягти, використовуючи нагрівальний прилад, який по суті відділений від апаратури, що приймає участь у формуванні стрижня фільтра. Нагрівання переважно виконують на окремій стадії кондиціювання, де відрізки стрижня фільтра тримають при високій температурі протягом тривалого періоду часу для забезпечення плавлення всієї добавки й скріплення її з фільтрувальним матеріалом. Спосіб, пропонований у винаході, може, крім того, включати обмотування стрижня фільтра у відповідну обгортку, таку як папір для обгортки фільтрів. У цьому випадку тепло можна підвести до обгортання стрижня фільтра. Альтернативно, стрижень фільтра можна обернути й потім нагріти. Відповідно до деяких варіантів здійснення винаходу, зібраний фільтр нагрівають для плавлення добавки, хоча цей підхід може ускладнитися ізолюючими властивостями фільтрувального матеріалу. Крім того, швидкість виготовлення фільтра означає, що час нагрівання фільтра є обмеженим. Нагрівання збірного фільтра може досягатися різними шляхами. Наприклад, на стрижень фільтра можна впливати теплом від теплопровідності, наприклад, на нагрітому барабані в присутності гарячого повітря. Альтернативно, піддони зі стрижнями фільтрів (наприклад, 4000 фільтрів на піддоні) пропускають крізь нагрітий тунель або подібне обладнання в присутності гарячого повітря. Піддони з фільтрами альтернативно можна нагрівати випромінюванням, таким як мікрохвильове випромінювання. Представлені в даному винаході способи, крім того, можуть включати стадію введення зернистого матеріалу у фільтрувальний елемент. Відповідні зернисті матеріали включають сорбенти (наприклад, вибрані з активованого вугілля, деревного вугілля, силікагелю, сепіоліту, оксиду алюмінію, іонообмінного матеріалу тощо), модифікатори рН (наприклад, лужні матеріали, такі як Na2CO3, кислотні матеріали), смакові добавки, інші тверді добавки і їх суміші. Переважно, зернистий матеріал можна вибрати із групи матеріалів з відносно високою площею поверхні, здатних адсорбувати компоненти диму без високого ступеня вибірковості. 6 UA 106913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відповідні основні адсорбенти можна вибрати із групи, яка складається з вуглецю, активованого вугілля, активованого кокосового вугілля, активованого вуглецю на основі вугілля або деревного вугілля, цеоліту, силікагелю, сепіоліту, оксиду алюмінію (активованого або не активованого), карбонізованої смоли або їх комбінацій. Одним з типів зернистого матеріалу, який можна використовувати в способі, запропонованому в даному винаході, є вуглець, наприклад, активоване вугілля або деревне вугілля, або інший вуглецевий абсорбувальний матеріал. Переважним типом активованого вугілля є активоване кокосове вугілля. Зернистий матеріал можна ввести у фільтрувальний елемент таким чином, щоб він розсіявся у всьому фільтрувальному елементі або в деяких частинах (але не у всіх) фільтрувального елемента. Зернистий матеріал може розсіятися по всій довжині уздовж осердя. Альтернативно, зернистий матеріал може розсіятися від одного кінця осердя до секції, що не досягає іншого кінця. Альтернативно, зернистий матеріал може бути присутнім в окремих областях, які не обов'язково повинні проходити від будь-якого кінця осердя або бути присутнім на будь-якому кінці. Різні області можуть містити різну кількість зернистого матеріалу й/або різні типи зернистого матеріалу. Способи, представлені в даному винаході, можуть додатково включати покриття фільтрувального матеріалу відповідною обгорткою. Обгорткою фільтрувального елемента переважно є паперова обгортка, й найбільше 2 переважно вона включає папір для обгортки фільтрів, який має щільність від приблизно 20 г/м 2 2 до приблизно 35 г/м , переважно приблизно 27 г/м . Пропонований у винаході спосіб може включати використання обгортки, яка містить зернистий матеріал, приклеєний до однієї або декількох частин її поверхні. Переважно, зернистий матеріал є приклеєним до двох або декількох частин обгортки, частини розташовані по колу одна відносно іншої, причому щонайменше одна із частин простягається уздовж усієї поздовжньої довжини обгортки. Фільтрувальний елемент курильного виробу, виготовлений відповідно до способу, запропонованого у даному винаході, можна ввести у фільтр курильного виробу. Фільтр курильного виробу може включати єдиний фільтрувальний елемент згідно зі способом, що пропонується у винаході. Альтернативно, фільтр курильного виробу може включати два або декілька фільтрувальних елементів, виготовлених відповідно до способу, згідно з винаходом. Інакше кажучи, фільтрувальний елемент може бути частиною складеного (або багатокомпонентного) фільтра. Відповідно, фільтрувальні елементи складеного фільтра розташовують уздовж один за іншим, при цьому кінець кожного фільтрувального елемента впирається в наступний. Складений фільтр може мати 2, 3, 4 або більше окремих або дискретних секцій. В одному варіанті здійснення винаходу фільтр являє собою строєний фільтр із трьома секціями. В іншому варіанті здійснення винаходу фільтр являє собою здвоєний фільтр із двома секціями. Секції складеного фільтра можуть бути однаковими або, альтернативно, одна або декілька секцій може мати склад, який відрізняється від такого іншої секції або секцій. Наприклад, у деяких варіантах здійснення винаходу одна або декілька секцій можуть необов'язково включати: (i) фільтрувальний матеріал з ацетату целюлози; (ii) здатний до біорозкладання фільтрувальний матеріал, такий як зібраний складками, стиснутий або гофрований паперовий матеріал; (iii) одну або декілька добавок, таких як адсорбент або поліпшувальні смак матеріали, які можуть бути інкапсульованими; і/або (iv) порожнину, яка може включати гранульований матеріал, такий як адсорбент. Фільтрувальний елемент курильного виробу, виготовлений відповідно до способу, представленого у даному винаході, можна ввести в курильний виріб. Фільтрувальний елемент може бути у формі описаного вище фільтра курильного виробу. Фільтрувальний елемент і/або фільтр, що включає фільтрувальний елемент, можна прикріпити до обгорненого стрижня наповнювача з курильного матеріалу (тобто обгорнений тютюновий стрижень) за допомогою звичайної обідкової обгортки для формування курильного виробу, яким може бути сигарета. Відповідно, наповнювачем з курильного матеріалу може бути тютюновий матеріал або замінник тютюну. Переважно, курильним матеріалом є тютюновий матеріал. Відповідно, тютюновий матеріал включає один або декілька компонентів: стебла, листя й тютюновий пил. Переважно, щоб тютюновий матеріал включав один або декілька наступних типів: вірджинський тютюн або тютюн трубовогневого сушіння, тютюн Берлей, Орієнтальний тютюн, відновлений тютюн. Дуже переважно, щоб курильний матеріал містив суміш тютюнового матеріалу. 7 UA 106913 C2 5 10 Наповнювач із курильного матеріалу може також включати один або декілька компонентів: добавку для поліпшення горіння, неорганічний наповнювач, органічний наповнювач, засоби генерування аерозолю, зв'язувальну речовину, агенти, що поліпшують смак і/або колір. Обідкова обгортка може бути вентилювальною або невентилювальною обгорткою. Для фахівців в даній галузі техніки будуть очевидними різні модифікації й варіанти описаних способів і систем, що пропонуються у винаході, які не виходять за межі обсягу даного винаходу. Хоча даний винахід був описаний у зв'язку з конкретними переважними варіантами здійснення винаходу, слід розуміти, що заявлений винахід не повинний бути неналежним чином обмежений цими окремими варіантами, і різні модифікації описаних шляхів здійснення винаходу, очевидні для фахівців в даній галузі техніки, знаходяться у межах обсягу наведеної далі формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 1. Спосіб виготовлення фільтрувального елемента курильного виробу, що містить листовий фільтрувальний матеріал і добавку, що включає: нанесення добавки, твердої при кімнатній температурі, на лист фільтрувального матеріалу; нагрівання добавки, так що вона розплавляється; і формування листового фільтрувального матеріалу з добавкою у фільтрувальний елемент, причому зазначені стадії способу виконують в будь-якому порядку. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що матеріал добавки наносять на листовий фільтрувальний матеріал перед формуванням фільтрувального елемента й наступним нагріванням добавки. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що добавку нагрівають і наносять на листовий фільтрувальний матеріал у вигляді рідини перед формуванням фільтрувального елемента. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що добавка включає високомолекулярний поліетиленгліколь, твердий при кімнатній температурі. 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що поліетиленгліколь являє собою ПЕГ-1000. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що добавку вводять у фільтрувальний елемент у кількості до приблизно 50 % від маси фільтрувального елемента. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що листовий фільтрувальний матеріал являє собою нетканий листовий матеріал або папір. 8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що фільтрувальний елемент додатково включає щонайменше один адсорбувальний матеріал. 9. Фільтрувальний елемент для курильного виробу, що містить листовий фільтрувальний матеріал і добавку, тверду при кімнатній температурі, і одержаний способом за будь-яким з попередніх пунктів, і у якому листовий фільтрувальний матеріал містить папір, відновлений тютюн або крохмаль. 10. Фільтрувальний елемент за п. 9, який відрізняється тим, що добавка, яка є твердою при кімнатній температурі, містить поліетиленгліколь. 11. Фільтрувальний елемент за будь-яким із пп. 9 або 10, який відрізняється тим, що листовий фільтрувальний матеріал являє собою папір і добавка містить ПЕГ-1000. 12. Фільтрувальний елемент за будь-яким із пп. 9-11, де фільтрувальний елемент додатково містить активоване вугілля. 13. Фільтр для курильного виробу, що включає фільтрувальний елемент за будь-яким із пп. 912. 14. Курильний виріб, що включає фільтрувальний елемент за будь-яким із пп. 9-12 і/або фільтр за п. 13 і стрижень курильного матеріалу. 15. Курильний виріб за п. 14, який відрізняється тим, що являє собою сигарету. 50 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8