CN101437415A - 吸烟制品过滤器 - Google Patents

Abstract

一种过滤元件，所述过滤元件具有纵向延伸的芯和围绕所述芯的包装材料(8)，其中所述芯包含过滤材料(6)和任选分散于所述过滤材料中的粒状材料(7)，所述包装材料(8)包含附着到所述包装材料(8)的两个或多个部分的粒状材料(9)，其中所述两个或多个部分的至少一个在所述包装材料的整个纵向长度上延伸。本文中还教导了一种吸烟制品，所述吸烟制品包含所述过滤元件和/或包含所述过滤元件的过滤器。

Description

吸烟制品过滤器

本发明涉及烟草烟雾过滤元件、包含其的过滤器和包含过滤器和/或过滤元件的吸烟制品。

炭或活性炭在烟草烟雾过滤元件中减少烟雾气相成分的用途已为人所知一段时间。通常，将炭用于双重过滤器排列(arrangement)，炭粒被撒到粘性醋酸纤维素丝束上，以常规方式将所述丝束聚集并切割成两倍或三倍单位长度。接着使两倍单位长度的含碳醋酸酯与两倍单位长度的普通醋酸纤维素过滤元件相互嵌合。将相互嵌合的组合体包入滤棒成形纸里，然后在含碳过滤元件两倍长度和普通醋酸纤维素两倍单位长度的中点切割，得到含碳段与不含碳段相邻的已包装过滤元件。这种过滤器称为活性醋酸酯或AA过滤器。

或者，将炭用于三重过滤器排列，如上所述和如英国专利1,087,909中所述，将炭结合到醋酸纤维素丝束中，或者如美国专利4,185,645中所述，炭自由保持在两块烟草烟雾过滤材料如醋酸纤维素之间的空穴内。

另一供选且已经商业化生产的炭过滤器为产自英国菲尔创钠(Filtrona UK)的ACT(Active Carbon Thread，活性炭线)过滤器，其中中间段的炭附着到棉线上，然后被醋酸纤维素围绕。炭线段提供阻碍最少的通道，大多数烟雾通过炭中心。

上述双重和/或三重过滤器的一个缺点是：形成过滤棒(即当以连续方式制备过滤器时)后，必须在棒中确定点将棒切断。因此在切割过滤棒之前必须让切割设备和棒中确定点(即含炭过滤元件双倍/三倍单位长度和普通醋酸纤维素双倍/三倍单位长度的中点)套准(registration)。高速生产中，这会使减慢过滤器生产和/或由于棒没有与切割器对准得到不能通过质量测试的过滤器。

将炭或其它添加剂包含于过滤器中的另一已知供选方案是将添加剂颗粒附着到包围过滤元件的包装材料。GB2,260,477和GB2,261,152描述了各种添加剂附着结构。

本发明第一方面涉及具有纵向延伸的芯和包围所述芯的包装材料的过滤元件，其中所述芯包含过滤材料，所述包装材料包含附着到所述包装材料两个或多个部分的粒状材料，所述两个或多个部分沿着圆周相互分开且所述两个或多个部分的至少一个部分在所述包装材料的整个纵向长度上延伸。

所述两个或多个部分可围绕所述包装材料对称排列。

所述两个或多个部分可包括沿着所述芯径向相对排列的两个部分。

或者，所述两个或多个部分可包括三个、四个、五个、六个、七个或八个部分。

一些实施方案中，所述芯还可包含分布于过滤材料中的粒状材料。

所述芯的粒状材料可与附着到所述包装材料两个或多个部分的粒状材料相同。或者，所述芯的粒状材料可与附着到所述包装材料两个或多个部分的粒状材料不同。

附着到所述包装材料两个或多个部分的每个部分的粒状材料可相同。或者，附着到所述包装材料两个或多个部分的一个部分的粒状材料可与附着到所述包装材料两个或多个部分中其他部分的至少一个部分的粒状材料不同。

一些实施方案中，所述包装材料还可包含通风设备。例如，所述通风设备可包括在所述两个或多个部分之间间隙中的一个或多个通风孔。

本发明第二方面提供包含一个或多个本发明第一方面过滤元件的过滤器。

本发明第三方面提供包含与可抽吸过滤材料棒相互附着的第一方面过滤元件和/或第二方面过滤器的吸烟制品。所述吸烟制品可为卷烟。所述卷烟的周长可为约10mm-约19mm。

优选粒状材料包括吸附剂(例如选自活性炭、木炭、硅胶、海泡石、氧化铝、离子交换材料等)、pH调节剂(例如碱性材料，如Na₂CO₃、酸性材料)、食用香料、其它固体添加剂及其混合物。

有利的是，所述粒状材料选自可无高特异性地吸收烟雾成分的高表面积材料。合适的通用吸附剂可选自炭、活性炭、活性木炭、活性椰壳炭、活性煤基炭或木炭、沸石、硅胶、海泡石、氧化铝(活化或非活化)、含碳树脂及其组合。

合适的煤基木炭的一个实例是由密度超过椰壳基木炭(产自匹兹堡卡尔冈炭素公司(Calgon Carbon，Pittsburgh，PA，WA))约50％的半无烟煤制备的那种煤基木炭。

合适的含碳树脂的一个实例是衍生自磺化苯乙烯二乙烯基苯热解的那种含碳树脂，如Ambersorb 572或Ambersorb 563(产自罗门哈斯，Rohm and Haas)。为了提高通用吸附剂的效率，可任选将金属氧化物或其它金属基络合物包含于或在通用吸附剂段上。

一个实施方案中，优选本文中所用的粒状材料为炭，例如活性炭或木炭或其它吸附材料。一个实施方案中，优选所述活性炭为活性椰壳炭。

任何所用粒状材料可为单一物质或混合物，或/或可为和其它材料的混合物。

合适地，所述粒状材料可覆盖所述包装材料的内或外表面的某些部分。

优选所述粒状材料分布于圆周上相互分开的不同区域中。

一个实施方案中，优选所述粒状材料分布于圆周上相互分开的两个不同区域中。或者，所述粒状材料可分布于圆周上相互分开的3、4、5、6、7或8个不同区域中。此外，需要的情况下，可使用更大数目的区域。

各不同区域或部分粒状材料可由与其它不同区域相同或不同的粒状材料组成。一个实施方案中，优选不同区域中的粒状材料相同。

一个实施方案中，可将粒状材料合适地施加到所述包装材料纵向内和/或外表面的两个或多个部分。

一个实施方案中，优选将粒状材料施加到所述包装材料纵向内表面的两个或多个部分。

一个实施方案中，粒状材料沿着包装材料内表面圆周分布，从而所述包装材料具有重叠纵向边缘，所述边缘不含所述粒状材料并提供使所述包装材料围绕所述芯的搭接粘缝。

粒状材料可在所述包装材料的整个纵向长度上连续地延伸。连续地是指施加粒状材料，使得包装材料纵向长度任一点上的负载与所述包装材料相同纵向长度任一其它点上的负载相同(或基本相同)。连续地是指：如果沿着所述包装材料某一长度上的一点处存在粒状材料，则所述包装材料相同纵向长度部分上不存在不含粒状材料的点。值得注意的是，没有将本发明粒状材料沿着所述包装材料纵向长度不完全地施加。优选以连续方式将粒状材料纵向施加到包装材料(例如成形纸)。优选沿着包装材料的纵轴，粒状材料以连续流(即没有裂缝或空白)存在。换句话说，粒状材料以连续方式沿着包装材料的纵轴延伸。

过滤元件的包装材料优选为纸包装材料。

一个实施方案中，包装材料为常规成形纸。

一个实施方案中，包装材料可为常规成形纸，所述成形纸覆盖芯360°，这种情况下所述成形纸具有使所述包装材料围绕所述芯的塔接粘缝。

一个实施方案中，优选本发明过滤元件具有包含粒状材料的芯和覆盖所述芯360°的成形纸，所述粒状材料散布有过滤材料。

另一实施方案中，包装材料(特别是成形纸)优选围绕芯不扩展超过360°。换句话说，一个实施方案中，优选所述包装材料为分离包装材料(split wrapper)。分离包装材料围绕着所述芯圆周扩展，但沿着所述芯的圆周扩展不到360°。这种实施方案中，没有使所述包装材料围绕所述芯的塔接粘缝。相反，所述分离包装材料可通过其它已知方式(如通过将所述包装材料直接粘接所述芯上)保持在适当位置。

一个实施方案中，优选本发明过滤元件具有包含过滤材料的芯和分离包装材料，所述粒状材料过滤材料任选散布有粒状材料。

一个实施方案中，当芯仅包含过滤材料(即无粒状材料散布于其中)时，优选包装材料为分离包装材料。

当将粒状材料施加到过滤元件的包装材料时，为了避免施加微粒的段凸出，有利地是采用基重比常规成形纸材料大的包装材料(成形纸)。常规成形纸(包装材料)的基重为约23-约27克/平方米(gsm)。因此，在本申请中，优选采用基重如下的包装材料：28gsm或更大；29gsm或更大；30gsm或更大；35gsm或更大；38gsm或更大；40gsm或更大；45gsm或更大；或50gsm或更大。

用于过滤元件的包装材料可为有孔的或无孔的。

用于过滤元件的包装材料可为通风的或不通风的。

有利地是，过滤元件的芯的过滤材料可包含(或由以下材料组成)常规纤维状醋酸纤维素、聚丙烯或聚乙烯材料或褶皱的纸材料。

优选所述过滤材料包含醋酸纤维素。

一些实施方案中，过滤元件的芯的过滤材料由纤维状醋酸纤维素、聚丙烯材料、聚乙烯材料或褶皱的纸材料组成。任选可存在散布于其中的粒状材料。

合适的是，过滤元件芯的粒状材料(存在的情况下)可为上述粒状材料的一种或多种。

合适的是，过滤元件芯的粒状材料(存在的情况下)可与附着到包装材料的粒状材料相同或不同。

一个实施方案中，优选过滤元件芯的粒状材料(存在的情况下)与附着到包装材料的粒状材料相同。

优选过滤元件芯的粒状材料(存在的情况下)为炭、活性炭和/或散布于其中的木炭，优选炭或活性炭散布于纤维中的醋酸纤维素。

一个实施方案中，过滤元件芯为Dalmatian过滤器。

芯中的粒状材料可为均相的，即其由基本相同组分(就一些实施方案而言，优选完全相同)构成。或者，芯中的粒状材料可为异相的，即其由两种或不同组分组成。

粒状材料可散布于整个芯中。或者，粒状材料可散布于芯的一些部分(而不是整个芯)。这些部分可均匀或不均匀分布。

粒状材料可在芯的整个纵向长度上延伸。或者，粒状材料可从芯的一端延伸到不到另一端的一段。或者，粒状材料可存在于不需从芯的任一端延伸出来的分离区域或存在于芯的任一端。不同区域可具有不同粒状材料负载和/或不同类粒状材料。

如果存在于芯中，粒状材料，不必穿越整个芯均匀分布。同样，粒状材料不必均匀分布于分离部分或区域。分离部分或区域之间可存在间隔，不仅彼此之间而且粒状材料群之间可存在间隔。后者的一个实例为其中在芯各端或附近存在第一粒状材料各部分群，但这两个群中(如在芯的纵向中心或附近)的每个群中间，存在无粒状材料的区域。非均匀分布的另一实例可在过滤器各端或附近存在第一粒状材料各部分群，但这种两个群中(如在芯的纵向中心或附近)的每个群中间，存在粒状材料少于一个或两个末端群的区域。

一些实施方案中，芯中一些或全部粒状材料在芯的整个纵向长度上延伸。

附着到包装材料的粒状材料可为均相的，即其由基本相同组分(就一些实施方案而言，优选完全相同)。或者，附着到包装材料的粒状材料可为异相的，即其由两种或多种不同组分组成。附着到包装材料的粒状材料可与芯接触。优选附着到包装材料的一部分或全部粒状材料与芯接触。就一些实施方案，优选基本所有附着到包装材料的粒状材料与芯接触。

优选过滤元件通过接装包装材料与可抽吸填料(例如烟草)棒相互接触。有利地是，所述接装包装材料为纸。

一个实施方案中，当制成吸烟制品棒时，所述过滤元件可为过滤器中的唯一过滤元件。

另一实施方案中，所述过滤元件可为较大过滤器的一部分。换句话说，所述过滤元件可为复合(或多组件)过滤器的一部分。合适地，所述复合过滤器的过滤元件依次纵向排列，各过滤元件的末端紧靠下一元件。合适地，所述复合过滤器可具有2、3、4或多个不同或分离区。然而，本发明过滤器可为整体结构但具有复合过滤器的通常外观。一个实施方案中，所述过滤器为具有三段的三重过滤器。另一实施方案中，所述过滤器为具有两段的双重过滤器。

复合过滤器中，合适地可存在一个或多个本发明过滤元件。当复合过滤器中存在超过一个本发明过滤元件时，合适的是，所述过滤元件可纵向彼此连接或通过常规过滤元件如醋酸纤维素过滤元件隔开。

在一种复合过滤器中，过滤元件可位于过滤器内任意位置。然而合适的是，过滤元件不位于过滤器的嘴端。例如三重过滤器中，过滤元件可为中心段。或者，过滤元件可位于发烟材料(例如烟草)棒端，即过滤器的上游端。

合适地，包装材料优选用粘结微粒发烟改性材料预涂布。

合适地，可在施加经涂布的包装材料之前将芯预成型。

合适地，芯的制备和经涂布的包装材料的施加可基本同时进行。

可通过热熔胶(例如各种聚酯粘合剂)、高熔点聚乙二醇、乳液型粘合剂如PVA将粒状材料粘合到包装材料。

可将粒状材料直接或间接粘合到包装材料。直接粘合的一个实例是其中通过合适粘合剂将粒状材料粘到包装材料(如其内表面)上。间接粘合的一个实例是通过合适粘合剂将粒状材料粘到中间层(其可由纸或其它合适支撑基体如纺织材料或其组合物组成)上并通过合适粘合剂将所述中间层粘到包装材料。

过滤元件用于复合过滤器的情况下，合适地是，所述复合过滤器的一个或多个其它段可由常规纤维状醋酸纤维素、聚丙烯或聚乙烯材料或褶皱的纸材料组成。所述一个或多个其它段可任选包含一种或多种添加剂，例如分布于过滤元件材料内或过滤元件材料上可为如上所述的其它增香材料，通过受热或燃烧产烟手段产生的烟雾剂将其从过滤元件释放或洗提出来。

合适地，复合过滤器的一段或多段可为开口管和/或封闭管。另一供选方案中，复合过滤器可包含形成含粒状材料空穴的段。

合适地，还可使用具有特定压力降特征的过滤元件，如售自菲尔创钠(Filtrona)，称为The Ratio Filter的过滤器。

一个实施方案中，复合过滤器(其可包含粒状材料)可为包含例如醋酸纤维素嘴段和在过滤器烟草末端处的本发明过滤元件的双重过滤器。纸段还可形成多重过滤器的一部分。

复合过滤器可包含过滤元件，所述过滤元件由美国专利申请US2003-0066539和US2003-0098030中所述的选择性还原过滤器组成。

嘴端滤棒可由各种材料组成，例如醋酸纤维素丝束、纤维素、纸、棉、聚丙烯纤维网、聚丙烯丝束、聚酯纤维网、聚酯丝束或其组合。

此外，可选择滤棒段的压力降和/或机械过滤效率来达到具体产品设计可能要求的所需发烟力学和过滤特征。

复合过滤器排列中，过滤材料棒/段的压力降可变化。

可用于本发明另一过滤器结构为我们同时待审的国际专利申请PCT/GB02/005603中所述的那种。其中所述的过滤器槽形排列允许通风空气进入朝着烟草末端延伸的槽，然后改道到嘴端。结果，CO/焦油比减少。结合选择性减少气相的粒状材料，可实现气相组分的明显减少。

优选的是烟草烟雾过滤器的上游部分包含吸附剂材料。优选所述吸附剂材料为通用吸附剂。所述通用吸附剂材料优选选自较高表面积材料，如活性木炭，其能无高特异性地吸收大量化合物。

最优选所述通用吸附剂为含碳材料，例如活性木炭、活性椰壳炭、活性煤基炭或合成炭。

合适的，粒状材料可为线、微粒/小颗粒、布料、纸或再生薄片(例如再生含碳薄片)，或任何其它合适形式。

优选，所述粒状材料为微粒/小颗粒。

过滤元件和/或包含所述过滤元件的复合过滤器的一部分可包含催化剂。有利地是所述催化剂促进烟雾气相中一氧化碳(CO)转变成二氧化碳(CO₂)。优选所述催化剂对一氧化碳具有高选择性。优选所述催化剂可为以下一种：过渡金属氧化物、二氧化硅、氧化铝、沸石、浸渍炭，例如金属浸渍的炭。

合适地，复合过滤器的烟草棒末端部分和烟草棒末端的第三部分(存在的情况下)可为包含吸附剂和/或催化剂的空穴，或者可包含其中分散有吸附剂和/或催化剂的常规烟雾过滤材料。

有利地是，吸附剂能保留至少一部分气相烟雾。

合适地，本发明过滤器和/或吸烟制品可包含通风设备。例如，所述通风设备可包括围绕所述芯的包装材料中的一个或多个孔。所述孔可有利地位于粒状材料所附着的包装材料各部分之间的间隙中。通常通过激光打孔在过滤器包装材料中形成通风孔。当形成孔时，需要通风的区域中的炭粒可导致激光产生火花。将通风孔定位于粒状材料各部分之间间隙中解决了这个问题。因此本发明各分离的分开部分中包装材料上粒状材料的排列方便了通风孔的形成而没有产生火花的风险。

所述通风设备可包括接装包装材料中的穿透孔，用于使过滤器或过滤元件与包装可抽吸填料(如烟草)材料棒相互附着接装包装材料。

或者，可通过使用与穿孔成形纸一起使用的多孔接装包装材料提供通风设备。所述多孔接装包装材料可在其整个范围内或仅在局部范围内具有多孔，该范围对齐底层穿孔成形纸。

通风设备还可在包装可抽吸填料(如烟草)材料棒的末端或附近。所述通风设备可在包围可抽吸填料(如烟草)材料的接装包装材料内或卷烟纸包装材料内。

所述通风设备可作为选择或同时提供于过滤元件和包装可抽吸填料(如烟草)材料棒之间的位置。

优选所述通风设备位于过滤元件的上游端或朝着过滤元件上游。

一个实施方案中，优选过滤元件和/或包含所述过滤元件的过滤器为吸烟制品过滤元件，优选烟草烟雾过滤元件。

合适地，可通过常规顶端外包装材料将过滤元件和/或包含所述过滤元件的过滤器附着到包装可抽吸填料材料棒(如包装烟草棒)，以形成吸烟制品。所述顶端外包装材料可为通风的或不通风的外包装材料。

发烟材料棒的长度有利地为至少60mm，当在标准机器吸烟条件下吸烟时，所述棒应优选产生不少于六口、更优选不少于七口的抽吸。所述棒优选为整个棒长度上横截面形状和尺寸相同。

包裹吸烟制品的包装材料可包含燃烧添加剂，如柠檬酸钠和/或钾。其它合适燃烧添加剂如乙酸和酒石酸的钠或钾盐；磷酸一铵和磷酸氢二钠对技术人员而言是已知的。有利地，所述燃烧添加剂的存在量为包装材料的0.5-2.5％重量。所述包装材料的基重可为20-40g/m²。

吸烟制品的包装材料可作为选择或者或同时为非纸质包装材料，如国际专利申请WO 96/07336和WO 01/41590中描述的包装材料。这种包装材料有助于减少侧流烟雾组分，但仍提供燃烧和灰化特征类似于常规产品的吸烟制品，即所述包装材料允许吸烟制品以类似于常规产品的方式燃烧掉和灰化。

包装材料可合适地为纸包装材料或基本不燃的包装材料，如WO 96/07336中描述的那种。该申请的主题涉及基本不燃包装材料，通过引用结合于本文中。其包装材料有利地包含至少65％无机粒状填料，如上述那些无机材料。

常规纤维素浆粕纸包装材料的渗透性可为2-300CU，优选不到100CU。这种包装材料还可为低总填充纸，如欧洲专利申请0404580中公开的，并包含不到例如14％氧化镁或氢氧化镁。

合适地，可抽吸填料可为烟草材料或烟草替代材料。

优选可抽吸材料为烟草材料。合适地，所述烟草材料包含以下的一种或多种：茎、叶片、烟草尘。优选所述烟草材料包含以下的一种或多种：烤烟、白肋烟、香料烟、再造烟叶。优选所述可抽吸材料包含烟草材料的混合物。有利地是，所述可抽吸材料包含10-80％烤烟、10-60％白肋烟、0-20％香料烟、0-120％再造烟叶和0-30％膨胀烟丝。

包含本发明过滤元件和/或含本发明过滤元件的过滤器的吸烟制品的发烟材料优选包含或由烟丝组成，所述烟丝的一部分可为膨胀烟丝。所述发烟材料可包含再造烟叶或烟草替代材料。

可抽吸填料材料还可包含燃烧添加剂来提高填料的发烟性能。根据填料的性能，所述燃烧添加剂为促燃剂或阻燃剂。合适的燃烧添加剂可选自I或II族金属的一种或多种盐，如乙酸盐、柠檬酸盐和本领域技术人员已知的其它促燃剂。合适的阻燃剂包括例如氢氧化镁、磷酸一铵或氯化镁。

可抽吸填料可包含烟灰改良剂，其存在量有利地为填料的0-5％。适当的烟灰改良剂包括以下的一种或多种：云母、珍珠岩、粘土，例如蛭石、高岭土、滑石、皂石、斑脱土及烟灰改良剂例如正磷酸氢二钠、碳酸钠或磷酸二铵。

可抽吸填料可包含无机填料。所述无机填料有利地为以下的一种或多种：珍珠岩、氧化铝、硅藻土、碳酸钙(白垩)、蛭石、氧化镁、硫酸镁、氧化锌、硫酸钙(石膏)、氧化铁、浮石、二氧化钛、铝酸钙或其它不可溶铝酸盐或其它无机填料。所述材料的密度范围合适地为0.1-5.7g/cm³。所述无机填料的密度有利地不到3g/cm³，优选不到2.5g/cm³，更优选不到2.0g/cm³，更优选不到1.5g/cm³。理想的是密度不到1g/cm³的无机填料。较低密度无机填料降低了产品的密度，因此提高了烟灰特征。

可抽吸填料可还包含有机填料。有利地，所述有机填料单独使用时为惰性的或较惰性的，即不容易保持燃烧，但在混合物中会变得更可燃，即保持燃烧。合适的有机填料包括不可溶藻酸盐，如藻酸钙或镁、果胶钙或褐藻酸钙及未改性纤维素，如处理的或未处理的木浆粕或α-纤维素。还可使用惰性有机填料和无机填料的混合物。

可抽吸填料可包含产烟物质。优选所述产烟物质的存在量为5-20％，更优选不到15％，更优选超过7％，甚至优选超过10％。优选所述产烟物质不到13％。最优选所述产烟物质为最终片状材料的11％-13％，可有利地为约11.25％-12.5％重量。合适地，结合包含吸烟制品可抽吸填料的混合物中存在的烟草材料量来选定产烟物质的量。例如，包含高比例片状材料和低比例烟草材料的混合物中，所述片状材料可能其中需要较低负载水平的产烟物质。或者，在包含低比例片状材料和高比例烟草材料的混合物中，所述片状材料可能其中需要较高负载水平的产烟物质。

合适的产烟物质包含选自以下的产烟物质：多元醇如甘油、丙二醇和二缩三乙二醇；酯如柠檬酸三乙酯或三乙酸甘油酯，高沸点烃，或非多元醇如乙二醇、山梨醇或乳酸。可使用产烟物质组合。产烟物质的另一作用是使所述片状材料的塑化。合适的其它塑化剂包括水。

合适地，可抽吸填料可包含粘合剂。有利地，如果所述粘合剂为藻酸盐和非藻酸盐粘合剂的混合物，那么优选所述粘合剂由至少50％藻酸盐，优选至少60％藻酸盐和甚至更优选至少70％藻酸盐组成。当使用非藻酸盐粘合剂时，所需组合粘合剂的量可合适地减少。随着组合粘合剂量的减少，有利地粘合剂组合物中藻酸盐的量提高。

粘合剂可为有机粘合剂，如藻酸盐、树胶、纤维素(改性的或天然的)、果胶或含果胶的粘合剂或这些粘合剂的I或II族金属盐，如羧甲基纤维素钠或藻酸钠。

更优选的粘合剂为褐藻酸粘合剂，包括可溶藻酸盐如藻酸铵、藻酸钠、藻酸钠钙、藻酸铵钙、藻酸钾、藻酸三乙醇胺和藻酸丙二醇酯。褐藻酸粘合剂提供本发明可抽吸填料优选的发烟过程和味道和香味性能。

纤维素粘合剂包括，例如纤维素衍生物，如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素或纤维素醚。就挤出而言，优选这些粘合剂。

其它有机粘合剂包括树胶如阿拉伯树胶、印度树胶、黄芪胶、刺梧桐树胶、刺槐豆、阿拉伯树胶、瓜尔胶、榅桲种或黄原胶，或凝胶如琼脂、琼脂糖、卡拉胶、褐藻糖胶和红藻胶。果胶或含果胶材料可用作粘合剂。淀粉也可用作有机粘合剂。可参考手册如工业胶，Whistler编辑(学术出版社)(Industrial Gums，Ed.Whistler(Academic Press))选择其它合适树胶。还可使用无机不可燃粘合剂，如一些水泥，例如硅酸盐水泥。还可使用以上的组合物。

可抽吸填料可包含一种或多种增香和/或着色剂。发烟材料棒中的增香剂设计来将气溶胶分布到气溶胶烟雾，所述气溶胶具有独特但非常可接受的味道和香味特征。味道和气味不必设计来模仿烟草烟雾的味道和气味。增香剂可包括例如烟草提取物香料、薄荷醇、香兰素、太妃糖、巧克力或香料。

着色手段如食品级染料，或着色剂如甘草、焦糖或麦芽或其提取物，可用于使填料颜色变暗。蛭石或其它无机材料如氧化铁的存在也可给予吸烟制品填料更暗颜色。

有利地，所述发烟材料包含使所述材料变暗的着色剂和/或赋予特定香味的增香剂。合适增香或着色剂材料包括例如可可、甘草、焦糖、巧克力或太妃糖。也可使用精细研磨的、颗粒状或均匀化烟草。还可使用工业许可的食用色素，如E150a(焦糖)、E151(亮黑BN)、E153(植物碳)或E155(褐色HT)。合适食用香料包括例如薄荷醇和香兰素。其它肠衣材料也可能合适。供选方案中，蛭石或无机填料的存在可给予所述发烟材料更深颜色。

优选着色剂的存在量为最终发烟材料的0-10％，可为5-7％重量。有利地，所述着色剂不到最终发烟材料的7％，优选不到6％，更优选不到5％。更优选的是使用不到4％，不到3％和不到2％的着色剂。可可的存在量适合为最终发烟材料重量的0-5％，甘草的存在量可为0-4％。例如当所述着色剂为可可或甘草时，获得所需薄片颜色的可可最低量为最终发烟材料的约3％，而就甘草而言，约2％重量。同样，焦糖的存在量适合为最终发烟材料重量的0-5％，优选不到2％，更优选约1.5％。其它合适着色剂包括糖浆、麦芽提取物、咖啡提取物、茶叶熟树脂、稻子豆(St.John’s Bread)、梅子提取物或烟草提取物。还可使用着色剂混合物。

还可加入食用香料来改变发烟材料的味道和香味特征。

有利地，如果供选方案中使用食物染料，其存在量为最终发烟材料的0-5％重量或更低。所述着色剂可任选在薄片制备后撒入所述薄片中。

可用于本发明的香料包括挥发性香料如薄荷醇、香兰素、薄荷、荷兰薄荷、异松蒎醇、异薄荷酮、薄荷清凉剂(产自香料屋IFF)、新薄荷醇、莳萝子油或其它类似香料及其混合物。本发明适合于任何挥发性或半挥发性食用香料。

本文中所用的术语“炭”可覆盖基本上为仅炭的材料和任何炭前体，如含碳材料。本文中所用的术语“含碳”包括已裂解的材料，所述材料优选包含碳，尽管可能还存在一些不完全燃烧产物。例如，容易裂解的可可纤维可为炭衍生自其的含碳材料。

本文中所用的术语“发烟材料”是指可用于吸烟制品中的任何材料。并不一定表示所述材料本身会必须长期保持燃烧。通常将所述发烟材料制备成片状，然后切断。接着可将所述发烟材料与其它材料混合来制备可抽吸填料。

本发明的一个优点是由于粒状材料两个或多个部分的至少一个部分在包装材料的整个纵向长度上延伸，在过滤器生产过程中不必将粒状材料块与切割机对齐。在高速生产过程中这具有较大优势。

另一优点是如果各部分以对称间隔绕芯分布，减少或消除了包装材料上粒状材料的存在可能导致的任何过滤器扭转或弯曲。对称排列使得粒状材料的所有牵引被抵消，因此保持过滤元件笔直。

另一优点是，与粒状材料散布于芯(即没有超过过滤器长度)的常规过滤器相比，本发明过滤元件允许所述过滤器中粒状材料(炭)量提高。过滤器中存在炭具有两个主要优点：第一是在吸烟制品熄灭后将所述过滤器去臭(换句话说，减少了烟灰缸中的“烟灰缸气味”)；第二是在烟雾通过所述过滤器过程中吸收烟雾的更多成分。与将粒状材料附着到包装材料整个宽度相比，通过各部分宽度和数量选择，包装材料不同部分上具有粒状材料允许粒状材料量根据所需变化。

另一优点是，本发明允许过滤元件内存在两种或多种不同类型粒状材料。不同之处可为来源和/或种类和/或尺寸等。

同样有利地，本发明解决了提高过滤器的粒状材料(炭)负载的问题，同时使生产过程加热问题最少化，特别是细长卷烟的情况下。与标准卷烟(其周长为22mm或更大)相比，这些卷烟的周长为10-19mm(直径为约3-7mm)。GB 2,175,789公开了关于“超细”的一些信息。

在这方面，在例如Dalmatian过滤器中炭粒状材料的存在会导致过滤器材料在加工过程中由于摩擦而变热。加热效应随着粒状材料负载增加，还随着过滤器的直径减少而增加。因此加热问题在“超细”卷烟的过滤器中特别严重。本发明解决了如何提高过滤器炭负载但不加重制备过程中的加热的问题，特别是细卷烟情况下。

为了使本发明容易被理解并容易实施，现在可例如参考附图，其中：

图1显示了本发明过滤元件位于中心段的三重过滤器排列的纵剖面；

图2显示了本发明过滤元件位于上游段的双重过滤器排列的纵剖面；

图3显示了由单个本发明过滤元件组成的过滤器的纵剖面；

图4显示了由本发明多重过滤元件组成的过滤器的纵剖面；

图5a显示了其上施加粒状材料的包装材料(成形纸)的表面；

图5b显示了具有图5a中所示包装材料的本发明过滤元件的轴向横截面；

图6a和6b、7a和7b显示了类似于图5a和5b那些但包装材料上包含粒状材料的供选排列的包装材料的表面和过滤元件的轴向横截面。

图8a和8b显示了另一实施方案中，类似于图5a和5b那些但具有通风孔的包装材料的表面和过滤元件的轴向横截面。

图1显示了复合过滤器1，具体地为与包含可抽吸填料的发烟材料棒2(仅显示了其一部分)相互附着的三重过滤器。合适地，可通过接装包装材料10将过滤器1附着到发烟材料棒2。所述三重过滤器包含三段(3、4和5)。段3和5可由任何常规过滤材料组成。优选段3和5由纤维状醋酸纤维素组成。中间段4为本发明过滤元件，包含过滤材料6如醋酸纤维素，和分散于所述过滤材料的粒状材料7如炭或活性炭。中间芯内的粒状材料7是任选的(尽管在某些实施方案优选)，因此一些实施方案中，中间段4的芯可仅由过滤材料6组成。中间段4还包含包装材料8(优选成形材料，但基重为至少30gsm)，其上附着粒状材料9如炭或活性炭。

图2显示了复合过滤器1，具体地为与包含可抽吸填料的发烟材料棒2(仅显示了其一部分)相互附着的双重过滤器。合适地，也可通过接装包装材料10将过滤器1附着到发烟材料棒2。所述双重过滤器包含两段(3和4)。嘴端段3可由任何常规过滤材料组成。优选段3由纤维状醋酸纤维素组成。上游段4为本发明过滤元件，包含过滤材料6如醋酸纤维素。任选过滤材料6可有粒状材料，如炭或活性炭分散于其中。过滤元件4还包含包装材料8(优选成形材料，但基重为至少30gsm)，有粒状材料9如炭或活性炭附着到其上。包装材料可包封芯纵向轴的至少360°并具有搭接密封区。或者，包装材料可为粘合到芯的分离包装材料。其中过滤材料6没有粒状材料分散于其中，优选所述包装材料为裂开的包装材料。

图3显示了仅由与包含可抽吸填料的发烟材料棒2(仅显示了其一部分)相互附着的本发明过滤元件4组成的过滤器1。合适地，也可通过接装包装材料10将过滤器1附着到发烟材料棒2。过滤器段4为本发明过滤元件，包含过滤材料6如醋酸纤维素，和分散于所述过滤材料的粒状材料7如炭或活性炭。中间芯内的粒状材料7是任选的(尽管在某些实施方案优选)，因此一些实施方案中，中间段4的芯可仅由过滤材料6组成。中间段4还包含包装材料8(优选成形材料，但基重为例如至少35gsm)，其上附着有粒状材料9如炭或活性炭。

图4中描画了复合过滤器1，具体地为与包含可抽吸填料的发烟材料棒2(仅显示了其一部分)相互附着具有多段的过滤器。合适地，可通过接装包装材料10将过滤器1附着到发烟材料棒2。这里复合过滤器包含五段(3、4、5、11和12)。段3、5和12可由任何常规过滤材料组成。优选段3、5和12由纤维状醋酸纤维素组成。段4和11为本发明过滤元件，包含过滤材料6如醋酸纤维素，和分散于所述过滤材料的粒状材料7如炭或活性炭。中间芯内的粒状材料7是任选的(尽管在某些实施方案优选)，因此一些实施方案中，段4和11的芯可仅由过滤材料6组成。中间段4和11还包含包装材料8(优选成形材料，但基重为至少30gsm)，其上附着有粒状材料9如炭或活性炭。

图5a显示了其上施加有粒状材料的包装材料(成形纸)的表面。粒状材料2分布于包装材料内表面上相互分开的不同区域或部分(这种情况下为两个分离的区域)。微粒材料2的各不同区域仅部分沿着包装材料(3)的宽度延伸，纵向边缘4a和4b没有粒状材料，因此当绕着芯成形时提供了无微粒搭接粘缝。

图5b显示了本发明过滤元件的轴向横截面，具有图5a中显示的包装材料。具体地，过滤元件包含由过滤材料优选醋酸纤维素组成的中间芯6，和分散于所述过滤材料的粒状材料7如炭或活性炭。中间芯内的粒状材料7是任选的(尽管在某些实施方案优选)，因此一些实施方案中，芯6可仅由过滤材料组成。绕着芯包裹的是图5a的包装材料1。可见，粒状材料2分布于圆周上相互分开的两个独立区域。此外，粒状材料仅部分绕着包装材料1内圆周延伸，从而包装材料可在无粒状材料2施加到包装材料1的区域(即区域4a和4b)内具有保持包装材料1围绕芯6的搭接(没有显示)粘缝(没有显示)。换句话说，段4a、4b形成无微粒的成形纸粘合区。或者，包装材料1可为分离包装材料，因此存在包装材料可能没有覆盖的区域(例如4a和4b)。分离包装材料排列中，通过例如将包装材料直接粘合芯可将包装材料保持正确位置。

图6a和6b对应图5a和5b，但说明了其中粒状材料2施加到包装材料1的4个独立部分的实施方案。所述4个部分按照一定排列从而当包装材料1围绕芯6时，所述4个部分绕着芯的圆周对称排列，如图6b中所示。同样，包装材料的纵向边区4a、4b无粒状材料2，以形成粘合区。此实施例中，芯6没有分散于过滤材料中的粒状材料。

图7a和7b也对应图5a和5b，但说明了其中粒状材料2施加到包装材料1的3个部分的实施方案，所述3个部分按照一定排列，当包装材料1围绕芯6时，得到各部分的均匀间隔。包装材料的纵向边区4a、4b也形成无粒状材料2的粘合区。然而，此实施例中，粒状材料7包含于芯6中，如图5b的实施方案。

还可使用其它数量的施加有粒状材料的包装材料部分，如五、六、七或八个部分。这种排列类似于图5a、5b、6a、6b、7a和7b中显示的那些，其中各部分绕着芯均匀、对称定位。然而，可能使用其它间隔。同样，特定包装材料的各部分可为或可不为完全等宽度，各部分之间间隙可为或可不为等宽度。此外，特定包装材料上的间隙不必都等宽度。同样，并不是给定包装材料上所有部分需要在包装材料的整个纵向长度上延伸。就任一数目部分而言，仅一部分需要在整个长度上延伸；剩余部分可如此延伸或可不延伸。

优选分开的区域围绕包装材料1的圆周对称排列。换句话说，施加粒状材料的包装材料各部分的分布使得当包装材料围绕芯时，各部分绕着芯对称分开。这种对称排列避免了过滤元件的弯曲，这是如果附着的粒状材料拖拉并扭曲包装材料和过滤器时非对称排列中可能产生的。

如图6a和图6b中可看出，粒状材料2在所述包装材料1的整个纵向长度上延伸。优选粒状材料2在所述包装材料1的整个纵向长度上连续延伸。

图8a显示了包装材料1的平面图，粒状材料2施加到其上两个部分，如前面针对图5a所述。此外，该包装材料包括通风设备。此实施例中，通风设备包括包装材料中的一排孔，该孔排垂直包装材料的长度方向。当包装材料围绕芯6时，所述孔形成绕着过滤元件圆周排列的通风洞部分环。这可从图8b中看出，其为图8a包装材料包裹的过滤元件沿着图8a中线X-X的轴向横截面。应注意的是，所述孔仅位于其中粒状材料2两部分之间存在间隙22的那部分包装材料。这样控制所述孔远离粒状材料，消除或减少了当采用常规激光技术打孔时形成火花的风险。然而，如果采用其它成孔技术，孔20排可进一步延伸或完全跨越包装材料1宽度，可能包括有粒状材料的部分，绕着过滤元件圆周得到孔的完全或几乎完全环。

以上说明书中提到的所有公开物通过引用结合于本文中。本发明所述方法和体系的各种改进和变化对本领域技术人员而言是明显的，而不违背本发明范围。尽管已连同具体优选实施方案对本发明进行描述，应理解的是要求保护的本发明不应过分地局限于这些特殊实施方案。实际上，对本领域技术人员显然的、实施本发明的描述方式的各种改进将属于以下权利要求书范围。

参者文献

GB 2,260,477

GB 2,261,152

GB 1,087,909

US 4,185,645

US 2003-0066539

US 2003-0098030

PCT/GB02/005603

WO 96/07336

WO 01/41590

WO 96/07336

EP 0,404,580

Claims (18)

1.一种过滤元件，所述过滤元件具有纵向延伸的芯和围绕所述芯的包装材料，其中所述芯包含过滤材料，所述包装材料包含附着到所述包装材料的两个或多个部分的粒状材料，其中所述两个或多个部分沿着圆周相互分开，所述两个或多个部分的至少一个在所述包装材料的整个纵向长度上延伸。

2.权利要求1的过滤元件，其中所述两个或多个部分围绕所述包装材料对称排列。

3.权利要求1的过滤元件，其中所述两个或多个部分包括沿着所述芯径向相对排列的两个部分。

4.权利要求1或权利要求2的过滤元件，其中所述两个或多个部分包括三、四、五、六、七或八个部分。

5.权利要求1-4中任一项的过滤元件，其中所述芯还包含分散于所述过滤材料中的粒状材料。

6.权利要求5的过滤元件，其中所述芯的粒状材料与附着到所述包装材料两个或多个部分的粒状材料相同。

7.权利要求5的过滤元件，其中所述芯的粒状材料与附着到所述包装材料两个或多个部分的粒状材料不同。

8.权利要求1-7中任一项的过滤元件，其中附着到所述包装材料两个或多个部分的各部分的粒状材料相同。

9.权利要求1-7中任一项的过滤元件，其中附着到所述包装材料两个或多个部分的一个部分的粒状材料与附着到所述包装材料两个或多个部分中其它部分的至少一个部分的粒状材料不同。

10.权利要求1-9中任一项的过滤元件，其中所述包装材料还包含一种或多种通风设备。

11.权利要求10的过滤元件，其中所述通风设备包括在所述两个或多个部分之间间隙中的一个或多个通风孔。

12.一种过滤器，所述过滤器包含一个或多个权利要求1-11中任一项的过滤元件。

13.一种吸烟制品，所述吸烟制品包含与可抽吸过滤材料棒相互附着的、权利要求1-11中任一项的过滤元件和/或权利要求12的过滤器。

14.权利要求13的吸烟制品，其中所述制品为卷烟。

15.权利要求14的吸烟制品，其中所述卷烟的周长为约10mm-约19mm。

16.一种过滤元件，所述过滤元件基本如说明书并参考附图所述。

17.一种过滤器，所述过滤器基本如说明书并参考附图所述。

18.一种吸烟制品，所述吸烟制品基本如说明书并参考附图所述。

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