Фільтр, який включає в себе електростатично заряджений волокнистий матеріал, спосіб виготовлення фільтра та курильний виріб
Номер патенту: 96993
Опубліковано: 26.12.2011
Автори: Ха Шерлі, Сюе Лісінь Люк, Ян Сцзу-Сун, Чан Цзин Ч.
Формула / Реферат
1. Складений фільтр для курильного виробу, що включає в себе адсорбент, що містить розташовані усередині фільтра частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом; та відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу, розташований нижче за ходом диму відносно адсорбенту, у якому відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту.
2. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу розташований безпосередньо нижче за ходом диму відносно згаданого адсорбенту.
3. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе від приблизно 25 мг до приблизно 75 мг електростатично зарядженого волокнистого матеріалу.
4. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе випадково орієнтований електростатично заряджений волокнистий матеріал або орієнтований в осьовому напрямку електростатично заряджений волокнистий матеріал, або обидва ці матеріали.
5. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що він включає в себе від приблизно 30 мг до приблизно 200 мг адсорбенту.
6. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що адсорбент являє собою вугілля у щонайменше одному вигляді: фільтрувального матеріалу з вугілля на джгуті, вуглецевого паперу та/або шару сипких зерен, гранул, частинок вугілля тощо, розташованих у порожнині фільтра.
7. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка", адсорбент являє собою активоване вугілля, розташоване у порожнині, і відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе випадково орієнтований електростатично заряджений волокнистий матеріал або орієнтований в осьовому напрямку електростатично заряджений волокнистий матеріал, або обидва ці матеріали, вміщені у розташований нижче за ходом диму відрізок штрангу фільтра типу "пробка-порожнина-пробка".
8. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом, мають розмір у діапазоні від приблизно 0,1 мкм до приблизно 10 мкм.
9. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу механічно або електростатично, або як механічно, так і електростатично, затримує згадані частинки адсорбенту для зменшення проривання частинок адсорбенту.
10. Сигарета, що включає в себе складений фільтр за п. 1, прикріплений до тютюнового прутка, причому у складеному фільтрі зовнішня поверхня відрізка штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу перебуває у контакті з обідковим папером, який прикріплює складений фільтр до тютюнового прутка.
11. Курильний виріб, що включає в себе:
тютюновий пруток; та
складений фільтр, що включає в себе адсорбент, який включає в себе частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом, та відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу,
у якому згаданий відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту.
12. Курильний виріб за п. 11, який відрізняється тим, що адсорбент являє собою вугілля у щонайменше одному вигляді: фільтрувального матеріалу з вугілля на джгуті, вуглецевого паперу та/або шару сипких зерен, гранул, частинок вугілля тощо, розташованих у порожнині фільтра.
13. Спосіб виготовлення прутка фільтра для курильного виробу, що включає:
розташування двократних відрізків штрангу з фільтрувального матеріалу на певній відстані один від одного;
розташування відрізків штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу між двократними відрізками штрангу так, що утворюються порожнини з розташованих вище за ходом диму та нижче за ходом диму кінців кожного другого з двократних відрізків штрангу;
вміщення адсорбенту у порожнини; та
розрізання згаданих відрізків штрангу з фільтрувального матеріалу посередині для утворення двократних складених фільтрів.
Текст
1. Складений фільтр для курильного виробу, що включає в себе адсорбент, що містить розташовані усередині фільтра частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом; та відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу, розташований нижче за ходом диму відносно адсорбенту, у якому відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту. 2. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу розташований безпосередньо нижче за ходом диму відносно згаданого адсорбенту. 3. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе від приблизно 25 мг до приблизно 75 мг електростатично зарядженого волокнистого матеріалу. 4. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе випадково орієнтований електростатично заряджений волокнистий матеріал або орієнтований в осьовому напрямку електростатично заряджений волокнистий матеріал, або обидва ці матеріали. 2 (19) 1 3 96993 4 у якому згаданий відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту. 12. Курильний виріб за п. 11, який відрізняється тим, що адсорбент являє собою вугілля у щонайменше одному вигляді: фільтрувального матеріалу з вугілля на джгуті, вуглецевого паперу та/або шару сипких зерен, гранул, частинок вугілля тощо, розташованих у порожнині фільтра. 13. Спосіб виготовлення прутка фільтра для курильного виробу, що включає: розташування двократних відрізків штрангу з фільтрувального матеріалу на певній відстані один від одного; розташування відрізків штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу між двократними відрізками штрангу так, що утворюються порожнини з розташованих вище за ходом диму та нижче за ходом диму кінців кожного другого з двократних відрізків штрангу; вміщення адсорбенту у порожнини; та розрізання згаданих відрізків штрангу з фільтрувального матеріалу посередині для утворення двократних складених фільтрів. Ця заявка претендує на пріоритет за попередньою заявкою на патент США № 60/924,814, поданою 31 травня 2007 року, зміст якої у всій повноті включений в цей опис шляхом посилання. Сигарети звичайно включають в себе фільтри, які можуть мати всередині адсорбівні матеріали, такі як вугілля. Фільтри для сигарет з фільтром можуть включати в себе, наприклад, частинки або гранули вугілля, такого як активоване вугілля або активоване деревне вугілля, та/або інші адсорбівні матеріали, розташовані всередині ацетатцелюлозного джгута або у порожнинах між відрізками штрангу ацетатцелюлозного матеріалу. Оскільки під час куріння сигарети частинки адсорбенту або уламки частинок адсорбенту ймовірно можуть бути захоплені головним струменем диму та проникати (тобто можуть прориватися) крізь кінець сигарети, що вставляється в рот, то способи зменшення кількості частинок адсорбенту, що прориваються у головний струмінь диму, могли б становити інтерес. Цим винаходом запропонований складений фільтр для курильного виробу, що має зменшене проривання частинок адсорбенту у головний струмінь диму. За варіантом, якому віддається перевага, адсорбент містить щонайменше один ароматизатор. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, складений фільтр являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка". За варіантом, якому віддається перевага, складений фільтр включає в себе відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу та адсорбент. За варіантом, якому віддається найбільша перевага, відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу розташований нижче за ходом диму відносно адсорбенту. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, згаданий відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе випадково орієнтований електростатично заряджений волокнистий матеріал. У певних варіантах здійснення цього винаходу згаданий відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу включає в себе орієнтований в осьовому напрямку електростатично заряджений волокнистий наповнювач. У певних варіантах здійснення цього винаходу щонайменше один відрізок штранга з ацетатцелюлозних волокон розташований вище за ходом диму та/або нижче за ходом диму відносно адсорбенту; за варіантом, якому віддається перевага, ацетатцелюлозні волокна орієнтовані в осьовому напрямку. У певних варіантах здійснення цього винаходу щонайменше один відрізок штранга з ацетатцелюлозних волокон, орієнтованих в осьовому напрямку, розташований нижче за ходом диму відносно відрізка штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу. Цим винаходом також запропонований курильний виріб. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, курильний виріб включає в себе тютюновий пруток та складений фільтр. Цим винаходом також запропонований спосіб виготовлення складеного фільтра для курильних виробів, причому складений фільтр забезпечує зменшене проривання частинок вугілля та/або відсутність їх проривання у головний струмінь диму. Спосіб виготовлення фільтрувального мундштука для курильного виробу за цим винаходом включає: розташування двократних відрізків штрангу з фільтрувального матеріалу на певній відстані один від одного; розташування відрізків штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу між двократними відрізками штрангу так, що утворюються порожнини з розташованих вище за ходом диму та нижче за ходом диму кінців кожного другого з двократних відрізків штрангу; вміщення адсорбента у порожнини; та розрізання згаданих відрізків штрангу із фільтрувального матеріалу посередині для утворення двократних складених фільтрів. За варіантом, якому віддається перевага, спосіб також включає прикріплення тютюнового прутка до кожного зі згаданих двократних складених фільтрів. За варіантом, якому віддається перевага, спосіб також включає розрізання згаданих двократних складених фільтрів посередині для утворення готових сигарет. Цим винаходом також запропонований спосіб обробки головного струменя тютюнового диму, що включає: просмоктування головного струменя диму через курильний виріб; введення згаданого головного струменя тютюнового диму у контакт з адсорбентом під час здійснення згаданого просмо 5 ктування; та подальше введення згаданого головного струменя тютюнового диму у контакт з електростатично зарядженим волокном. На Фіг. 1 показаний відомий фільтр типу "пробка-порожнина-пробка" для курильного виробу. На Фіг. 2 показаний один із варіантів виконання фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", що включає в себе відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу. На Фіг. 3 показаний другий варіант виконання фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", що включає в себе відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу. На Фіг. 4 показаний третій варіант виконання фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", що включає в себе відрізок штранга з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу. На Фіг. 5 показаний частково розгорнутий курильний виріб із фільтром типу "пробкапорожнина-пробка", що включає в себе пробку з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу. Зазначені у цьому документі відносні положення "розташований вище за ходом диму" та "розташований нижче за ходом диму" між секціями фільтра та іншими елементами означають відносні положення відносно напрямку головного струменя диму, коли його просмоктують з тютюнового прутка через багатокомпонентний фільтр. Вжитий у цьому документі термін "частинки, що піддаються захопленню димом" означає зерна, гранули, пил, дрібнозернисті частинки, порошки тощо, що мають розмір від приблизно 0,1 мкм до приблизно 10 мкм, які можуть бути захоплені головним струменем диму. Відомі фільтри 105 типу "пробка-порожнинапробка", як показано на Фіг. 1, включають в себе секцію з активованим вугіллям 112 між відрізками штрангу 130 з ацетатцелюлозних волокон, орієнтованих в осьовому напрямку. Коли дим просмоктують нижче за ходом диму від тютюнового прутка 160 крізь фільтр 105, певні частинки вугілля можуть проходити крізь канали між окремими ацетатцелюлозними волокнами. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, фільтр 105 типу "пробка-порожнина-пробка" прикріплений до тютюнового прутка 160, обгорнутого обгортковим папером 170, з утворенням курильного виробу 100. Обідковий папір 165 оточує фільтр 105 та прикріплює фільтр 105 до тютюнового прутка 160. Як зазначено у цьому описі, складений фільтр для курильного виробу забезпечує потенціально зменшене проривання частинок вугілля та/або відсутність їх проривання у головний струмінь диму під час куріння шляхом застосування електростатичного заряду для притягання частинок та/або випадкової орієнтації електростатично заряджених волокон для механічного уловлювання частинок. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, адсорбент являє собою активоване вугілля. За варіантом, якому віддається перевага, електростатично заряджений волокнистий матеріал розташований нижче за ходом диму відносно активованого вугілля, яке знаходиться усередині складеного фільтра, так що коли дим 96993 6 просмоктують крізь складений фільтр, то частинки вугілля, які мають розмір від приблизно 0,1 мкм (мікрон) до приблизно 10 мкм, захоплені димом, затримуються електростатично зарядженим волокнистим матеріалом. В показаному на Фіг. 2 варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр 10 являє собою орієнтований складений фільтр типу "пробка-порожнина-пробка". За варіантом, якому віддається перевага, секція з активованого вугілля 12 розташована у порожнині 15 фільтра 10, та відрізок штранга 16 з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14 розташований нижче за ходом диму для зменшення проривання частинок вугілля у головний струмінь диму, коли головний струмінь диму проходить крізь складений фільтр 10. За варіантом, якому віддається перевага, секція з активованого вугілля виконана у вигляді відрізка штранга з фільтрувального матеріалу з вугілля на джгуті, вуглецевого паперу, та/або шару сипких зерен, гранул, частинок вугілля тощо, розташованих у порожнині фільтра. Електростатично заряджений волокнистий матеріал має постійний електростатичний заряд, який може затримувати частинки вугілля, таким чином зменшуючи проривання частинок вугілля та/або забезпечуючи відсутність їх проривання у головний струмінь диму, коли головний струмінь диму проходить крізь фільтр. У одному із варіантів здійснення цього винаходу електростатично заряджений волокнистий матеріал орієнтований випадково так, щоб також механічно затримувати частинки, що піддаються захопленню димом. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, електростатично заряджений волокнистий матеріал складається з електретних волокон (наприклад, волокно ЗМ Filtrete™). За варіантом, якому віддається перевага, електретні волокна мають діаметр від приблизно 3 мкм до приблизно 30 мкм та густину у діапазоні від приб2 2 лизно 10 г/м до 500 г/м . За варіантом, якому віддається перевага, вага електретних волокон становить від приблизно 2,5 деньє до приблизно 8 деньє. Перевага віддається волокнам, які мають Y-подібну форму поперечного перерізу. Також за варіантом, якому віддається перевага, складений фільтр включає в себе від приблизно 30 мг до приблизно 200 мг адсорбенту. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр 10 також включає в себе від приблизно 25 мг до приблизно 75 мг, за варіантом, якому віддається більша перевага, від 25 мг до 70 мг електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14, який утворює пробку довжиною від приблизно 3 мм до приблизно 6 мм. За варіантом, якому віддається перевага, кількість застосованого електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14 залежить від кількості адсорбенту, такого як активоване вугілля, розташованого усередині складеного фільтра 10. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14 довжиною приблизно 1 мм застосований для приблизно 18 мг активованого вугілля. 7 У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, адсорбент та/або частинки, що піддаються захопленню димом, являють собою будь-який прийнятний адсорбівний наповнювач. До прикладів адсорбентів належать молекулярні сита, такі як цеоліти, кремнеземи, силікати, глиноземи та/або вугілля (наприклад, активоване вугілля). Адсорбівним наповнювачем, якому віддається перевага, є активоване вугілля. Термін "активоване вугілля" означає будь-яку пористу форму вугілля з великою площею поверхні, яка може бути застосована як сорбент у фільтрах. Активоване вугілля може бути одержане шляхом термічної обробки будь-якого прийнятного джерела вуглецю. Активація звичайно збільшує пористість, і активоване вугілля може мати широкий діапазон розмірів пор, або розміри пор можна регулювати для забезпечення бажаного розподілення розмірів пор. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, вугілля має форму гранул тощо. За варіантом, якому віддається перевага, вугілля являє собою активоване вугілля з великою площею поверхні, наприклад, вугілля з кокосової шкаралупи, з типовим розміром частинок, визначеним за шкалою ASTM (American Society of Testing Materials - Американське товариство з випробувань матеріалів), який застосовують у тютюновій промисловості, або тонше. Активоване вугілля, якому віддається особлива перевага, наявне у продажу від PICA USA, Inc., Truth or Consequences, New Mexico. Активоване вугілля також може бути виготовлене шляхом карбонізації вугілля, деревини, смоли, торфу, целюлозних волокон, лігніту та кісточок олив. Карбонізацію звичайно виконують за підвищених температур, наприклад, від 400 °C до 1000 °C, в інертній атмосфері з подальшою активацією за умов, що сприяють відновленню або окисненню. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, активоване вугілля може бути у формі зерен. У інших варіантах здійснення цього винаходу активоване вугілля може бути у формі гранул та/або волокон. За варіантом, якому віддається перевага, активоване вугілля виконано з можливістю адсорбування складників головного струменя диму, зокрема, складників газової фази, що включають в себе альдегіди, кетони та інші леткі органічні сполуки, та, зокрема, 1,3-бутадієн, акролеїн, ізопрен, пропіональдегід, акрилонітрил, бензол, толуол, стирол, ацетальдегід та ціанід водню. За іншими варіантами здійснення цього винаходу вугіллю може бути надана форма вугілля на джгуті та/або вуглецевого паперу. За варіантом, якому віддається найбільша перевага, активоване вугілля являє собою гранульовані частинки, які мають розмір у діапазоні від приблизно 100 мкм до приблизно 5 мм. У одному із варіантів здійснення цього винаходу частинки активованого вугілля мають середній розмір від приблизно 0,2 мм до 2 мм (наприклад, приблизно 200 мкм, 500 мкм, 1000 мкм або 2000 мкм). Зерна активованого вугілля, вміщені у складений фільтр, за варіантом, якому віддається пере 96993 8 вага, мають розмір у діапазоні від 0,2 мм до приблизно 0,7 мм, як описано у публікації заявки на патент США № 2003/0154993, зміст якої у всій повноті включений в цей документ шляхом посилання. За варіантом, якому віддається перевага, активоване вугілля може мати будь-яке бажане розподілення розмірів пор, що включає в себе такі пори, як мікропори, мезопори та макропори. Термін "мікропористий" загалом означає такі матеріали, що мають розміри пор приблизно 20 А (Ангстрем) або менше, тоді як термін "мезопористий" загалом означає такі матеріали, що мають розміри пор від приблизно 20 А до 500 А. У одному із варіантів здійснення цього винаходу активоване вугілля може бути вибране так, щоб мати відповідну площу поверхні для вибіркового адсорбування потрібних складників з диму. Наприклад, активоване вугілля, якому віддається перевага, звичайно має площу поверхні, більшу 2 ніж приблизно 50 м /г (наприклад, щонайменше 2 2 2 2 приблизно 100 м Д, 200 м /г, 500 м /г, 1000 м /г 2 або 2000 м /г)- Звичайно абсорбівна здатність активованого вугілля зростає разом зі збільшенням площі поверхні. Крім того, площа поверхні звичайно зростає зі зменшенням розміру частинок. Однак при застосуванні у вигляді фільтрувального матеріалу для сигарет частинки вугілля, що мають невеликий розмір, можуть скупчуватися разом занадто щільно для того, щоб уможливлювати проходження диму крізь фільтр із бажаним опором просмоктуванню (RTD) під час куріння. З іншого боку, якщо розмір частинок є занадто великим, площа поверхні може бути недостатньою для забезпечення бажаного ступеня фільтрації. Таким чином, такі фактори можуть бути враховані при здійсненні вибору частинок вугілля, придатних для фільтрації головного струменя та/або бічного струменя диму. За варіантом, якому віддається перевага, принаймні певна частина, якщо не усе активоване вугілля, містить ароматизатор або у інший спосіб є просоченою ароматизатором так, що вугілля придатне не тільки для видалення одного або більше складників газової фази з диму, але також для вивільнення ароматизатора у потік головного струменя диму. За варіантом, якому віддається перевага, ароматизатор доданий у вугілля шляхом розпилювання ароматизатора на партію активованого вугілля у перемішувальному (обертовому) барабані або альтернативно у псевдозрідженому шарі з азотом як зріджувальною домішкою. У цьому випадку ароматизатор може бути розпилений на вугілля у цьому шарі, як описано в патенті США № 6 761 174, на ім'я Джуп (Jupe) та інших, зміст якого у всій повноті включений в цей опис шляхом посилання. Термін "головний струмінь" диму означає суміш газів, що проходить крізь тютюновий пруток та виходить з кінця фільтра, тобто певну кількість диму, що виходить або просмоктується з того кінця сигарети, який вставляють в рот, під час її куріння. Головний струмінь диму містить дим, що всмоктується як через зону жевріння, так і через паперову обгортку сигарети. Термін "побічний струмінь" ди 9 му означає дим, що утворюється під час статичного горіння. Як показано на Фіг. 2, за варіантом, якому віддається перевага, мундштучний кінець 20 складеного фільтра 10 виконаний у вигляді відрізка штрангу 25 з ацетатцелюлозних волокон 30. За варіантом, якому віддається перевага, ацетатцелюлозні волокна 30 є орієнтованими в осьовому напрямку. За варіантом, якому віддається перевага, пробка 25 розташована нижче за ходом диму відносно пробки 16 з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14, яка також розташована нижче за ходом диму відносно активованого вугілля 12. У одному із варіантів здійснення цього винаходу електростатично заряджений волокнистий матеріал 14 є випадково орієнтованим. У іншому варіанті здійснення цього винаходу електростатично заряджений волокнистий матеріал 14 є орієнтованим в осьовому напрямку. За варіантом, якому віддається перевага, активоване вугілля 12 вміщене у порожнину 15. Другий відрізок штрангу 25 з ацетатцелюлозних волокон 30 розташований безпосередньо вище за ходом диму відносно електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14 та безпосередньо нижче за ходом диму відносно активованого вугілля 12. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр 10 включає в себе від приблизно 40 мг до приблизно 70 мг ацетатцелюлозних волокон. За варіантом, якому віддається перевага, один або більше відрізків штрангу з ацетатцелюлозних волокон додані для регулювання довжини фільтра. Якщо частинки вугілля стали захопленими головним струменем диму, то електростатично заряджений волокнистий матеріал притягає та затримує частинки вугілля для зменшення проривання частинок вугілля у головний струмінь диму. За варіантом, якому віддається перевага, електростатично заряджений волокнистий матеріал має постійний електростатичний заряд, так що частинки вугілля затримуються у фільтрі. У одному із варіантів здійснення цього винаходу якщо електростатично заряджений волокнистий матеріал орієнтований випадково, то частинки вугілля також затримуються механічно, оскільки ці частинки вугілля не можуть пересуватися у каналах між волокнами. У іншому варіанті здійснення цього винаходу, як показано на Фіг. 3, складений фільтр 10 включає в себе секцію з активованого вугілля 12. За варіантом, якому віддається перевага, відрізок штрангу 16 з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14 розташований безпосередньо нижче за ходом диму відносно активованого вугілля 12. Відрізки штрангу 25 з ацетатцелюлозних волокон 30 розташовані безпосередньо вище за ходом диму відносно активованого вугілля 12 та безпосередньо нижче за ходом диму відносно електростатично зарядженого волокнистого матеріалу 14. У ще одному варіанті здійснення цього винаходу, як показано на Фіг. 4, складений фільтр 10 включає в себе секцію з активованого вугілля 12. За варіантом, якому віддається перевага, відрізки 96993 10 штрангу 25 з ацетатцелюлозних волокон 30 розташовані нижче за ходом диму та безпосередньо вище за ходом диму відносно порожнини 15, заповненої активованим вугіллям 12. Як показано на Фіг. 5, складений фільтр 10 виконаний з можливістю розташування у курильному виробі 80. Термін "курильний виріб" охоплює сигарети, сигари, трубки та сигарили. Нетрадиційні сигарети, такі як сигарети для електричних курильних систем, описані у патентах США № 6 026 820, № 5 988 176, № 5 915 387 та № 5 499 636, також включені у визначення курильних виробів або сигарет загалом. За варіантом, якому віддається перевага, курильний виріб являє собою сигарету. Згадана сигарета може включати в себе тютюновий матеріал та фільтр. У одному з варіантів здійснення цього винаходу сигарета може також включати в себе щонайменше один сорбент. Традиційна сигарета звичайно складається з двох секцій: тютюновмісної секції, яку іноді називають тютюновим прутком, та фільтрувальної секції, яку можна назвати зоною фільтрування. Обідковий папір звичайно оточує фільтр, який утворює мундштучний кінець сигарети. Обідковий папір частково покриває тютюновий пруток для того, щоб утримувати фільтр та тютюновий пруток з'єднаними один з одним. Тютюновий пруток, або тютюновмісний елемент сигарети, включає в себе паперову обгортку, у яку загорнутий тютюн, та клей, який утримує шви паперової обгортки з'єднаними один з одним. Тютюновий пруток має перший кінець, який як єдине ціле прикріплений до фільтра, та другий кінець, який запалюють або нагрівають для куріння тютюну. Якщо ж тютюновий пруток запалюють або нагрівають для куріння, то дим проходить від жевріючого кінця у напрямку до кінця тютюнового прутка, що прилягає до фільтра, і нижче за ходом диму крізь фільтр. Нижченаведені приклади призначені для ілюстрування варіантів виконання фільтра та не повинні тлумачитися як обмеження обсягу таких варіантів виконання. Приклад 1 Електретна волокниста секція, що складається з 55 мг випадково орієнтованого електростатично зарядженого волокнистого матеріалу (наприклад, ЗМ Filtrete™), розміщена нижче за ходом диму відносно порожнини, заповненої 110 мг активованого вугілля, для утворення фільтра. Приклад 2 Електретна волокниста секція, що складається з 55 мг випадково орієнтованого електростатично зарядженого волокнистого матеріалу (наприклад, Toyobo Elitolon FA-65S), розміщена нижче за ходом диму відносно порожнини, заповненої 110 мг активованого вугілля, для утворення фільтра. Із застосуванням фільтрів, що мають таку конструкцію, як у Прикладі 1 та Прикладі 2, та контрольного фільтра типу "пробка-порожнинапробка", який не включає в себе електростатично зарядженого волокнистого наповнювача, розташованого нижче за ходом диму відносно активованого вугілля, був виміряний потенціал прори 11 96993 вання частинок активованого вугілля у головний струмінь диму за умов сухого затягування без жевріння із застосуванням лазерного лічильника частинок, що розсіюють світло (Met-One Laser Particle Counter Model 237B, Hach Ultra Analytics, Richmond, CA). Цей лазерний лічильник частинок, що розсіюють світло, був розміщений поряд із тримачем сигарети у напрямку потоку повітря крізь сигарету. 12 Фільтр був вставлений у тримач сигаретного фільтра на глибину приблизно 9±1 мм, та був підданий машинному затягуванню за умов відсутності жевріння (сухому затягуванню) за графіком 55 мл на затягування; тривалість затягування 2 с; 12 затягувань на сигарету. Результати наведені у Таблиці 1. AVG - середнє значення; SD - середньоквадратичне [стандартне] відхилення Таблиця 1 Кількість проривань частинок вугілля у головний струмінь диму (розмір частинок становить більше ніж 0,3 мкм) Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр Фільтр AVG SD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 17 0 21 12 2 1 2 0 0 2 54 Електретне волокно 3М Filtrete™ Toyobo Elitolon 3 8 FA-65S Контрольний 1097 225 0 2 0 27 1 0 0 0 0 1010 1429 1155 1102 1087 738 1395 1395 841 Фільтри, що містили матеріал ЗМ FiltreteTM, показали середнє проривання частинок вугілля у головний струмінь диму приблизно 9 частинок на сигарету. Проривання частинок у головний струмінь диму становило від приблизно 0 частинок до приблизно 54 частинок на сигарету. Фільтри, що містили матеріал Toyobo Elitolon FA-65S, показали середнє проривання частинок вугілля у головний струмінь диму 3 частинки на сигарету. Проривання частинок у головний струмінь диму становило від приблизно 0 частинок до приблизно 27 частинок на сигарету. На відміну від них контрольний фільтр, що не містив електростатично зарядженого волокнистого матеріалу, показав середнє проривання частинок вугілля у головний струмінь диму приблизно 1097 частинок на сигарету. Таким чином, фільтри, що включають в себе електретні волокна, показали значне зменшення проривання частинок вугілля у головний струмінь диму на сигарету. Цим винаходом також запропонований спосіб виготовлення складеного фільтра, що включає заповнювання порожнини складеного фільтра типу "пробка-порожнина-пробка" адсорбентом, таким як частинки активованого вугілля, у якому відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу розташований нижче за ходом диму відносно порожнини. У одному із варіантів здійснення відрізок штрангу з електростатично зарядженого волокнистого матеріалу розташований безпосередньо нижче за ходом диму відносно активованого вугілля. У іншому варіанті здійснення цього винаходу електростатично заряджений волокнистий матеріал розташований нижче за ходом диму відносно активованого вугілля, та пробка з ацетатцелюлозних волокон розташована з боку кінця фільтра, що вставляється в рот. За варіантом, якому віддається перевага, електростатично заряджений волокнистий матеріал у згаданому відрізку штрангу є випадково орієнтованим. У одному із варіантів здійснення цього винаходу елек 0 тростатично заряджений волокнистий матеріал є орієнтованим у осьовому напрямку. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, відрізок штрангу з орієнтованих у осьовому напрямку ацетатцелюлозних волокон розташований вище за ходом диму відносно активованого вугілля. У іншому варіанті здійснення відрізок штрангу з ацетатцелюлозних волокон, орієнтованих у осьовому напрямку, також розташований нижче за ходом диму відносно електростатично зарядженого волокнистого матеріалу або активованого вугілля. При використанні курильного виробу випадково орієнтований електростатично заряджений волокнистий матеріал затримує частинки вугілля як механічно, так і електростатично. У традиційних фільтрах орієнтована в осьовому напрямку ацетатцелюлоза розташована нижче за ходом диму відносно активованого вугілля, і частинки вугілля є здатними до проривання у головний струмінь диму, пересуваючись у каналах між ацетатцелюлозними волокнами. Оскільки за цим винаходом волокна орієнтовані випадково, то частинки вугілля не можуть пересуватися у каналах між волокнами. Крім того, електростатично заряджені волокна, орієнтовані як в осьовому напрямку, так і випадково, несуть електростатичний заряд, який додатково притягає та затримує частинки вугілля. Зрозуміло, що вище наведено опис варіантів здійснення винаходу, яким віддається перевага, і, таким чином, цей опис має лише ілюстративний характер щодо виробу та способів його виготовлення. Треба усвідомлювати, що для спеціалістів, що ознайомились з описаними вище ідеями цього винаходу, є цілком очевидними численні зміни та модифікації згаданих різних варіантів здійснення винаходу. Таким чином, схожі варіанти здійснення, так само як альтернативні варіанти здійснення, можуть бути виконані без виходу за межі сутності та обсягу виробів та способів, включених у наведену формулу винаходу. 13 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 96993 Підписне 14 Тираж 23 прим. 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюFilter comprising electrostatically charged fiber material, a method for making the filter and a smoking article
Автори англійськоюYang, Szu-Sung, Chang, Jing C., Ha, Shirley, Xue, Lixin Luke
Назва патенту російськоюФильтр, который включает в себя электростатически заряженный волокнистый материал, способ изготовления фильтра и курительное изделие
Автори російськоюЯн Сцзу-Сун, Чан Цзин Ч., Ха Шерли, Сюе Лисинь Люк
МПК / Мітки
МПК: A24D 3/04, A24C 5/14, A24D 3/02
Мітки: спосіб, електростатичної, волокнистий, себе, включає, виготовлення, фільтра, заряджений, виріб, курильний, фільтр, матеріал
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-96993-filtr-yakijj-vklyuchaeh-v-sebe-elektrostatichno-zaryadzhenijj-voloknistijj-material-sposib-vigotovlennya-filtra-ta-kurilnijj-virib.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Фільтр, який включає в себе електростатично заряджений волокнистий матеріал, спосіб виготовлення фільтра та курильний виріб</a>
Попередній патент: Апарат для виготовлення попкорну з індукційним нагріванням
Наступний патент: Доставка команди передачі обслуговування
Випадковий патент: Паливна композиція для двигунів внутрішнього згоряння з іскровим підпалом