CN104902769A - 包括处于中空管中的流量限制器的吸烟制品 - Google Patents

包括处于中空管中的流量限制器的吸烟制品 Download PDF

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Abstract

提供一种用于吸烟制品的过滤嘴。该过滤嘴包括由过滤嘴材料制成的中空管(203)，该中空管(203)具有外径和内径。该过滤嘴还包括放置在该中空管中的流量限制器(205)。流量限制器的至少一个截面尺寸大于中空管的内径，使得流量限制器与中空管接合以便将流量限制器保留在中空管中。还提供了一种包括这种过滤嘴的吸烟制品。

Description

包括处于中空管中的流量限制器的吸烟制品
技术领域
本发明涉及一种用于吸烟制品的过滤嘴以及包括过滤嘴的吸烟制品。
背景技术
诸如香烟之类的可燃吸烟制品通常包括被形成烟草杆的纸包装材料所环绕的烟丝(通常呈配方烟丝的形式)。香烟由消费者通过点燃其一端并使烟丝杆燃烧加以使用。该消费者随后通过在香烟的相对端(嘴端或过滤嘴端)上抽吸来接收主流烟气。烟丝可以是单种类型的烟草或两种或多种烟草的混合物。
在现有技术中也已经提议了其中对诸如烟草之类的成烟基质进行加热而非使其燃烧的多种吸烟制品。在加热的吸烟制品中，通过加热该成烟基质来产生烟雾。已知的加热的吸烟制品包括例如其中通过电加热或通过从可燃燃料元件或热源向成烟基质进行的热传递来产生烟雾的吸烟制品。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递而被从成烟基质中释放出来并被携带在被抽吸穿过该吸烟制品的空气中。当所释放的化合物冷却时，它们冷凝以形成被消费者吸入的烟雾。同样已知的是下列吸烟制品，在该吸烟制品中，含有尼古丁的烟雾被从烟草材料、烟草提取物、或其它尼古丁源中在无需燃烧的情况下并且在一些情况下在无需加热的情况下，例如通过化学反应而产生。
吸烟制品、特别是香烟通常包括与诸如烟草杆或其它成烟基质之类的材料源成首尾相连的关系排列的过滤嘴。通常，该过滤嘴包括通过接装纸附接于烟草杆或基质的由醋酸纤维丝束构成的成型件。主流烟气的通风可利用接装纸中沿过滤嘴位于一位置周围的一排或多排穿孔来实现。
通风可减少主流烟气的颗粒相组分和气相组分。然而，具有高通风程度的吸烟制品具有过低而被视为不能被消费者接受的抽吸阻力(RTD)的程度。包括例如一个或多个高密度醋酸纤维过滤嘴节段可用于提高至具有高通风的吸烟制品的可接受程度的整体RTD。然而，高密度醋酸纤维过滤嘴节段通常减少了颗粒相(例如，焦油)输送，同时对于气相(例如，一氧化碳)输送具有较少影响或不具有影响。解决该问题的一个方法是包括位于过滤嘴中的限制器元件。例如，WO-A-2010/133334和US-A-2007/0235050描述了在不过滤烟气的情况下提高了RTD的限制器元件。如果在高通风的情况下使用，则限制器元件可提高RTD，同时减少主流烟气的颗粒相组分和气相组分。
所希望的是，提供一种简单且制造廉价的具有改良的流量限制元件的用于吸烟制品的过滤嘴。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于吸烟制品的过滤嘴，该过滤嘴包括：由过滤嘴材料制成的中空管，该中空管具有外径和内径；和流量限制器，该流量限制器放置在中空管中，其中，该流量限制器的沿垂直于中空管的纵向轴线的至少一个截面尺寸大于中空管的内径，使得流量限制器与中空管接合以便将流量限制器保留在中空管中，并且其中，流量限制器适于在将烟气流转向到所述限制器与中空管的外径之间。
该流量限制器需要比许多现有技术限制器元件少的材料。这降低了流量限制器的重量和成本。根据本发明的过滤嘴为较短过滤嘴设计提供了灵活性，这是由于流量限制器增大了相对短的过滤嘴长度中的RTD。这是特别有利的，这是因为它可使过滤嘴能够利用少量的过滤嘴材料来制造。根据该设计的细节，流量限制器易于生产，而无需注塑。这可意指，该流量限制器与许多现有技术限制器元件相比制造地更快、更容易且更为廉价。
通过使流量限制器适于将烟气流转向到限制器与中空管的外径之间，被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气被迫围绕流量限制器流动并通过中空管的过滤材料的减小了的截面。特别地，被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气被迫在流量限制器的外表面与中空管的外径之间通过。这意指，围绕流量限制器的过滤材料可不仅将限制器保持就位，而且还起到用于围绕限制器流动的烟气的过滤介质。
由此，流量限制器减小了过滤器的可透过的截面面积。优选地，流量限制器的截面面积处于过滤嘴节段的截面面积的约35％至约90％之间。即，优选地，过滤嘴的可透过的截面面积处于过滤嘴节段的截面面积的约10％至约65％之间。这将过滤嘴的RTD提高到了可被消费者接受的程度。尽管流量限制器可包括不透气的材料，但这并不排除具有包括一个或多个空气流动通道的形状的流量限制器。在一些情况下，该流量限制器使全部或基本上全部的烟气和空气从流过过滤嘴的中央部分转向，而在其它情况下，该流量限制器可迫使大部分的烟气和空气围绕流量限制器流动，同时仍旧允许少量的烟气和空气通过该限制器元件，例如通过流量限制器中的一个或多个通道。
使流动转向到过滤器的边缘在增大RTD方面是极为有效的，这是因为空气或烟气流或空气和烟气流会主要通过该过滤嘴的中央部分。可对流量限制器的尺寸和形状以及中空管的过滤嘴材料的类型进行选择，以便以预期的方式影响该RTD。例如，当被放置在不带有通风的单个过滤嘴节段中时，流量限制器会能够产生处于约200mmH2O(约1960Pa)至约500mm H2O(约4900Pa)的范围中的RTD。优选地，流量限制器能够产生处于约250mm H2O(约2450Pa)至约400mm H2O(约3920Pa)之间的RTD。术语“不透气的材料”贯穿本专利说明书用于意指不允许流体、特别是空气和烟气穿过材料中的空隙或孔隙的材料。
优选地，流量限制器的材料是不能透过空气和烟气的。即，优选地，流量限制器包括不透气的材料。术语“不透气的材料”贯穿本专利说明书用于意指不允许流体、特别是空气和烟气穿过材料中的空隙或孔隙的材料。这可进一步提高烟气和空气流的围绕流量限制器的转向。然而，在流向限制器的下游，发明人发现，空气和烟气倾向于返回至主要居于过滤嘴的中央的流动路径，这是由于具有较小阻力的路径通过该中空管的内腔而非通过中空管的过滤嘴材料。为此，中央集中的烟气流会导致位于流量限制器的下游的任何过滤嘴元件的中央变色。因此，优选地，该过滤嘴形成了嘴端空腔。该过滤嘴可以在嘴端处是敞开的或中空的或管状的。通过在过滤嘴中形成嘴端空腔，可减少由集中的烟气流所导致的嘴端的难看的变色。
该嘴端空腔可由中空管自身提供或者由放置在中空管的下游的附加管状元件提供。优选地，嘴端空腔从过滤嘴的嘴端至流量限制器的下游端形成。在这种示例中，该中空管自身可形成嘴端空腔的一部分。这会使流量限制器的至少一部分是消费者从嘴端可见的。作为选择，一个或多个成型件或盘可设置在中空管的下游端与过滤嘴的下游端之间。
如果在中空管的下游端与过滤嘴的下游端之间设置一个或多个成型件或盘，则可采取多种措施以减少这种成型件或盘的可见变色。例如，一个或多个成型件或盘可被定位成接近流量限制器的下游端，在那里，烟气流是相对分散的。在该情况下，一个或多个成型件或盘的上游端优选地与流量限制器的下游端相距小于约8mm，更为优选地与流量限制器的下游端相距小于约4mm，并且再更优选地与流量限制器的下游端相距小于约2mm。在一些实施例中，一个或多个成型件或盘的上游端与流量限制器的下游端相距约0mm。
作为选择或者另外，一个或多个成型件或盘可在长度上是相对短的，以减少烟气流过的材料的量。在该情况下，一个或多个成型件或盘中的每一个优选地具有小于约4mm、更为优选地小于约2mm并且再更优选地小于约1mm的长度。在一些实施例中，一个或多个成型件或盘中的每一个具有至少约0.2mm的长度。在一个或多个成型件或盘中的每一个具有小于约2mm的长度的实施例中，一个或多个成型件或盘可由非织造网格材料形成。
作为选择或者另外，一个或多个成型件或盘可与过滤嘴的嘴端的上游间隔开最够远，以致降低这种成型件或盘的任何着色的可见性。在该情况下，优选地，一个或多个成型件或盘的下游端与过滤嘴的嘴端相距至少约4mm，更为优选地与过滤嘴的嘴端相距至少约6mm，并且再更为优选地与过滤嘴的嘴端相距至少约8mm。在一个或多个成型件或盘的下游，过滤嘴可形成嘴端空腔。
在本专利说明书中，术语“上游”和“下游”用于描述关于主流烟气的在其从吸烟制品的点着端通过该过滤嘴被抽吸时的方向，过滤嘴或吸烟制品的元件之间的相对位置。
流量限制器可具有任何适当的形状。流量限制器的大于中空管的内径的至少一个截面尺寸确保流量限制器与中空管接合，以便被保留在中空管中。
该流量限制器可以是实心的或者可包括一个或多个空气流动通道或可包括壳体和芯部。如果流量限制器包括芯部和壳体结构，则该芯部可以是空的。在一些实施例中，流量限制器可包括贯穿该流量限制器的一个或多个空气流动通道，以致被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气中的一些并不被迫围绕流量限制器行进。在优选实施例中，该流量限制器形成了实心屏障，其包括不透气的材料以迫使烟气和空气围绕流量限制器流动，如在本文中所讨论的那样。流量限制器可利用诸如转模过程之类的快速连续的过程制造。
例如，流量限制器可大致呈柱形、棱柱形、卵形、椭圆形、球形、锥形或泪珠形。优选地，该流量限制器是流量限制珠。优选地，该流量限制器是流量限制球。优选地，该流量限制器大致呈球形。这可包括具有至少约0.9的球度值、并且优选地为约1的球度值的流量限制器。球度是物体是如何呈球形的量度，完美的球体具有为1的球度值。球形流量限制器易于制造。此外，该球形使得易于将流量限制器插入到由过滤嘴材料制成的中空管中。此外，由于球是径向对称的，因此，无论流量限制器在中空管中采用的取向如何，均可获得相同的RTD。这可简化组装该过滤嘴的过程。
无论流量限制器的形状如何，流量限制器的至少一个截面尺寸大于中空管的内径，以致将该流量限制器保留在中空管中。在流量限制器处于中空管内时，静态摩擦抑制住了流量限制器与中空管的内表面之间的相对横向运动。静态摩擦因此防止流量限制器在插入之后被从中空管中强行去除。可对流量限制器的尺寸和形状进行选择，以便在流量限制器与中空管之间提供预期程度的静态摩擦。如果流量限制器是球形的，则至少一个截面尺寸优选地是该球的直径。当将流量限制器放置在该中空管中时，对至少一个截面尺寸进行测量，该测量垂直于中空管的纵向轴线在流量限制器彼此相距最远的两个点之间进行。彼此相距最远的这两个点可沿中空管处于同一纵向位置处，或者它们可处于不同的纵向位置处。
流量限制器可还具有小于中空管的内径的第二截面尺寸。优选地，在将流量限制器插入到中空管中时，该第二截面尺寸是前部，其可有助于该插入。
优选地，仅将单个流量限制器放置在中空管中。然而，可设置附加流量限制器。如果将附加流量限制器设置在过滤嘴中，则它们可具有彼此相同或不同的特性。
优选地，该中空管具有处于约3.8mm至约9.5mm之间的外径Do。更为优选地，该中空管具有处于约4.6mm至约7.8mm之间的外径Do。再更为优选地，该中空管具有约7.7mm的外径Do。中空管的内径DI是中空管的内腔的直径。优选地，该中空管的内径DI处于外径Do的约50％至约90％之间。更为优选地，该内径DI处于外径Do的约60％至约80％之间。再更为优选地，该内径DI处于外径Do的约60％至约70％之间。再更为优选地，该内径DI为外径Do的约69％。优选地，Do–DI>约0.5mm，以便获得该管的足够大的结构完整性。在优选实施例中，中空管的内径DI为约5.3mm。最为优选地，外径Do为约7.7mm并且内径DI为约5.3mm。中空管的内径和外径被垂直于过滤嘴和吸烟制品的纵向轴线测量。优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸被沿中空管的内径和外径的方向测量，即垂直于过滤嘴和吸烟制品的纵向轴线测量。
相对于中空管的外径的流量限制器尺寸和形状被选择，以提供预期程度的RTD。流量限制器的至少一个截面尺寸可处于中空管的外径的约60％至约95％之间。如果流量限制器和中空管具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于中空管的截面面积的约10％至约64％之间。优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸处于中空管的外径的约70％至约90％之间。如果流量限制器和中空管具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于中空管的截面面积的约19％至约51％之间。更为优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸处于中空管的外径的约70％至约80％之间。如果流量限制器和中空管具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于中空管的截面面积的约36％至约51％之间。再更优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸处于中空管的外径的约72％至约78％之间。如果流量限制器和中空管具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于中空管的截面面积的约39％至约48％之间。
流量限制器的至少一个截面尺寸可处于约(Do–3.0mm)至约(Do–0.2mm)之间。再更优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸处于约(Do–2.8mm)至约(Do–0.4mm)之间。再更优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸处于约(Do–1.5mm)至约(Do–0.8mm)之间。再更优选地，流量限制器的至少一个截面尺寸处于约(Do–1.2mm)至约(Do–1.0mm)之间。流量限制器的至少一个截面尺寸可为约(Do–1.73mm)。流量限制器的至少一个截面尺寸可为约(Do–0.58mm)。在一个优选实施例中，流量限制器的至少一个截面尺寸为约5.55mm。在另一优选实施例中，流量限制器的至少一个截面尺寸为约6.0mm。在另一优选实施例中，流量限制器的至少一个截面尺寸为约7.15mm。
相对于中空管的内径的流量限制器的尺寸和形状被选择以便通过摩擦将流量限制器保留在中空管中。中空管的内径可处于流量限制器的至少一个截面尺寸的约75％至约99％之间。优选地，中空管的内径可处于流量限制器的至少一个截面尺寸的约80％至约95％之间。优选地，中空管的内径处于流量限制器的至少一个截面尺寸的约88％至约95％之间。在一个实施例中，中空管的内径为流量限制器的至少一个截面尺寸的约88％。在另一实施例中，中空管的内径为流量限制器的至少一个截面尺寸的约95％。
优选地，该流量限制器是不可压缩的。术语“不可压缩的”贯穿本专利说明书用于意指是耐受来自下列情况中的任一种的压缩的：当将吸烟制品从烟包中移除时的人工把持、手指压缩(即，通过用户的手指作用在过滤嘴上)、口腔压缩(即，由用户的嘴唇或牙齿作用在过滤嘴的嘴端上)或人工熄灭(“捻熄”)过程。即，术语“不可压缩的”用于意指在制造和使用期间在吸烟制品的正常把持中是不可变形的或不易损坏的。
优选地，流量限制器具有大于约8.0kPa的压缩屈服强度。更为优选地，流量限制器具有大于约12.0kPa的压缩屈服强度。该压缩屈服强度被定义为在存在流量限制器的永久变形时所达到的单轴抗压应力的数值。
优选地，流量限制器在10％的变形处具有大于约50.0kPa的抗压强度。在10％的变形处的抗压强度被定义为在存在流量限制器的10％的变形(即，一个截面尺寸中的10％的变化)时所达到的单轴抗压应力的数值。
具有大于约8.0kPa或更为优选地大于约12.0kPa的压缩屈服强度或在10％的变形处具有大于约50.0kPa的抗压强度的流量限制器不易于被从中空管中强行去除。然而，由于流量限制器的至少一个截面尺寸大于中空管的内径，因此中空管的过滤嘴材料必须是可充分压缩的，以使流量限制器能够被插入到中空管中。流量限制器例如通过由流量限制器与可变形的中空管的内表面之间的摩擦力形成的阻力与中空管接合，以便将流量限制器保留在中空管中。
在10％的变形处的压缩屈服强度和抗压强度可均借助于标准测试ISO 604用试验的方法获得。如将被本领域技术人员所了解到的那样，在该试验中，样本(流量限制器)被压缩板沿与吸烟者的手指会在吸烟者夹持该吸烟制品时施加在该限制器上的压力相对应的轴线压缩。该试验以恒定的移位速率进行，直到负载或变形达到预定值为止。在该过程期间，对由样本(流量限制器)承受的负载进行测量。
该流量限制器可包括一种或多种任何适当的材料。优选地，该流量限制器包括一种或多种不透气的材料。适当的材料的示例包括但不限于凝胶或其它类型的水状胶质、褐藻胶、羧甲基纤维素(CMC)、纤维素、淀粉、聚乳酸、聚酯(琥珀酸丁二酯)及其共聚物、聚酯(对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇三元共聚酯)及其组合。该流量限制器可包括压缩烟草、烟草尘、磨碎的烟草、其它香料或其组合。
优选地，流量限制器由可溶解的聚合材料形成，该聚合材料由一种或多种水溶性聚合物形成。更为优选地，该可溶解的聚合材料由一种或多种水溶性的热塑性塑料形成。术语“可溶解的”意指聚合材料能够与水溶剂溶解成溶液。这通过利用一种或多种水溶性的材料以形成该材料来实现。流量限制器可完全由可溶解的聚合材料制成或者该可溶解的聚合材料可与可溶解的或可不溶解的惰性组分(例如惰性的无机填充剂)相组合。将可溶解的材料用于形成流量限制器有利地提高了过滤嘴在它已被丢弃之后的分解率(rate of disintegration)。作为选择或者另外，流量限制器可包括通过添加水而分散到悬浮液或胶质中的材料。
更为优选地，流量限制器由可生物降解的聚合材料形成。优选的聚合物是如在欧洲标准EN13432中概述的含水需氧生物降解试验(斯特姆试验)中定义的可完全生物降解的。优选的可生物降解的聚合物包括淀粉。
中空管的过滤嘴材料可包括一种或多种任何适当的材料。可对这类过滤嘴材料进行选择以提供预期程度的RTD。适当的材料的示例包括但不限于醋酸纤维素、纤维素、重组纤维素、聚乳酸、聚乙烯醇、聚酰胺纤维、聚羟基丁酸酯、形成开放式的细胞泡沫的诸如淀粉之类的热塑性材料、及其组合。全部或部分过滤嘴均可包括活性碳。该过滤嘴可包括粘合剂或增塑剂或其组合以便有助于将流量限制器保留在中空管中。这可还有助于在制造期间将流量限制器插入到中空管中。该过滤嘴材料可以是可压缩的，以使流量限制器能够被插入到中空管中。
优选地，中空管的过滤嘴材料具有低颗粒效率。优选地，该中空管包括单丝纤度处于约1.5旦尼(dpf)至约12.0dpf之间的纤维。在优选实施例中，中空管包括具有约3.3dpf的中等直径纤维。优选地，中空管包括处于约15000总旦尼(td)至约50000td之间的纤维。在优选实施例中，中空管包括约44000td的中等直径纤维。
该纤维可包括位于中空管的上游、下游或上游和下游的一个或多个附加过滤嘴元件。如果该过滤嘴包括附加元件，则其中放置有流量限制器的中空管仅是吸烟制品过滤嘴的过滤嘴部件，而非整个吸烟制品过滤嘴。附加过滤嘴元件可与中空管轴向对齐。例如，过滤嘴可还包括位于中空管的上游的一个或多个由过滤嘴材料构成的成型件或盘、位于中空管的下游的一个或多个由过滤嘴材料构成的成型件或盘、或位于中空管的上游和下游的由过滤嘴材料构成的成型件或盘。作为选择或者另外，过滤嘴可还包括位于中空管的下游的一个或多个管状元件、位于中空管的上游的一个或多个管状元件、或者位于中空管的下游和上游的管状元件。一个或多个管状元件可具有与由过滤嘴材料构成的中空管相同或不同的尺寸。如果设置超过一个管状元件，则管状元件可具有彼此相同或不同的尺寸。
过滤嘴可包括围绕至少由过滤嘴材料构成的中空管的过滤嘴包装材料。过滤嘴包装材料为中空管提供强度和结构刚度。这降低了中空管将在将流量限制器插入到中空管中时变形或受损的可能性。这同样降低了中空管围绕流量限制器放置在中空管内侧的区域在其外表面上变形的可能性。优选地，在过滤嘴包括一个或多个附加过滤嘴元件的情况下，中空管和一个或多个附加过滤嘴元件被以过滤嘴包装材料外包装。过滤嘴包装材料可包括任何适当的材料。优选地，该过滤嘴包装材料是硬质的成型包装件，例如包括硬质纸或纸板。该硬质纸或纸板优选地具有大于约60克米-2的基本重量。硬质过滤嘴包装材料提供了高结构刚度。该过滤嘴包装材料可包括接缝，该接缝包括一条或多条粘合线。优选地，该接缝包括两条粘合线。这降低了过滤嘴包装材料将在将流量限制器插入到中空管中时裂开的可能性。一条粘合线可包括热熔粘合剂。一条粘合线可包括聚乙烯醇。
优选地，该过滤嘴具有处于约15mm至约40mm之间的长度LF。再更优选地，该过滤嘴具有处于约18mm至约27mm之间的长度LF。在一个实施例中，该过滤嘴具有约27mm的长度LF。然而，在优选实施例中，该过滤嘴具有约21mm的长度LF。缩短的长度是可能的，这是由于根据本发明的过滤嘴的该设计使得能够在较短的长度中获得预期RTD。这是极为有利的，这是因为它需要较少的过滤嘴材料。如果过滤嘴并不包括位于中空管的上游或下游的附加过滤嘴元件，则中空管的长度等于过滤嘴的长度。如果过滤嘴确实包括位于中空管的上游或下游或上游和下游的附加过滤嘴元件，则中空管的长度小于整个过滤嘴的长度。中空管的长度将取决于一个或多个附加过滤嘴元件。
根据常规制造技术，可形成两倍长度的过滤嘴，随后可将两倍长度的过滤嘴附接于两个成烟基质，一端附接一个，并且可随后将两倍长度的过滤嘴切成两半，从而产生两个吸烟制品。在那种情况下，过滤嘴长度是单个吸烟制品所需长度的两倍。例如，如果吸烟制品过滤嘴具有处于约15mm至约40mm之间的长度LF，则双倍长度的过滤嘴可具有处于约30mm至约80mm之间的长度。如果吸烟制品过滤嘴具有处于约18mm至约27mm之间的长度LF，则双倍长度的过滤嘴可具有处于约36mm至约54mm之间的长度。如果吸烟制品过滤嘴具有约27mm的长度，则双倍长度的过滤嘴可具有约54mm的长度LF。如果吸烟制品过滤嘴具有约21mm的长度LF，则双倍长度的过滤嘴可具有约42mm的长度。
可对流量限制器的中心在中空管中的纵向位置进行选择，以便提供预期程度的RTD。例如，流量控制器的中心的纵向位置可与过滤嘴的嘴端相距至少约6mm。在本专利说明书中，流量限制器的“中心”指的是流量限制器的最接近过滤嘴的下游端放置的部分与该流量限制器的最接近过滤嘴的上游端放置的部分之间的中点。
根据本发明的过滤嘴可有利地用在使烟草材料燃烧以形成烟气的过滤嘴香烟和其它吸烟制品中。根据本发明的过滤嘴可作为选择用在下列吸烟制品中，在该吸烟制品中，对烟草材料进行加热，而非使其燃烧以形成烟雾。根据本发明的过滤嘴可还用在下列吸烟制品中，在该吸烟制品中，从烟草材料、烟草提取物、或其它尼古丁源中在无需燃烧或加热的情况下产生含有尼古丁的烟雾。
根据本发明的第二方面，提供了一种吸烟制品，该吸烟制品包括：成烟基质；和根据本发明的第一方面所述的过滤嘴。根据本发明的第二方面，提供了一种吸烟制品，该吸烟制品包括：烟草杆；和根据本发明的第一方面所述的过滤嘴。
优选地，该吸烟制品还包括将烟草杆或其它成烟基质和过滤嘴附接的接装材料。该接装材料可为过滤嘴提供附加强度和结构刚度并降低过滤嘴的外表面上在将流量限制器放置在由过滤嘴材料制成的中空管中的位置处发生变形的可能性。该接装材料可包括通风区域，该通风区域包括贯穿接装材料的穿孔。该接装材料可包括至少一排穿孔，以便提供主流烟气的通风。如果过滤嘴包括过滤嘴包装材料，优选地，穿孔延伸贯穿过滤嘴包装材料。作为选择，过滤嘴包装材料可以是可透过的。接装材料可以是标准的预穿孔的接装材料。作为选择，该接装材料可被在制造过程期间根据穿孔的预期数量、尺寸和位置(例如，利用激光)穿孔。可对穿孔的数量、尺寸和位置进行选择以提供预期程度的通风。通风连同流量限制器和中空管的过滤嘴材料一起产生预期程度的RTD。
优选地，穿孔的至少一个周向排位于流量限制器的中心的下游至少约1mm的位置处。更为优选地，穿孔的至少一个周向排位于流量限制器的中心的下游至少约3mm的位置处。最为优选地，通风区域放置在流量限制器的中心的下游，以致将通风空气引入到放置在流量限制器的下游的空腔或过滤嘴元件中。这提供了通过穿孔被抽吸的环境空气与流过过滤嘴的空气和烟气混合物的最佳混合。
本发明的另一方面涉及流量限制器用于限制用于吸烟制品的过滤嘴中的空气流的用途，其中，流量限制器放置在由过滤嘴材料制成的中空管中，该中空管具有外径和内径，其中，流量限制器的沿垂直于中空管的纵向轴线的方向的至少一个截面尺寸大于中空管的内径，使得流量限制器与中空管接合以便将流量限制器保留在中空管中，并且其中，流量限制器适于将烟气流转向到限制器与中空管的外径之间。
关于本发明的一个方面描述的特征可同样适用于本发明的另一方面。
附图说明
现在将参照附图仅作为示例进一步描述本发明，附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的吸烟制品的透视图；
图2是根据本发明的第一实施例的过滤嘴的截面图；和
图3是根据本发明的第二实施例的过滤嘴的截面图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的吸烟制品100的透视图。吸烟制品100包括大致呈柱形的烟草杆101和大致呈柱形的过滤嘴103。烟草杆101和过滤嘴103成首尾相连的关系轴向地对齐、优选地彼此邻接。烟草杆包括围绕该吸烟材料的外部包装材料105。外部包装材料105可以是多孔的包装材料或纸质包装材料。烟草优选地是烟丝或配方烟丝。烟草杆101具有上游点着端107和下游端109。过滤嘴103具有上游端111和下游嘴端113。过滤嘴103的上游端111邻近于烟草杆101的下游端109。尽管在图1中并不可见，但流量限制器放置在过滤嘴103中。
过滤嘴103通过接装材料115附接于烟草杆101，该接装材料115围绕过滤嘴103的整个长度和烟草杆101的相邻区域。为了清楚起见，接装材料115在图1中被示出为被从吸烟制品上部分地移除。接装材料115通常是纸状产品。然而，可使用任何适当的材料。在该实施例中，该接装材料115包括与过滤嘴103对齐的一个周向排的穿孔117。穿孔被设置成用于主流烟气的通风。
在本专利说明书中，吸烟制品部件之间的“上游”和“下游”相对位置关于主流烟气在其从烟草杆101中被抽吸并穿过该过滤嘴103时的方向进行描述。
图2是根据本发明的第一实施例的过滤嘴103’的截面图。该过滤嘴103’可用在图1的吸烟制品中。在图2中，过滤嘴103’包括由过滤材料203制成的中空管201。该中空管201具有外径207和内径209。过滤嘴103’还包括呈珠子205的形式的流量限制器。在图2的实施例中，该流量限制珠205包括不透气的材料。该流量限制珠205大致呈球形，具有直径211。流量限制珠205放置在中空管201中。流量限制珠205的直径211略大于中空管201的内径209，因此该流量限制珠205致使邻近于珠子205的过滤嘴材料略微扭曲并且流量限制珠205被通过摩擦保留在中空管201中。如由箭头示意性地所示，在吸烟制品的使用期间被抽吸穿过该过滤嘴103’的空气被迫围绕该流量限制珠205流动并且通过中空管201的过滤嘴材料203的减小了的截面。由于过滤嘴103’在嘴端处是敞开的，从而形成了嘴端空腔，因此，减少了嘴端的可见着色。过滤嘴可通过将流量限制珠205插入到中空管201中而制成。
在图2中，中空管201的外径207是7.7mm，中空管201的内径209是5.3mm，流量限制珠205的直径是6.0mm，过滤嘴103’的长度是21mm并且流量限制珠205的中心与过滤嘴103’的下游端相距11mm。当过滤嘴被接装材料所围绕时，过滤嘴的直径可以是7.73mm。
图3是根据本发明的第二实施例的过滤嘴103”的截面图。过滤嘴103”可用在图1的吸烟制品中。在图2的实施例中，中空管201包括整个过滤嘴103’。然而，在图3的实施例中，过滤嘴103”包括附加元件。具体地，在图3中，过滤嘴103”包括由过滤嘴材料303制成的中空管301。该中空管301具有外径307和内径309。过滤嘴103”还包括呈珠子305的形式的流量限制器。在图3的实施例中，流量限制珠305包括不透气的材料。流量限制珠305大致呈球形，具有直径311。流量限制珠305被放置在该中空管301中。流量限制珠305的直径311略大于中空管301的内径309，由此流量限制珠305致使邻近于珠子305的过滤材料略微扭曲，并且流量限制珠305被通过摩擦保留在中空管301中。
过滤嘴103”还包括过滤嘴成型件313和附加中空管315。中空管301、过滤嘴成型件313和附加中空管315成首尾相连的关系轴向对齐。在图3中，过滤嘴成型件313位于中空管301的上游并且附加中空管315位于中空管301的下游。过滤嘴成型件313可包括任何适当的过滤嘴材料。附加中空管315可包括任何适当的材料，例如纸或过滤嘴材料。如由箭头示意性地所示，在吸烟制品的使用期间被抽吸穿过过滤嘴103”的空气被迫围绕该流量限制珠305流动并且通过中空管301的过滤嘴材料303的减小了的截面。由于过滤嘴103”在嘴端处是敞开的，从而形成了嘴端空腔，因此，减少了嘴端的可见着色。过滤嘴可通过将流量限制珠305插入到中空管301中，随后邻近于过滤嘴成型件313和附加中空管315来组装该中空管301而制成。
在图3中，中空管301的外径207为7.7mm，中空管301的内径209为5.3mm，流量限制珠305的直径为6.0mm，过滤嘴103”的长度为27mm，过滤嘴成型件313的长度为9mm，中空管301的长度为8mm，附加中空管315的长度为10mm，并且流量限制珠305的中心与过滤嘴103”的管状嘴端相距14mm并与中空管301的下游端相距4mm。当过滤嘴被接装材料所围绕时，过滤嘴的直径可以为7.73mm。
在图3中，过滤嘴包括位于中空管301的上游和下游的附加过滤嘴元件。然而，将会了解到的是，附加元件可仅包括在中空管301的下游或仅包括在中空管301的上游。作为选择，可不设置附加过滤嘴元件，如图2中所示。此外，在图3中，上游附加过滤嘴元件包括由过滤嘴材料构成的成型件。然而，包括但不限于由过滤嘴材料制成的盘和中空管的任何适当的过滤嘴元件可替代地设置在中空管301的上游。同样，在图3中，下游附加过滤嘴元件包括中空管。然而，包括但不限于由过滤嘴材料制成的成型件或由过滤嘴材料制成的盘的任何适当的过滤嘴元件可替代地设置在中空管301的下游。
当将图2的过滤嘴103’或图3的过滤嘴103”结合到像图1中所示的吸烟制品那样的吸烟制品中时，优选地穿孔117位于流量限制珠205、305的下游至少约1mm的位置处。由穿孔117提供的通风、流量限制珠205、305和中空管的过滤嘴材料203、303的组合提供了预期的RTD。

Claims (15)

1.一种用于吸烟制品的过滤嘴，所述过滤嘴包括：
中空管，所述中空管由过滤嘴材料制成，所述中空管具有外径和内径；和
流量限制器，所述流量限制器放置在所述中空管中，
其中，所述流量限制器沿垂直于所述中空管的纵向轴线的方向的至少一个截面尺寸大于所述中空管的内径，使得所述流量限制器与所述中空管接合以便将所述流量限制器保留在所述中空管中，并且其中，所述流量限制器适于将烟气流转向到所述流量限制器与所述中空管的外径之间。
2.根据权利要求1所述的过滤嘴，其中，所述过滤嘴形成嘴端空腔。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的过滤嘴，其中，所述流量限制器大致呈球形，所述流量限制器的所述至少一个截面尺寸为球形流量限制器的直径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴，其中，所述流量限制器的所述至少一个截面尺寸处于所述中空管的所述外径的约60％至约95％之间。
5.根据权利要求4所述的过滤嘴，其中，所述流量限制器的所述至少一个截面尺寸处于所述中空管的所述外径的约70％至约80％之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴，其中，所述中空管的所述内径处于所述流量限制器的所述至少一个截面尺寸的约75％至约99％之间。
7.根据权利要求6所述的过滤嘴，其中，所述中空管的所述内径处于所述流量限制器的所述至少一个截面尺寸的约80％至约95％之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴，其中，所述流量限制器具有大于约8.0kPa的压缩屈服强度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴，其中，所述流量限制器在10％的变形处具有大于约50.0kPa的抗压强度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴，其中，所述过滤嘴还包括过滤嘴包装材料，所述过滤嘴包装材料围绕至少过滤嘴材料制成的所述中空管。
11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴，其中，所述流量限制器的中心与所述过滤嘴的嘴端相距至少约6mm。
12.一种吸烟制品，包括：
烟草杆；和
过滤嘴，所述过滤嘴为根据前述权利要求中任一项所述的过滤嘴。
13.根据权利要求12所述的吸烟制品，其中，所述吸烟制品还包括接装材料，所述接装材料将所述烟草杆与所述过滤嘴附接，所述接装材料包括通风区域，所述通风区域包括贯穿所述接装材料的穿孔。
14.根据权利要求13所述的吸烟制品，其中，所述接装材料包括至少一个周向排的穿孔，所述穿孔位于所述流量限制器的中心的下游至少约1mm的位置处。
15.流量限制器的用于限制用于吸烟制品的过滤嘴中的空气流的用途，其中，所述流量限制器放置在由过滤嘴材料制成的中空管中，所述中空管具有外径和内径，其中，所述流量限制器的沿垂直于所述中空管的纵向轴线的方向的至少一个截面尺寸大于所述中空管的所述内径，使得所述流量限制器与所述中空管接合以便将所述流量限制器保留在所述中空管中，并且其中，所述流量限制器适于将烟气流转向到所述限制器与所述中空管的所述外径之间。
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