Сигарета й фільтр із додаванням смаку й аромату у нижній за ходом диму частині (варіанти)
Номер патенту: 73645
Опубліковано: 15.08.2005
Автори: Дуайер Роуланд Уільям, Тейлор Барбара Г., Джуп Річард, Фінлі Арлінгтон Л., Уілліс Вівьєн Е., Леслі Дон Ерл, Сміт Сесіл М.
Формула / Реферат
1. Сигарета, що включає тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, який включає шар адсорбенту і вентиляцію, розміщену нижче за ходом диму від шару адсорбенту, причому шар адсорбенту й вентиляція сконструйовані і розташовані так, щоб практично видаляти принаймні одну складову з головного струменя тютюнового диму, коли головний струмінь диму протягують через фільтр, і включає принаймні один компонент, що виділяє ароматизатор, сконструйований і розташований так, щоб виділяти ароматизатор в головний струмінь диму, причому фільтрувальний компонент, що виділяє ароматизатор, розташований відносно шару адсорбенту нижче за ходом головного струменя диму, протягуваного через фільтр.
2. Сигарета за п. 1, яка відрізняється тим, що шар адсорбенту включає активоване вугілля, що містить ароматизатор.
3. Сигарета за п. 2, яка відрізняється тим, що фільтрувальний компонент, що виділяє ароматизатор, включає нитку, яка містить ароматизатор і яка розташована нижче за ходом диму від активованого вугілля, що містить ароматизатор.
4. Сигарета за п. 3, яка відрізняється тим, що шар адсорбенту розміщений у порожнині, утвореній між ближчим до тютюну кінцевим фільтрувальним компонентом і центральним фільтрувальним компонентом, причому згадана порожнина перебуває у стані наповнення принаймні на 85%.
5. Сигарета за п. 4, яка відрізняється тим, що ближчий до тютюну кінцевий фільтрувальний компонент розташований суміжно з тютюновим стрижнем, центральний фільтрувальний компонент має кінцеву частину, суміжну із шаром адсорбенту, а вентиляція розміщена у зоні суміжної верхньої за ходом диму кінцевої частини центрального фільтрувального компонента.
6. Сигарета за п. 5, яка відрізняється тим, що вентиляція знаходиться у межах 45-55%, а багатокомпонентний фільтр додатково включає кінцевий фільтрувальний компонент, що вставляють в рот, нижче за ходом диму від центрального фільтрувального компонента.
7. Сигарета за п. 6, яка відрізняється тим, що ближча до тютюну кінцева фільтрувальна складова, центральний фільтрувальний компонент, шар адсорбенту і кінцевий фільтрувальний компонент, що вставляють в рот, мають низькі утримувальні здатності смол.
8. Сигарета за п. 7, яка відрізняється тим, що рівень опору втягуванню ротового кінцевого компонента і центрального фільтрувального компонента більший, ніж опір втягуванню ближчого до тютюну кінцевого фільтрувального компонента.
9. Сигарета за п. 8, яка відрізняється тим, що вентиляція включає кільцевий ряд дрібних отворів, що проходять крізь обгортковий папір, причому обгортковий папір прикріплює багатокомпонентний фільтр до тютюнового стрижня.
10. Сигарета за п. 9, яка відрізняється тим, що вентиляція розташована принаймні за 12 мм від кінця сигарети, що вставляють в рот.
11. Сигарета за п. 3, яка відрізняється тим, що компонент, що виділяє ароматизатор, включає ацетатцелюлозну пробку з ароматизатором на ній.
12. Сигарета за п. 3, яка відрізняється тим, що компонент, що виділяє ароматизатор, включає ацетатцелюлозну пробку, оточену обгорткою пробки з ароматизатором на обгортці пробки.
13. Сигарета за п. 3, яка відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова містить у собі активоване вугілля у кількості щонайменше 90 мг у повністю заповненому стані.
14. Сигарета за п. 3, яка відрізняється тим, що адсорбентний шар містить у собі активоване вугілля з великою площею поверхні; щонайменше 90-120 мг або більше вугілля у повністю заповненому стані або 160-180 мг або більше вугілля у стані заповнення на 85% або більшого заповнення.
15. Сигарета за п. 3, яка відрізняється тим, що адсорбентний шар містить у собі активоване вугілля з великою площею поверхні у кількості щонайменше 90-120 мг у повністю заповненому стані.
16. Сигарета за п. 1, яка відрізняється тим, що багатокомпонентний фільтр включає компонент у формі пробки, що визначає прохід для потоку з переходом від в цілому круглого до в цілому кільцевого, щоб тим самим створити збільшений перепад тиску і збільшений час перебування головного струменя тютюнового диму у фільтрі.
17. Сигарета за п. 1, яка відрізняється тим, що багатокомпонентний фільтр включає компонент у формі пробки, що забезпечує стиснення потоку нижче за ходом диму від адсорбентного шару.
18. Сигарета за п. 17, яка відрізняється тим, що пробка, що забезпечує стиснення потоку нижче за ходом диму від адсорбентного шару, визначає кільцевий прохід для потоку.
19. Сигарета за п. 17, яка відрізняється тим, що пробка, що забезпечує стиснення потоку нижче за ходом диму від адсорбентного шару, визначає центральний прохід для потоку.
20. Сигарета за п. 17, яка відрізняється тим, що пробка, що забезпечує стиснення потоку нижче за ходом диму від адсорбентного шару, містить концентричний фільтр.
21. Багатокомпонентний фільтр виробу для паління, що включає:
адсорбентовмісну складову, суміжну з верхньою за ходом диму кінцевою частиною фільтра, причому ця адсорбентовмісна складова має утримувальну здатність смол у межах 10-20% і менший опір втягуванню; складову, що створює опір втягуванню, який включає стиснення потоку і вентиляцію, причому складова, що створює опір втягуванню, розташована у проміжній зоні фільтра, а складова, що створює опір втягуванню, має утримувальну здатність смол у межах 10-20%; і складову, що виділяє ароматизатор, у нижньому за ходом диму розташуванні у фільтрі, причому складова, що виділяє ароматизатор, має утримувальну здатність смол у межах 10-20% та менший опір втягуванню, цей менший опір втягуванню є меншим, ніж опір втягуванню складової, що створює опір втягуванню.
22. Багатокомпонентний фільтр за п. 21, який відрізняється тим, що вентиляція є суміжною з верхньою за ходом диму кінцевою частиною складової, що створює опір втягуванню.
23. Сигарета, що включає тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, який включає принаймні одну адсорбентовмісну складову, що виділяє ароматизатор, сконструйовану і розташовану так, щоб виділяти ароматизатор в головний струмінь тютюнового диму і щоб видаляти принаймні одну складову з головного струменя тютюнового диму, коли головний струмінь диму протягують через фільтр, і принаймні одну додаткову складову, що виділяє ароматизатор, сконструйовану і розташовану так, щоб виділяти додатковий ароматизатор в головний струмінь диму, причому ця додаткова складова, що виділяє ароматизатор, розташована відносно адсорбентовмісної складової, що виділяє ароматизатор, нижче за ходом диму, протягуваного через фільтр.
24. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що додаткова складова, що виділяє ароматизатор, включає нитку з ароматизатором на ній.
25. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає активоване вугілля з ароматизатором на цьому вугіллі.
26. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає три фільтрувальні компоненти, включаючи активоване вугілля з ароматизатором на цьому вугіллі і компоненти з джгутами ацетатцелюлози на протилежних боках від активованого вугілля.
27. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що включає обгортковий папір, який оточує багатокомпонентний фільтр, і дрібні отвори у цьому папері нижче за ходом диму від адсорбентовмісної складової, що виділяє ароматизатор, для введення навколишнього повітря в головний струмінь диму, протягуваний через фільтр.
28. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що додаткова складова, що виділяє ароматизатор, включає ацетатцелюлозну пробку з ароматизатором на ній.
29. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що додаткова складова, що виділяє ароматизатор, включає ацетатцелюлозну пробку, оточену обгорткою пробки з ароматизатором на обгортці пробки.
30. Сигарета за п. 23, яка відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає вугільні гранули з ароматизатором на цих гранулах.
31. Сигарета за п. 30, яка відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає щонайменше 90-120 мг або більше вугілля у повністю заповненому стані або 160-180 мг або більше вугілля у стані заповнення на 85% або більшого заповнення.
32. Сигарета, що включає тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, який містить:
шар адсорбенту і фільтрувальну складову, що виділяє ароматизатор, розташовану нижче за ходом диму від шару адсорбенту, причому адсорбент несе на собі ароматизатор і містить активоване вугілля з великою площею поверхні, такі, що коли головний струмінь диму втягують через верхню за ходом диму частину фільтра, газоподібні складові диму видаляються, а ароматизатор виділяється з шару адсорбенту, після цього додатковий ароматизатор виділяється в головний струмінь диму, коли проходить через фільтрувальну складову, що виділяє ароматизатор; вентиляцію фільтра, розміщену у зоні, розташованій нижче від адсорбентного шару так, щоб зменшити швидкість проходження головного струменя диму через адсорбентний шар; і адсорбентний шар, що містить щонайменше 90-120 мг або більше вугілля у повністю заповненому стані або 160-180 мг або більше вугілля у стані заповнення на 85% або більшого заповнення; для значного зниження вмісту газоподібної складової головного струменя диму.
33. Сигарета за п. 32, яка відрізняється тим, що досягнуто значного зниження вмісту газоподібних складових головного струменя диму, включаючи зниження на 90% або більше вмісту бутадієну-1,3, акролеїну, ізопрену, пропіонового альдегіду, акрилонітрилу, бензолу, толуолу і стиролу.
34. Сигарета за п. 32, яка відрізняється тим, що досягнуто значного зниження вмісту газоподібних складових головного струменя диму, включаючи зниження на 80% або більше вмісту ацетальдегіду і ціанистого водню.
35. Сигарета, що включає тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, який містить:
шар адсорбенту, що містить активоване вугілля з великою площею поверхні, такий, що коли головний струмінь диму втягують через верхню за ходом диму частину фільтра, газоподібні складові диму видаляються; вентиляцію фільтра, розміщену у зоні, розташованій нижче від адсорбентного шару так, щоб зменшити швидкість проходження головного струменя диму через адсорбентний шар; і вугільний шар, що містить щонайменше 90-120 мг або більше вугілля у повністю заповненому стані або 160-180 мг або більше вугілля у стані заповнення на 85% або більшого заповнення; причому вентиляція фільтра розташована від кінця, що вставляють в рот на відстані щонайменше біля 12 мм; для значного зниження вмісту газоподібної складової головного струменя диму.
36. Багатокомпонентний сигаретний фільтр, який включає принаймні одну адсорбентовмісну складову, що виділяє ароматизатор, сконструйовану і розташовану так, щоб виділяти ароматизатор в головний струмінь тютюнового диму і щоб видаляти принаймні одну складову з головного струменятютюнового диму, і принаймні одну додаткову складову, що виділяє ароматизатор, сконструйовану і розташовану так, щоб виділяти додатковий ароматизатор в головний струмінь диму, причому ця додаткова складова, що виділяє ароматизатор, розташована відносно адсорбентовмісної складової, що виділяє ароматизатор, нижче за ходом диму.
37. Фільтр за п. 36, який відрізняється тим, що додаткова складова, що виділяє ароматизатор, включає нитку з ароматизатором на ній.
38. Фільтр за п. 36, який відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає активоване вугілля з ароматизатором на цьому вугіллі.
39. Фільтр за п. 36, який відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає три фільтрувальні компоненти, включаючи активоване вугілля з ароматизатором на цьому вугіллі і компоненти з джгутами ацетатцелюлози на протилежних боках від активованого вугілля.
40. Фільтр за п. 36, який відрізняється тим, що додаткова складова, що виділяє ароматизатор, включає ацетатцелюлозну пробку з ароматизатором на ній.
41. Фільтр за п. 36, який відрізняється тим, що додаткова складова, що виділяє ароматизатор, включає ацетатцелюлозну пробку, оточену обгорткою пробки з ароматизатором на обгортці пробки.
42. Фільтр за п. 36, який відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає вугільні гранули з ароматизатором на цих гранулах.
43. Фільтр за п. 42, який відрізняється тим, що адсорбентовмісна складова, що виділяє ароматизатор, включає щонайменше 90-120 мг або більше вугілля у повністю заповненому стані або 160-180 мг або більше вугілля у стані заповнення на 85% або більшого заповнення.
Текст
Цей винахід відноситься до виробів для паління, таких як сигарети, і, зокрема, до сигарет, які включають у себе фільтрувальні складові, що містять адсорбент і волокнистий і/або тканий фільтрувальний матеріал, і яким надана форма для успішного видалення газоподібних компонентів з головного струменя диму. Вироби для паління, зокрема, сигарети, у загальному випадку включають у себе тютюновий стрижень із подрібненого тютюну (звичайно у формі кришеного тютюну), обгорненого паперовою обгорткою, і циліндричного фільтра, з'єднаного з тютюновим стрижнем кінець до кінця. Звичайно фільтр включає в себе пробку з ацетатцелюлозного джгута, приєднану до тютюнового стрижня обідковим папером. Вентиляція головного струменя диму здійснюється за допомогою ряду або рядів дрібних отворів, розташованих у зоні фільтра. Така вентиляція забезпечує розрідження затягуваного головного струменя диму навколишнім повітрям із метою зменшити надходження смоли. Утримувальна здатність смол фільтром (нижче утримувальна здатність) звичайно обчислюється як вміст смоли на вході у фільтр мінус вміст смоли на виході з фільтра, поділений на вміст смоли на вході у фільтр. Вентиляція зменшує утримувальну здатність фільтра. При палінні сигарети курець втягує головний струмінь диму від жарини на запаленому кінці сигарети. Утягуваний сигаретний дим спочатку входить до верхньої за ходом диму кінцевої частини фільтра, а потім проходить через нижню за ходом диму частину, суміжну з кінцем сигарети, що вставляється в рот. Деякі сигарети мають фільтрувальні складові, які містять адсорбентні матеріали, такі як активоване вугілля, і приклади таких сигарет описані у патентах США №2,881,770 на ім'я Tovey; №3,353,543 на ім'я Sproull та інших; №3,101,723 на ім'я Seligman та інших; №4,481,958 на ім'я Ranier та інших. Певні наявні на ринку фільтри мають частинки або гранули вуглецю (наприклад, матеріал з активованого вугілля) окремо або ж розсіяні у джгуті з ацетатцелюлозного волокна; інші наявні на ринку фільтри мають розсіяні у них вуглецеві волокна; ще деякі наявні на ринку фільтри мають так звані конструкції "пробка-проміжок-пробка" ("plug-space-plug"), "фільтр із порожниною" ("cavity filter") або "потрійний фільтр" ("triple filter"). Прикладами наявних на ринку фільтрів є SCS IV Dual Solid Charcoal Filter i Triple Solid Charcoal Filter від компанії Filtrona International, Ltd.; Triple Cavity Filter від компанії Baumgartner і ACT від компанії Filtrona International, Ltd. Дивись також статтю Clarke та інших у журналі World Tobacco, с.55 (листопад 1992). Докладний розгляд властивостей і складу сигарет і фільтрів наведено у патентах США №5,404,890 і №5,568,819 на ім'я Gentry та інших, рекомендації яких включено сюди шляхом посилання. Типовою відомою практикою із сигаретами типу "пробка-проміжок-пробка" було досі розташовування вентиляції у зоні шару адсорбенту, що міститься у цьому проміжку, щоб досягти достатнього віддалення вентиляційних отворів від кінця фільтра, що вставляється в рот. Якщо так зробити, губи курця не будуть затуляти ці вентиляційні отвори. Таке розташування, однак, призводить до зниження фільтраційної ефективності адсорбенту, тому що воно веде до збільшення швидкості головного струменя диму принаймні на частині шару адсорбенту. Різноманітні кільцеві конфігурації фільтрів, які мають вуглецевмісні кільцеві фільтрувальні зони, розкриті у відомих аналогах. Наприклад, Європейська патентна заявка №579,410 показує кілька варіантів здійснення сигарети, що має кільцеву вуглецевмісну зону, яка оточує або пористий фільтрувальний матеріал, або порожню трубчасту порожнину, утворену пористою мембраною, проникною для парової фази. Аналогічно, патент США №3,894,545 на ім'я Сrеllin та інших показує різні конфігурації кільцевих вуглецевмісних зон, що оточують пористу мембрану, проникну для парової фази, або стрижень вуглецевмісного матеріалу, оточений пористою мембраною, проникною для парової фази. Сигаретні фільтрувальні елементи, що містять у собі вуглець, мають здатність видаляти компоненти головного струменя диму, який проходить крізь них. Зокрема, активоване вугілля має схильність зменшувати рівні вмісту певних газоподібних компонентів, присутніх в головному струмені диму, призводячи до зміни органолептичних властивостей цього диму. Незважаючи на ці переваги вуглецевмісних фільтрів, вони використовуються не дуже широко. Було виявлено, що головний струмінь диму від вуглецевих фільтрів має відтінок смаку й аромату, який суперечить бажанням споживачів, і через це їхнє застосування у сигаретах, які постачаються на ринок, не було досі поширене. Було б бажано створити сигарету, яка має сигаретний фільтр, що включає в себе вуглець і/або інші матеріали, здатні абсорбувати і/або адсорбувати газоподібні компоненти, присутні в головному струмені сигаретного диму, який би забезпечував прийнятні характеристики щодо абсорбування/адсорбування, розрідження й протягування, а також додавали б смак і аромат відфільтрованому диму, щоб поліпшити споживчу прийнятність. Додатково було б бажано створити такий фільтр із бажаним часом перебування в зоні, яка містить абсорбент/адсорбент, одночасно отримавши спад тиску нижче за ходом диму від зони розрідження і від абсорбенту/адсорбенту, щоб забезпечити прийнятні протягувальні характеристики затяжок диму, який має знижений вміст газоподібних компонентів, але з прийнятним смаком і ароматом, а також опором затягуванню. Згідно з цим винаходом, виріб для паління, такий як сигарета, включає в себе тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, який включає в себе шар адсорбенту і фільтрувальну складову, що виділяє ароматизатор, розташовану нижче за ходом диму від шару адсорбенту. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, адсорбент також несе на собі ароматизатор і містить активоване вугілля з великою площею поверхні. Коли головний струмінь диму затягують через верхню за ходом диму частину фільтра, газоподібні складові диму видаляються, а ароматизатор виділяється з адсорбентного шару. Після цього додатковий ароматизатор виділяється в головний струмінь диму, коли він проходить через фільтрувальну складову, що виділяє ароматизатор. Вентиляція передбачена, щоб обмежити кількість тютюну, спалюваного на протязі кожної затяжки, і розміщена у зоні, розташованій нижче за ходом диму від адсорбентного шару, щоб зменшити швидкість проходження головного струменя диму через адсорбентний шар. У варіанті, якому віддається перевага, шар вугілля містить щонайменше 90-120мг або більше вугілля у повністю заповненому стані або 160-180мг або більше вугілля у стані заповнення на 85% або краще, що у сполученні з іншими особливостями забезпечує смачну й ароматну сигарету, яка досягає значного зменшення вмісту газоподібних складових головного струменя диму, включаючи зниження на 90% або більше вмісту 1,3-бутадієну, акролеїну, ізопрену, пропіонового альдегіду, акрилонітрилу, бензолу, толуолу й стиролу і зниження на 80% або більше вмісту ацетальдегіду й ціанистого водню. І за ходом диму нижня за ходом диму складова, що виділяє ароматизатор, і вугільний шар, що містить ароматизатор, вносять відтінки смаку і аромату на протязі всіх затяжок при палінні, але внесок смаку й аромату нижньої за ходом диму складової є більшим під час початкових затяжок, ніж під час пізніших затяжок. Навпаки, внесок смаку й аромату вугільного шару є більшим під час пізніших затяжок. Отже, вихід ароматизатора збалансований і рівний на протязі всього процесу паління. Важливо, що цей винахід орієнтований на бажане досягнення оптимального часу перебування диму в зонах фільтра, що містять адсорбентний матеріал, і одночасно на досягнення вдалого розрідження диму навколишнім повітрям і створення прийнятного опору втягуванню, якого очікує більшість курців. Природу цього винаходу з його попередніми та іншими перевагами й особливостями, які стануть очевидними нижче, можна ясніше зрозуміти з подальшого докладного опису, доданої формули винаходу і кількох зображень, показаних на кресленнях. Нові особливості й переваги цього винаходу, додатково до згаданих вище, стануть ясними для осіб зі звичайною обізнаністю у цій галузі техніки після читання подальшого докладного опису у поєднанні із супровідними кресленнями, на яких однакові позиції означають однакові частини й у яких: Фіг.1 являє собою вид збоку сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей; Фіг.2 являє собою вид збоку іншої сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із Місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей; Фіг.3 являє собою місцевий розріз модифікованої нижньої за ходом диму складової, що виділяє ароматизатор, виконаної за цим винаходом; Фіг.4 являє собою вид збоку ще іншої сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей; Фіг.5 являє собою вид збоку ще однієї сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей; Фіг.6 являє собою графік залежності зниження вмісту акролеїну від заряду вугілля для зроблених вручну сигарет, виконаних згідно з показаним на фіг. 1 варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага. Фіг.7А являє собою графік залежності зниження вмісту бутадієну-1,3 від заряду вугілля для зроблених вручну сигарет, виконаних згідно з показаним на фіг. 1 варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага. Фіг.7В являє собою графік залежності зниження вмісту бутадієну-1,3 від заряду вугілля для зроблених на машині сигарет, виконаних згідно з показаним на Фіг.1 варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага, із порожниною довжиною 12мм. Фіг.8 являє собою вид збоку іншої сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей; Фіг.9 являє собою вид збоку ще іншої сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей; Фіг.10 являє собою місцевий розріз модифікованої нижньої за ходом диму складової, що виділяє ароматизатор, виконаної за цим винаходом; і Фіг.11 являє собою вид збоку іншої сигарети за цим винаходом, яка має тютюновий стрижень і багатокомпонентний фільтр, із місцевим розрізом для ілюстрації внутрішніх деталей. Як показано на Фіг.1, варіант здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, пропонує сигарету 10, яка включає в себе стрижень 12 придатного для паління матеріалу, такого як подрібнений тютюн, і багатокомпонентний фільтр 14, прикріплений до стрижня 12 обідковим папером 16. При палінні сигарети 10 головний струмінь диму генерується тютюновим стрижнем 12 і протягується через фільтр 14. У цьому описі відносні позиції "вище" та "нижче", "верхня" та "нижня" складових фільтра та інших частин описують положення відносно напрямку ходу головного струменя диму, коли він протягується з тютюнового стрижня 12 через багатокомпонентний фільтр 14. У варіанті, якому віддається перевага, фільтр 14 включає в себе першу верхню за ходом диму адсорбентовмісну складову 15 і кінцевий компонент, що вставляється в рот (мундштук) 22. У цьому першому варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, адсорбентовмісна складова 15 включає в себе фільтрувальний підвузол "пробка-проміжок-пробка", який має центральний фільтрувальний компонент 17, ближчий до тютюну кінцевий компонент 18, відсунутий від центрального фільтрувального компонента 17 так, щоб утворити порожнину 19 між ними, і шар 20 матеріалу з активованого вугілля з великою площею поверхні, розташований у порожнині 19. Ближчий до тютюну кінцевий компонент 18 розташований суміжно з тютюновим стрижнем 12 і, у варіанті, якому відцається перевага, включає в себе пробку з ацетатцелюлозного джгута з низьким опором втягуванню. У варіанті, якому віддається перевага, ближчий до тютюну кінцевий компонент 18 зроблений настільки коротким, наскільки то можливе при обмеженнях швидкісного машинного виготовлення, і, у варіанті, якому віддається перевага, має найнижчий опір втягуванню серед фільтрувальних компонентів, що складають багатокомпонентний фільтр 14. Кінцевий компонент 22, що вставляється в рот, виконаний у варіанті, якому віддається перевага, у формі пробки з ацетатцелюлози або іншого придатного волокнистого або тканого матеріалу з помірною або низькою утримувальною здатністю. У варіанті, якому віддається перевага, утримувальна здатність є низькою, причому деньє та загальний сумарний деньє вибираються такими, щоб був досягнутий бажаний загальний опір втягуванню багатокомпонентного фільтра 14. У варіанті, якому віддається перевага, вуглець адсорбентного шару 20 є у формі гранул тощо. Переважно, у варіанті здійснення, якому віддається перевага, вуглець являє собою активоване вугілля з великою площею поверхні, наприклад, вугілля зі шкаралупи кокосового горіха з типовою дрібністю (меш за стандартом ASTM), що застосовується у сигаретній промисловості, або дрібніше. Шар активованого вугілля виконаний з можливістю адсорбувати складові головного струменя диму, зокрема, газоподібні складові, включаючи альдегіди, кетони та інші леткі органічні сполуки, особливо 1,3-бутадієн, акролеїн, ізопрен, пропіоновий альдегід, акрилонітрил, бензол, толуол, стирол, ацетальдегід і ціанистий водень. Можуть бути використані не вуглецеві, а інші адсорбентні матеріали, як пояснено нижче. Що стосується вуглецевих частинок 20, перевага віддається тому, щоб вони мали розмір від 10меш до 70меш, а краще від 20меш до 50меш. У варіанті, якому віддається перевага, принаймні частина, якщо не весь адсорбентний шар 20 містить ароматизатор або інакше насичений ним так, що адсорбентний шар 20 верхнього за ходом диму адсорбентовмісної складової 15 виконаний з можливістю не лише видаляти одну або більше газоподібних складових з головного струменя диму, але також виділяти ароматизатор у головний струмінь диму. У варіанті, якому віддається перевага, ароматизатор додається до вугілля шляхом оббризкування ароматизатором порції активованого вугілля у змішувальному (обертальному) барабані або, в альтернативному варіанті, у псевдозрідженому шарі з азотом у ролі зріджувального агента, де ароматизатор може потім бути розбризкана на вуглець у цьому шарі. Як видно з Фіг.1, центральний фільтрувальний компонент 17 багатокомпонентного фільтра 14 у варіанті, якому віддається перевага, містить пробку 26 із волокнистого фільтрувального матеріалу, у варіанті, якому віддається перевага, ацетатцелюлозного джгута з помірними або низькими утримувальною здатністю та опором втягуванню, разом з однією або більше нитками 27, що містять ароматизатор. Коли головний струмінь тютюнового диму втягується через центральний фільтрувальний компонент 17 і вздовж нитки 27, ароматизатор виділяється у головний струмінь диму. Фільтрові пробки із ароматизованою ниткою можна придбати у компанії American Filtrona Company з міста Річмонд, штат Вірджинія за адресою 8410 Jefferson Davis Highway, Richmond, Virginia 23237-1341, а придатна конструкція центрального фільтрувального компонента 17 описана у патенті США №4,281,671; цей патент включено сюди у всій повноті шляхом посилання. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, центральний фільтрувальний компонент 17 і його ароматизована нитка 27 розташовані нижче за ходом диму від вугільного шару 20, що містить ароматизатор. Спосіб за цим винаходом, якому віддається перевага, включає в себе виділення ароматизатора і з шару 20 обробленого ароматизатором вугілля, і з ароматизованої нитки 27, розташованої нижче за ходом диму від нього, щоб отримати при палінні збалансоване, стійке надходження смаків і ароматів. Однак у межах розгляду цього винаходу лишається, чи розташувати ароматизатори лише на компоненті 17 або лише на вугільному шарі 20, або ж на будь-якому із них із додаванням ароматизаторів, виконуваним у зонах однієї або більше обгорток пробок і/або обідкового паперу 16. У варіанті, якому віддається перевага, один або більше кільцевих рядів дрібних отворів 24, що проходять крізь обідковий папір 16, виконано у зоні центрального компонента 17, нижче за ходом диму від шару вугілля 20 з ароматизатором, у варіанті, якому віддається перевага, на рівні верхньої кінцевої частини центрального компонента 17, суміжної з вугільним шаром 20. Перевага віддається такому розташуванню, бо воно збільшує відстань між кінцем 9 сигарети, що вставляється в рот, й отворами 24, яка у варіанті, якому віддається перевага, має становити принаймні 12мм або більше, щоб губи курця не затуляли отворів 24. Додатково, оскільки введення потоків повітря для розрідження диму у верхній за ходом диму кінцевій частині центрального компонента 17 само знижує утримувальну здатність нижніх за ходом диму частин складової 17, верхнє за ходом диму розташування вентиляційних отворів на фільтрувальному компоненті 17 полегшує створення компонента 17 таким, щоб забезпечити більш високий (та все ж помірний) опір втягуванню без значного підвищення утримувальної здатності, щоб допомогти підтриманню бажаної низької утримувальної здатності у центральному компоненті 17 і всьому фільтрі 14. У варіанті, якому віддається перевага, рівень вентиляції лежить у межах від 40% до 60%, а у варіанті, якому віддається більша перевага, приблизно від 45% до 55% у сигареті з виходом смоли 6мг, визначеним за методикою FTC (Federal Trade Commission - Федеральна торговельна комісія США). Вважається, що вентиляція не лише забезпечує розрідження головного струменя диму, але також впливає на зменшення кількості тютюну, що спалюється при кожній затяжці, коли вентиляція об'єднана з фільтром 14, який має низьку утримувальну здатність. Вентиляція зменшує дію затягування на жарину, і тим самим зменшує кількість тютюну, що спалюється при одній затяжці. В результаті зменшуються абсолютні кількості складових диму. У варіанті, якому віддається перевага, різні фільтрувальні компоненти (центральна фільтрувальна складова 17, ближня до тютюну кінцева складова 18, вугільний шар 20 і кінцевий компонент 22, що вставляється в рот) виконані з низькими утримувальними здатностями, і кількісна величина вентиляції вибрана такою, щоб різниця між бажаним виходом смоли із сигарети і фактичним виходом із тютюнового стрижня 12 була мінімальною. Така конструкція поліпшує відношення вмісту монооксиду вуглецю у димі до вмісту смоли у ньому, визначеного за методикою FTC (відношення "СО/смола"). Навпаки, попередні рішення намагалися перш за все установити вихідний рівень тютюнового стрижня 12 і застосовували фільтрацію твердих частинок, щоб зменшити вихід смоли до бажаного рівня. Ці попередні рішення призводили до спалювання надмірної кількості тютюну і, відповідно, давали більші відношення "СО/смола", ніж досягається за цим винаходом. Краще, коли отвори 24 за цим винаходом розташовані нижче за ходом диму від вугільного шару так, щоб швидкість проходження головного струменя диму крізь вугільний шар 20 була зменшена, а час перебування головного струменя диму у вугільному шарі 20 - збільшений. Додатковий час перебування, у свою чергу, збільшує ефективність активованого вугілля щодо зменшення вмісту заданих складових головного струменя диму. Дим розріджується навколишнім повітрям, що проходить крізь отвори 24 і змішується з головним струменем диму, доводячи рівень розрідження повітрям до приблизно 45-65%. Наприклад, при розрідженні повітрям на 50% витрата потоку через сигарету вище за ходом диму від вентиляційних отворів зменшується на 50%, знижуючи тим самим швидкість диму на 50%. У варіанті, якому віддається перевага, вугільний шар містить щонайменше 90-120мг або більше вугілля у цілком заповненому стані порожнини 19 або 160-180мг вугілля або більше у стані заповнення на 85% або краще, що у поєднанні з додатковим часом перебування і виділенням ароматизатора, як описано вище, забезпечує смачну й ароматну сигарету, яка досягає значного зменшення газоподібних складових в головному струмені диму, в тому числі зниження на 90% або більше вмісту 1,3-бутадієну, акролеїну, ізопрену, пропіонового альдегіду, акрилонітрилу, бензолу, толуолу, стиролу і зниження на 80% або більше вмісту ацетальдегіду і ціанистого водню. Збільшений заряд вугілля також забезпечує адекватний рівень активності, достатній для досягнення такого зниження на протязі очікуваного часу зберігання продукту (шість місяців або менше). Як приклад укажемо, що довжина тютюнового стрижня 12 у варіанті, якому віддається перевага, становить 49мм, а довжина багатокомпонентного фільтра 14 у варіанті, якому віддається перевага, становить 34мм. Довжина чотирьох фільтрувальних компонентів сигарети 10 у варіанті здійснення, якому віддається перевага, така: ближчий до тютюну кінцевий компонент 18 у варіанті, якому віддається перевага, має 6мм; довжина вугільного шару 20 у варіанті, якому віддається перевага, становить 12мм для вугільного заряду 180мг; центральний компонент 17 у варіанті, якому віддається перевага, має 8мм, і кінцевий компонент 22, що вставляється в рот, у варіанті, якому віддається перевага, має 8мм. Загальний рівень "смоли" (визначений за методикою FTC) у варіанті, якому віддається перевага, становить 6мг із кількістю затяжок 7 або більше. Усі компоненти 17, 18, 20 і 22 мають низьку утримувальну здатність і, у варіанті, якому віддається перевага, серед усіх волокнистих або тканих складових (17, 18 і 22) ближчий до тютюну кінцевий компонент 18 має найнижчі опір втягуванню і утримувальну здатність, оскільки знаходиться вище за ходом диму від вентиляційних отворів і тому має більший вплив на головний струмінь диму. На відміну від інших волокнистих або тканих компонентів, ближчий до тютюну кінцевий компонент 18 приймає у себе головний струмінь диму у відсутності потоку повітря для його розрідження. Тютюновий стрижень 12 може бути обгорнутий звичайною сигаретною обгорткою, або ж із цією метою може бути застосований папір зі стрічками. Сигаретний папір зі стрічками має рознесені одна від одної суцільні целюлозні стрічки 21, що оточують по колу готовий тютюновий стрижень сигарети 10, щоб модифікувати масову швидкість згоряння сигарети з метою зменшити ризик підпалити предмет, на якому залишили незагашену сигарету 10. Патенти США №5,263,999 і №5,997,691 описують сигаретний папір зі стрічками, і ці патенти включені сюди в усій своїй повноті. Подана нижче таблиця І наводить докладні відомості про різні компоненти сигарети 10, показаної на Фіг.1 креслень. Таблиця І Сигарета Весь фільтр 14 сигарети: Довжина фільтра, мм Довжина обідка, мм Опір втягуванню фільтра, мм вод. стовпа Кінцевий компонент 22, що вставляється в рот: Джгут Опір втягуванню компонента, мм вод. стовпа Центральний компонент 17: ДжгутОпір втягуванню компонента, мм вод. стовпа Ближчий до тютюну кінцевий компонент 18: Джгут Опір втягуванню компонента, мм вод. стовпа Вугільний шар 20: Довжина порожнини, мм Маса, мг Опір втягуванню порожнини, мм вод. стовпа Підвузол "пробка-проміжок-пробка" (складова 15 (компоненти 17, 18 і 20)): Опір втягуванню складової, мм вод. стовпа Смола 6мг за FTC. Вентиляція 50% 34 38 114 3,0Y деньє/35000 загальний деньє 28 1,8Υ деньє/35000 загальний деньє 46 (без вентиляції)/приблизно 30 (з вентиляцією) 5,0Υ деньє/35000 загальний деньє 15 12 180 25 86 Розглядаючи інформацію, наведену у таблиці І, можна побачити, що краще значення опору втягуванню центрального компонента 17 включає в себе два значення - без вентиляції і з вентиляцією - і що при вентиляції центрального компонента 17, виконаного за першим варіантом здійснення, якому віддається перевага, опір втягуванню центрального компонента 17 приблизно дорівнює опору втягуванню кінцевого компонента 22, що вставляється в рот, або близький до нього. Відповідно, більша частка опору втягуванню фільтра утворюється нижче за ходом диму від вентиляційних отворів, і така конструкція вигідно поєднує місце утворення опору втягуванню з тією частиною фільтра, яка зазнає додавання вентиляційного повітряного потоку, так що утримувальна здатність може бути утримувана на нижчих рівнях, у той саме час створюючи більшу частку бажаного загального опору втягуванню фільтра. У варіанті, якому віддається перевага, ближчий до тютюну кінцевий компонент 18 має найнижчі опір втягуванню і утримувальну здатність, тому що він знаходиться вище за ходом диму від вентиляційних отворів і через нього проходить нерозріджений потік головного струменя диму. Завдяки такому виконанню внесок ближчого до тютюну кінцевого компонента у видалення смоли зведений до мінімуму, і тому вихід смоли з тютюнового стрижня мінімізований, і кількість тютюну, спалюваного за одну затяжку, у свою чергу теж мінімізована. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, утримувальна здатність всього фільтра 14 лежить у варіанті, якому віддається перевага, у межах приблизно 40-45%, якщо вимірювати!! в умовах паління за методикою USA/FTC (затяжка об'ємом 35 кубічних сантиметрів за дві секунди). У варіанті здійснення, якому віддається перевага, заряд вугілля переважно становить 180мг плюс-мінус приблизно 10мг вугілля, щоб досягти середнього заповнення 85% у порожнині довжиною 12мм при традиційній довжині окружності сигарети (приблизно 22-26мм). Цей рівень заповнення разом з такою кількістю вугілля дозволяє досягти зниження на 90% (мас.) вмісту акролеїну і 1,3-бутадієну відносно сигарет машинного виготовлення за промисловим стандартом (так звана сигарета 1R4F). При наближенні до стану повного заповнення 95% або більше можуть бути використані з таким же ефектом менші заряди вугілля. При зарядах вугілля у межах 70-100мг, а особливо у межах 90-120мг ущільнені, повністю заповнені фільтри типу "пробка-проміжок-пробка" забезпечують зниження на 90% або більше вмісту акролеїну і 1,3-бутадієну у порівнянні з рівнями їхнього вмісту у сигаретах 1R4F. Таке виконання забезпечує значну економію у кількості вугілля, яка може бути необхідною для видалення цих складових диму, і обіцяє істотну економію собівартості виготовлення. Ущільнена і/або повністю заповнена конфігурація фільтра типу "пробка-проміжок-пробка" також забезпечує більш стабільні характеристики процесу обробки газової фази від сигарети до сигарети. Щодо вищесказаного, то, як показує Фіг.6, лінія А являє собою послідовність точок, що були встановлені в результаті випробувань зроблених вручну сигарет тієї конструкції, що показана на Фіг.1 для варіанта здійснення, якому віддається перевага, які мали порожнину 19 постійної довжини 10мм, тому на всій послідовності точок об'єм порожнини 19 лишався постійним, тоді як кількість вугілля у заряді зростала від 100мг до приблизно 160мг, якщо рухатися зліва направо вздовж лінії А на Фіг.6. Послідовність точок вказує, що коли така порожнина заповнена частково зарядом у 100мг вугілля (стан, коли істотна частина порожнини лишається незаповненою), ефективність вугілля щодо зниження вмісту акролеїну значно знижена. Навпаки, лінія В на Фіг.6 являє собою послідовність точок, отриманих із сигаретами тієї конструкції, що показана для варіанта здійснення, якому віддається перевага, у якому об'єм порожнини дорівнює або приблизно дорівнює об'єму вугілля, завдяки чому незаповнений простір мінімізований, і виключені бічні потоки диму повз шар вугілля. При такій зміні бажана ефективність у видаленні акролеїнів може бути досягнута при вугільних зарядах у межах приблизно 90-100мг. 1 навпаки, частково заповнені порожнини, представлені лінією А, не досягають бажаного зниження вмісту акролеїну 90% або більше, поки порожнина не буде заряджена значно більшою кількістю вугілля, а саме 160мг або більше. Подібна ж залежність показана на Фіг.7А, на якій лінія А являє собою послідовність точок, отриманих для сигарет конструкції, подібної до тої, що показана на Фіг.1 для варіанта здійснення, якому віддається перевага, у якій підтримується постійний об'єм порожнини довжиною 10мм, а заряд вугілля, поміщений у цю порожнину, збільшується від 100мг до приблизно 160мг. Лінія В на Фіг.7А відображає результати для сигарет із конструкцією, подібною конструкції варіанта, якому віддається перевага, але у яких об'єм порожнини приблизно дорівнює об'єму вугілля, завдяки чому незаповнений простір мінімізований, а бічні потоки виключені. Ці дані вказують, що фільтр у повністю заповненому стані із зарядом приблизно 80-100мг є адекватним для досягнення бажаного рівня зниження вмісту 1,3-бутадієну (видалення 90% або краще), тоді як на лінії А таке відбувається при істотно більшій кількості (приблизно 160мг). Залежність, показана на Фіг.7А лінією А, і дані, за якими побудована лінія А, вказують, що середній заряд вугілля 160мг при заповненні приблизно 85% досягає зниження вмісту 1,3-бутадієну приблизно на 90%. Зауважимо, що експериментальні дані були отримані із застосуванням експериментальної методики, у якій нижня межа квантування становить менше ніж 0,45мкг, тоді як зниження на 90% вмісту 1,3-бутадієну, як показано на Фіг.7А, дорівнює приблизно 0,42мкг 1,3-бутадієну (за розрахунками). Відповідно, ефективність зарядів вугілля поблизу зниження на 90% вмісту 1,3-бутадієну може насправді бути більшою ніж 90%. Фіг.7В являє собою графічне зображення залежності вмісту 1,3-бутадієну від заряду вугілля для зроблених на машині сигарет, сконструйованих згідно з показаним на Фіг.1 варіантом здійснення, якому віддається перевага, з порожниною 19 довжиною 12мм. Рівень заповнення визначався за методикою ненабивного заповнення з допомогою мірного циліндра. Показана тут залежність вказує, що виготовлені на машині сигарети з розрахунковим рівнем заповнення 83% дають зниження вмісту 1,3-бутадієну відносно його рівнів вмісту у сигаретах 1R4F приблизно на 90%. Розрахунковий рівень заповнення 85% або більший дасть більше ніж 90% зниження вмісту 1,3-бутадієну відносно його рівнів вмісту у сигаретах 1R4F при порожнині довжиною 12мм і використанні активованого вугілля з великою площею поверхні. У варіанті, якому віддається перевага, вугілля з великою площею поверхні має питому поверхню (квадратних метрів на грам) приблизно 1000м2/г або більшу. Експерименти з палінням проводили дегустатори смаку із сигаретами, подібними за конструкцією до показаного на Фіг.1 варіанта здійснення, якому віддається перевага. При палінні таких сигарет, що містили нитковий елемент 27 з ароматизатором, розташований нижче за ходом диму від вугільного шару 20 без ароматизатора, вони виявили присутність присмаку ароматизованого тютюну під час перших кількох затяжок, але в останніх кількох затяжках відчувалися менш бажані присмаки, які вони визнали як типові для традиційних "вугільних" сигарет. Додатково, при палінні таких експериментальних сигарет, що містили у собі вугільний шар 20 з ароматизатором, але не мали елемента 27 для виділяння ароматизатора нижче від вугільного шару 20 з ароматизатором, дегустатори відзначили, що перші кілька затяжок мали менш бажані присмаки, типові для традиційних "вугільних" сигарет, але після перших кількох затяжок відчувався більш приємний присмак ароматизованого тютюну. І навпаки, коли дегустатори палили сигарети, подібні за конструкцією до показаного на Фіг.1 варіанта здійснення, якому віддається перевага, що включали в себе нитковий елемент 27 з ароматизатором, розташований нижче за ходом диму від вугільного шару 20 з ароматизатором, вони докладали про більш збалансований тютюновий дим на протязі всіх затяжок експериментальними сигаретами. Не вдаючись до теорії, можна вважати, що фільтрувальні складові працюють разом, виділяючи ароматизатор у потік диму, і обидва джерела ароматизатора забезпечують баланс ароматів і смаків головного струменя диму на всьому протязі паління. Можна вважати також, що основна частина ароматизатора у центральному компоненті 17 виділяється із нитки 27 з ароматизатором передчасно, і таке виділення зменшується з часом, тоді як виділення ароматизатора з вугільного шару 20 збільшується з часом, причому більша частина ароматизатора виділяється пізніше на протязі паління сигарети. Наявність ароматизаторів і у вугільному шарі 20, і у центральному компоненті 17 або поблизу нього балансує виділення ароматизатора і подовжує можливий строк зберігання сигарети 10. У показаному на Фіг.1 варіанті здійснення, якому віддається перевага, та в інших варіантах здійснення перевага віддається тому, щоб заряд ароматизатора у вугільному шарі 20 становив від 3мг до 6мг, у варіанті, якому віддається більша перевага, приблизно 4-5мг, і також, щоб заряд ароматизатора у нитці 27 становив від 3мг до 6мг, у варіанті, якому віддається більша перевага, приблизно 4-5мг. Слід розуміти, що згаданий тут заряд 180мг ароматизованого вугілля включає в себе і ароматизатор. На Фіг.2 показаний інший варіант здійснення винаходу, якому віддається перевага; він пропонує модифіковану сигарету 10А з такими саме фільтрувальними складовими, як сигарета 10 на Фіг.1, але з дещо іншим взаємним розташуванням складових, причому однаковими позиціями позначені однакові частини. У сигареті 10А нитковий елемент 27, що виділяє ароматизатор, розташований у кінцевому компоненті 22, що вставляється в рот, на кінці сигарети 10А, що вставляється в рот, нижче за ходом диму від вугільного шару 20 з ароматизатором, і відділений від нього центральним компонентом 17. У цьому варіанті здійснення на ароматизовану нитку 27 може бути нанесений пластифікатор, наприклад, триацетин, щоб утримувати нитку на місці усередині компонента 22 і перешкоджати її витягуванню з фільтра під час паління. В альтернативному варіанті, ароматизована нитка 27 може бути заплетена для досягнення того саме результату. Як і у першому варіанті здійснення, якому віддається перевага, вентиляційні отвори 24 виконані на рівні центрального фільтрувального компонента 17 поблизу від вугільного шару 20, але нижче за ходом диму від нього. У поданій нижче таблиці II наведені додаткові подробиці і альтернативні варіанти щодо різних компонентів сигарети 10А, показаної на Фіг.2 креслень. Таблиця II Показник Довжина (мм) Опір втягуванню (мм водяного стовпа) Матеріал (матеріали) Утримувальна здатність Альтернативні варіанти Кінцевий компонент Ближчий до тютюну 22, що вставляється Адсорбентовмісний Адсорбентний шар Отвори для кінцевий компонент в рот, зі смакокомпонент 17 20 розрідження 24 18 ароматичною ниткою 7-9 6-8 10-14 6 14мм від рота 20-40% 15-20 10-20 20-30 25-35 вентиляції на отвір Активоване вугілля 1. Ацетат-целюлоза 1 Ацетатцелюлоза з кокосової 2. Вугілля на джгуті Заздалегідь 2 Бавовняне Ацетатцелюлоза шкаралупи з 3. Копіювальний перфоровані волокно великою площею папір поверхні 150-200мг 10-15% Ацетатцелюлозне волокно Ароматизатор на джгуті Ароматизатор на обгортці пробки Насичена ароматизатором обгортка пробки 10-15% 12-20% 10-40% Насичене вугілля APS* Цеоліти** Інші адсорбенти * APS (American Petroleum Society) - Американське нафтохімічне товариство ** Цеоліт - молекулярне сито Слід розуміти, що наведені у таблиці характеристики другого варіанта здійснення винаходу, якому віддається перевага (Фіг.2), стосуються і першого варіанта здійснення (Фіг.1), пам'ятаючи при цьому, що в останньому варіанті здійснення (Фіг.1) ароматизована нитка 27 розташована у центральному фільтрувальному компоненті 17. Остання конструкція надає більш традиційний зовнішній вигляд кінцю сигарети 10, що вставляється в рот. Фіг.3 ілюструє альтернативний варіант здійснення показаного на Фіг.1 і Фіг.2 додаткового компонента 17, що виділяє ароматизатор. Конкретніше, показаний на Фіг.3 компонент 17А, що виділяє ароматизатор, включає в себе ацетатцелюлозну пробку 50 з низькою утримувальною здатністю, оточену обгорткою 52 пробки. Сполучна обгортка 54 оточує як обгортку пробки, так і інші компоненти багатокомпонентного фільтра 14 (не показані). Ароматизатор нанесений на обгортку 52 пробки або на зовнішню поверхню ацетатцелюлозної пробки 50 для надання смаку й аромату сигаретному диму, коли він проходить через пробку 50. В альтернативному варіанті ароматизатор може бути нанесений на сполучну обгортку 54 у зоні ацетатцелюлозної пробки 50 або ж може бути включений як компонент у пластифікатор пробки 50. Системи ароматизаторів можуть бути вибрані за окремими суб'єктивними властивостями (солодкість, здатність викликати відділення слини, аромат тощо) і вибрані так, щоб включати в себе інгредієнти у межах молекулярної ваги (збіжні температури кипіння, температури спалахування, тиски навколишніх парів тощо) для утримання у гранульованому активованому вугіллі. Система ароматизаторів може зберігатися усередині активованого вугілля заданої характеристики (розмір гранул, виміряна активність, вміст золи, розподіл пор тощо), щоб дозволити системі ароматизаторів виділятися у потік сигаретного диму поступовим контрольованим способом. Не вдаючись у теорію, можна вважати, що система ароматизаторів витісняється з активованого вугілля слаболеткими компонентами димового потоку, які сильніше адсорбуються активованим вугіллям. Вважається, що ці компоненти диму мають в цілому більшу молекулярну масу, ніж інгредієнти системи ароматизаторів. Завдяки наявності різних центрів адсорбції у вугіллі, на процес впливають різні енергії адсорбції й потенціали виділення теплот адсорбції, і реалізується поступове виділення системи ароматизаторів у міру того, як адсорбується усе більше й більше слаболетких компонентів диму. Якщо не вдаватися до теорії, можна сказати, що цей винахід використовує феномен, який піддається спостереженню і полягає в тому, що активоване вугілля (або інший адсорбент), яке несе у собі першу адсорбовану речовину з низькою теплотою адсорбції, буде виділяти частину цієї першої адсорбованої речовини у присутності другого адсорбованого агента, який має більшу теплоту адсорбції. Можна вважати, що навіть при значно наповненому активованому вугіллі деякі центри активності у вугіллі ще є доступними для адсорбції другого адсорбованого агента, і коли такий агент поглинається, виділена теплота адсорбції доступна для виділення частини першої адсорбованої речовини з вугілля. Конкретніше, в контексті цього винаходу, активоване вугілля 20 спочатку заповнене ароматизатором, який у варіанті, якому віддається перевага, має досить низьку теплоту адсорбції у порівнянні з теплотами адсорбції органічних газових складових головного струменя диму. Можна вважати, що цей винахід використовує взаємодію між центрами активності у насиченому ароматизатором вугіллі 20, які ще залишилися вільними, і органічними газовими складовими прохідного головного струменя диму, які мають вищі теплоти адсорбції, щоб створити теплоту, яка виводить (випускає) частину ароматизатора у прохідний головний струмінь диму. Фіг.4 показує іншу сигарету 10В, яка включає в себе тютюновий стрижень 12 і багатокомпонентний фільтр 14, прикріплений до цього стрижня обідковим папером 16. Фільтр 14 включає в себе фільтрувальну складову 15 типу "пробка-проміжок-пробка" з вугільним заповненням, у якій розташований великий шар вуглецевого матеріалу 20 з ароматизатором, між першою і другою пробками 18, 26, виконаними з наповнювача. У варіанті, якому віддається перевага, кожна із пробок 18 і 26 містить ацетатцелюлозний джгут із низькою утримувальною здатністю, і джгут 26 включає в себе одну або більше ниток 27, що містять ароматизатор. Крім того, ацетатцелюлозна пробка 18 може бути при потребі оббризкана вуглецем. Матеріал 20 з активованого вугілля служить адсорбентом складових головного струменя диму, наприклад, альдегідів, кетонів й інших летких органічних сполук. Матеріал з активованого вугілля може мати на своїй поверхні ароматизатор, який виділяється в головний струмінь диму при палінні сигарети 10В. Отвори 24 на пробці 26 або коло неї забезпечують як розрідження головного струменя диму навколишнім повітрям, так і зменшення кількості тютюну, спалюваного при кожній затяжці. Вентиляція знижує утворення і вихід складових у вигляді частинок (смоли) та газової фази (CO) під час затягування. Фіг.5 показує сигарету ЮС, дуже подібну до сигарети 10В, показаної на Фіг.4, і однакові позиції були використані для позначення однакових частин. Однак сигарета 10С виконана із заглибленням 60 на кінці, що вставляється в рот, і тут може бути застосований товстий обідковий папір 62. Фіг.8 ілюструє іншу сигарету 10D за цим винаходом, де компоненти, подібні до компонентів сигарети 10А (Фіг.2), позначені такими ж позиціями. Сигарета 10D також включає в себе багатокомпонентний фільтр 14D, але замість другого целюлозного джгута 22 сигарети 10А тут використано фільтрувальну пробку 30, яка створює опір втягуванню. Фільтрувальна пробка 30 розташована між матеріалом 20 з активованого вугілля і компонентом 17, що виділяє ароматизатор, і ця пробка 30 може включати в себе непроникну порожнисту пластмасову трубку, закриту шляхом обтиснення на своєму верхньому за ходом диму кінці. Таку пробку описує патент США №4,357,950, який включено сюди шляхом посилання у всій його повноті. В альтернативному варіанті такі фільтрувальні компоненти можна отримати від згаданої вище компанії American Rltrona Company з міста Річмонд, штат Вірджинія. В результаті застосування фільтрувальної пробки 30 утворено перехідну зону 32 від зони 34 в цілому круглого перерізу матеріалу 20 з активованого вугілля, яка створює малий спад тиску, до зони 36 в цілому кільцевого перерізу, яка створює великий спад тиску. Ця перехідна зона разом із нижнім за ходом диму розташуванням отворів 24 створює великий час утримання, або перебування, для головного струменя диму вище від отворів. В результаті досягається корисне зниження питомого вмісту газоподібних компонентів на одну затяжку сигаретою 10D разом із корисним розрідженням диму навколишнім повітрям і прийнятними характеристиками втягування. Ароматизатор виділяється у розріджений головний струмінь диму, коли він проходить через компонент 17, що виділяє ароматизатор. Як і в інших варіантах здійснення винаходу, перевага віддається тому, щоб адсорбентний шар 20 складався з активованого вугілля, яке містить у собі ароматизатор. Як приклад укажемо, що довжина тютюнового стрижня 12 сигарети 10D може становити 45мм, а довжина багатокомпонентного фільтра 14D може становити 38мм. Довжини чотирьох фільтрувальних складових фільтра 14D є такими: ацетатцелюлозний джгут 18-6мм; вугільний матеріал - 10мм; фільтрувальна пробка 30-14мм; компонент 17, що виділяє ароматизатор - 8мм. Загальний рівень смоли за FTC може становити 4-10мг. Фільтрувальна пробка 30 може також включати в себе на своєму вихідному боці ацетатцелюлозний джгут 38 низької ефективності. Перехід 32 від зони 34 в цілому круглого перерізу до зони 36 в цілому кільцевого перерізу разом із нижнім за ходом диму розташуванням отворів 24 для розрідження повітрям збільшує перепад тиску й подовжує час утримання диму в контакті з вугіллям у фільтрувальній пробці 20. Дим розріджується повітрям, яке проходить через отвори 24 і змішується з димом, щоб досягти ступінь розрідження повітрям до приблизно 45-65%. Наприклад, при розрідженні повітрям на 50% витрата потоку через сигарету вище за ходом диму від вентиляційних отворів знижується на 50%, тим самим зменшуючи швидкість диму на 50%, що по суті збільшує удвічі час перебування у фільтрувальній пробці 20. Цей варіант здійснення багатокомпонентного фільтра розміщує максимальну кількість вуглецевого матеріалу вище за ходом диму від отворів 24 для розрідження повітрям. Обтиснута пластмасова трубка використана у сигареті 10D як елемент, що є практично непроникним для газоподібних або пароподібних компонентів, із метою впливу на перехід від зони великого часу утримання до зони великого перепаду тиску. Зрозуміло, що можуть бути використані інші форми, такі як конічні або притуплені кінці. Додатково, може також бути застосований твердий елемент, наприклад, виконаний з ацетатцелюлозного джгута високої щільності (отже, непроникного) або твердий стрижень, як, наприклад, показано на Фіг.9 і описано нижче. Маються на увазі також інші непроникні мембранні конструкції. Крім того, як згадувалося раніше, тютюновий стрижень 12 може бути обгорнутий звичайним папером, або ж з цією метою може бути застосований папір зі стрічками. Сигаретний папір зі стрічками має рознесені одна від одної суцільні целюлозні стрічки, що оточують по колу готовий тютюновий стрижень сигарети 10D, щоб модифікувати масову швидкість згоряння сигарети. Додатково, адсорбентовмісний компонент може бути використаний сам або, при потребі, у поєднанні з адсорбентвмісною складовою 15 багатокомпонентного фільтра 14D. Подана нижче таблиця III наводить додаткові відомості та альтернативні варіанти про різні компоненти сигарети 10D, показаної на Фіг.8 креслень. Таблиця III (компоненти Фіг.8) Довжина (мм) Опір втягуванню (мм водяного стовпа) Утримувальна здатність Матеріал (матеріали) Кінцевий компонент Компонент 30, що 26, що створює опір вставляється в рот втягуванню 6-8 14-16 15-20 70-80 10-15% 15-20% Ацетатцелюлоза COD* Бавовняне волокно Концентричне осердя 15-20% 10-20% Активоване вугілля з кокосової шкаралупи Ацетатцелюлоза з великою площею поверхні 120-180мг Створювач опору втягуванню Ацетатцелюлозне волокно Ароматизатор на джгуті Ароматизатор на обгортці пробки Насичена ароматизатором обгортка пробки Отвори для Адсорбент-ний шар Ближчий до тютюну розрідження 20 кінцевий компонент 18 24 10-12 6 19мм від рота 40-65% 20-30 15-20 вентиляції на отвір Вугілля на джгуті Копіювальний папір Альтернативні варіанти TWA** Трубка у джгуті Насичене вугілля APS Цеоліти Інші адсорбенти * COD=Carbon Monoxide Dilution - розрідження монооксиду вуглецю (СО) ** TWA (Thin Wrapped Acetate) - тонко обгорнута ацетатцелюлоза. Дивись патенти США №4,614,199 і №4,675,064, включені сюди шляхом посилання Ацетатцелюлоза. Усі діапазони деньє від 3,0 до 8,0dpf (denier per filament ваговий номер елементарної волокнини у деньє) для всіх вищезгаданих фільтрувальних пробок. Фіг. 9 ілюструє іншу сигарету 10Е за цим винаходом, де компоненти, подібні до компонентів сигарети 10D, позначені такими саме позиціями. Сигарета 10Е також включає в себе багатокомпонентний фільтр 14Е, але замість фільтрувальної пробки 30, що здійснює COD, тобто розрідження монооксиду вуглецю, сигарети 10D тут використано фільтрувальну пробку 40 із концентричним осердям. Фільтрувальна пробка 40 розташована між матеріалом 20 з активованого вугілля і компонентом 17, що виділяє ароматизатор, і ця пробка 40 може включати у себе твердий циліндричний стрижень 42 високої непроникності, оточений на його зовнішній поверхні ацетатцелюлозним джгутом 44 низької ефективності. В результаті застосування фільтрувальної пробки 40 утворено зону різкого переходу від зони в цілому круглого перерізу матеріалу 20 з активованого вугілля, яка створює малий спад тиску, до зони в цілому кільцевого перерізу, яка створює великий спад тиску. Цей перехід разом із нижнім за ходом диму розташуванням отворів 24 створюють великий час утримання, або перебування, головного струменя диму вище за ходом диму від отворів, як пояснено вище відносно сигарети 10D, показаної на Фіг.8. Як приклад укажемо, що довжина тютюнового стрижня 12 сигарети 10Е може становити 45мм, а довжина багатокомпонентного фільтра 14Е може становити 38мм. Довжини чотирьох фільтрувальних компонентів фільтра 14Е є такими: ацетатцелюлозний джгут 18-6мм; вуглецевий матеріал - 10мм; фільтрувальна пробка 40-14мм; компонент 17, що виділяє ароматизатор - 8мм. Загальний рівень "смоли" може становити від 4мг до 10мг. У сигареті 10Е дим розріджується повітрям, яке проходить через отвори 24 і змішується з димом, щоб досягти ступінь розрідження повітрям до приблизно 45-65%. Як і у випадку сигарети 10D, при розрідження повітрям на 50% витрата потоку через сигарету 10Е вище за ходом диму від вентиляційних отворів знижується на 50%, тим самим зменшуючи швидкість диму на 50%, що по суті збільшує удвічі час перебування у фільтрувальній пробці 20. Тютюновий стрижень 12 сигарети 10Е може бути обгорнутий звичайним папером, або папером зі стрічками, як описано вище, а адсорбентовмісна складова може бути використана сама або, при потребі, у поєднанні з адсорбентовмісною складовою 15 багатокомпонентного фільтра 14Е. В альтернативному варіанті концентрична фільтрувальна пробка 40 може бути сконструйована такою, щоб потік через неї йшов майже весь через осердя з обмеженим потоком через кільцевий простір зовні від осердя. Фіг.10 ілюструє альтернативний варіант здійснення показаного на Фіг.8 і Фіг.9 смаковидільного компонента 17 компонента 17, що виділяє ароматизатор. Конкретніше, показаний на фіг. 10 компонент 17', що виділяє ароматизатор, включає в себе ацетатцелюлозну пробку 50 із низькою утримувальною здатністю, оточену обгорткою 52 пробки. Сполучна обгортка 54 оточує як обгортку пробки, так і інші компоненти багатокомпонентного фільтра. Ароматизатор нанесений на обгортку 52 пробки або на зовнішню поверхню ацетатцелюлозної пробки 50 для надання смаку й аромату сигаретному диму, коли він проходить через пробку 50. В альтернативному варіанті ароматизатор може бути нанесений на сполучну обгортку 54 у зоні ацетатцелюлозної пробки 50 або ж може бути включений як компонент у пластифікатор пробки 50. Фіг.11 ілюструє іншу сигарету 10F за цим винаходом, де компоненти, подібні до компонентів сигарети 10Е, позначені такими саме позиціями. Сигарета 10F включає в себе багатокомпонентний фільтр 14F, який включає в себе верхню за ходом диму адсорбентовмісну складову 15, виконаний із можливістю видаляти одну або більше складових з головного струменя диму, що проходить крізь нього, і нижній за ходом диму компонент 17, що виділяє ароматизатор, для виділяння ароматизатора в головний струмінь диму, що проходить крізь нього. Компонент 17, що виділяє ароматизатор, сигарети 10F відрізняється тим, що містить у собі фільтрувальну пробку 40, розташовану нижче за ходом диму від активованого вугільного матеріалу 20. Пробка 40 включає в себе твердий циліндричний стрижень 42 відносної або великої непроникності, оточений ацетатцелюлозним джгутом 44 низької ефективності, і конструкція та функції пробки 40 такі саме, як у пробки на Фіг.9. Однак пробка 40, показана на фіг. 11, включає в себе ароматизатор на сполучній обгортці 54, який виділяється в головний струмінь диму, що протікає через компонент 17. Як приклад укажемо, що довжина тютюнового стрижня 12 сигарети 10F може становити 45мм, а довжина багатокомпонентного фільтра 14F може становити 38мм. Довжини трьох фільтрувальних компонентів фільтра 14F є такими: ацетатцелюлозний джгут 18-6мм; вуглецевий матеріал - 16мм і пробка 40-16мм. Загальний рівень смоли може становити від 4мг до 10мг. У сигареті 10F дим розріджується повітрям, яке проходить через отвори 24 і змішується з димом, щоб досягти ступінь розрідження повітрям до приблизно 45-65%. Таке розрідження також служить для збільшення часу перебування диму серед вугільних гранул 20, як пояснено вище. Один або більше рядів отворів 24 на пробці 40 або коло неї забезпечують як розрідження головного струменя диму навколишнім повітрям, так і зменшення кількості тютюну, спалюваного при кожній затяжці. Вентиляція знижує утворення і вихід складових у вигляді частинок (смола) та газової фази (CO) під час затягування. Додатковий компонент 17, що виділяє ароматизатор, багатокомпонентних фільтрів 14, 14D, 14Е у варіанті, якому віддається перевага, включає в себе пробку 26 з ацетатцелюлозного джгута з низькою утримувальною здатністю разом з однією або більше ниткою чи стрічкою 27, що несе на собі ароматизатор. Пробка 26 розташована на кінці, що вставляється в рот, сигарет, показаних на Фіг.2, Фіг.4, Фіг.5, Фіг.8 і Фіг.9, у нижній за ходом диму позиції. Коли головний струмінь тютюнового диму протягується через нитки або стрічки 27, ароматизатор виділяється у дим, щоб створити бажаний ефект. Як згадувалося вище, патент США №4,281,671, включений сюди шляхом посилання, описує фільтри для тютюнового диму, які включають в себе нитки та стрічки з ароматизаторами. Хоча цей винахід був проілюстрований і описаний згідно з варіантами здійснення, яким віддається перевага, зрозуміло, що в ньому можуть бути зроблені варіації та зміни без виходу з обсягу винаходу, визначеного формулою винаходу. Що стосується цього, то складова 15 "пробка-проміжок-пробка" або вугільний шар 20 можуть бути замінені агломерованим вугільним елементом або іншою формою адсорбенту, виконаною з можливістю видаляти газоподібні компоненти з головного струменя диму. Що стосується цього, то вугільний шар може також включати в себе поєднання вугілля та волокон. Крім того, пробкові компоненти можуть бути сконструйовані не з тих фільтрувальних матеріалів, що конкретно згадані тут. Вентиляція може бути сконструйована з використанням відомих лінійних або нелінійних методів. Додатково, цей винахід може бути застосований до сигарет із різною довжиною окружності, як тонких, так і товстих. Крім того, хоча цей винахід у варіанті, якому віддається перевага, використовується для неароматизованих тютюнових стрижнів, можливе також його застосування і з ароматизованим тютюновим матеріалом.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCigarette and flavor-releasing filter located downstream
Автори англійськоюJUPE RICHARD, Finley Arlington L., Tailor Barbara G., Smith Sesil M., WILLIS VIVIAN E.
Назва патенту російськоюСигарета и фильтр с добавлением вкуса и аромата в нижней по ходу дыма части (варианты)
Автори російськоюДжуп Ричард, Финли Арлингтон Л., Тейлор Барбара Г., Смит Сесил М., Уиллис Вивьен Е.
МПК / Мітки
Мітки: ходом, аромату, частини, нижній, варіанти, смаку, фільтр, додаванням, диму, сигарета
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-73645-sigareta-jj-filtr-iz-dodavannyam-smaku-jj-aromatu-u-nizhnijj-za-khodom-dimu-chastini-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Сигарета й фільтр із додаванням смаку й аромату у нижній за ходом диму частині (варіанти)</a>
Попередній патент: Скловолокна, покриті зв’язувальною композицією, зв’язувальна композиція та композити, що містять вказані волокна
Наступний патент: Спосіб одержання алкандикарбонової кислоти
Випадковий патент: Спосіб вирощування буряку столового при краплинному зрошенні