CN113660868A - 具有环境优化型过滤器的气溶胶产生装置 - Google Patents

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Abstract

披露了一种气溶胶产生装置(10)，该气溶胶产生装置包括气溶胶产生材料杆件(12)和过滤器杆件(14)。该过滤器杆件(14)包括第一过滤器部分(16)、第二过滤器部分(18)和接装纸(20)。该第一过滤器部分(16)包括醋酸纤维丝束并且位于该气溶胶产生装置(10)的嘴口端(15)处。该第二过滤器部分(18)是可生物降解的并从该第一过滤器部分(16)延伸到该气溶胶产生材料杆件(12)。该接装纸(20)包围该过滤器杆件(14)和该气溶胶产生材料杆件(12)的一部分，使得该过滤器杆件(14)和该气溶胶产生材料杆件(12)沿着公共纵向轴线联接在一起。该第二过滤器部分(18)包封体积，该体积是由该第一过滤器部分(16)和该第二过滤器部分(18)包封的组合体积的多于50％。该接装纸(20)包括消弱线(22)，该消弱线从该嘴口端朝向该气溶胶产生材料杆件(12)延伸，使得该接装纸(20)的至少一部分能够被使用者打开且优选地移除。

Description

具有环境优化型过滤器的气溶胶产生装置
本发明涉及一种用于气溶胶产生装置的过滤器。
常规的香烟和目前可用的加热不燃烧式烟草棒包括含有烟草的杆件、过滤器和接装纸。经常选择醋酸纤维丝束作过滤材料，因为它能够有效地过滤诸如焦油和尼古丁等物质而不会破坏香烟的风味或香味。然而，众所周知的是它抗生物降解，使得醋酸纤维丝束过滤器在被处置后可能要数年才能分解。
因此，本发明的目的是加速过滤器(特别是包括醋酸纤维作为主要成分的过滤器)的生物降解，以便在不影响消费者的吸烟体验的情况下降低香烟、加热不燃烧式棒或一般而言的气溶胶产生装置的处置的环境影响。
US 2014/224268 A1涉及一种吸烟制品过滤器。然而，过滤器包括聚合物插入件，这给过滤器制造期间的定位和对准以及过滤器部件的组合造成困难。另外，塑料插入件在使用之后不会促进整个过滤器的降解，并且因此未能充分降低环境影响。
WO 2009/016513 A2涉及可降解的香烟过滤器。
EP 2 002 737 A1涉及一种吸烟制品和过滤器。然而，吸烟制品没有充分地改善过滤材料的可降解性。特别地，该制品需要在撕裂带中引入线状物等，这导致使用另外的材料并且增加了过滤器制造期间的处理难度，从而需要在接装位置配准或预处理整个接装纸卷筒以粘附线状物并形成消弱线。与本发明相比，这显著增加了制造过程的成本。
根据本发明的一方面，提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：气溶胶产生材料杆件；第一过滤器部分，该第一过滤器部分包括醋酸纤维丝束并且位于该气溶胶产生装置的嘴口端处；第二过滤器部分，该第二过滤器部分是可生物降解的并且位于该第一过滤器部分与该气溶胶产生材料杆件之间；以及接装纸，该接装纸包围该第一过滤器部分和该第二过滤器部分，其中该接装纸包括消弱线，使得该接装纸的至少一部分能够被使用者移除。
以此方式，在丢弃之后加速香烟过滤器的生物降解。两件式过滤器布置具有两个显著的优点：可生物降解部分加速过滤器分解，并且醋酸纤维丝束确保香烟味道、香味和可见的过滤器美感仍与常规香烟相当。此外，向接装纸引入消弱线允许消费者在丢弃香烟之前容易移除外部材料。已经发现，接装纸提供屏障以防液体和生物元素进入过滤器，否则这将加速过滤器降解。因此，通过为消费者提供移除这个屏障的能力，可以加速生物降解，并且降低香烟丢弃的环境影响。
该第二过滤器部分可以是基于纸的材料。有利地，已经发现，基于纸的材料诸如“赭石(Ochre)”比醋酸纤维丝束以更快的速率生物降解。然而，与醋酸纤维丝束相比，基于纸的材料在消费者品尝测试中往往表现不佳，并且呈现灰白的颜色。因此，过滤器元件的两件式布置(其中醋酸纤维丝束位于可见的嘴口端处)提供改进的生物降解能力，而不会影响过滤器美感且对吸烟味道仅有很小的影响。
优选地，接装纸中的消弱线相对于气溶胶产生装置的主要纵向轴线在轴向方向上延伸。以此方式，沿着消弱线的长度施加撕拉力导致接装纸完全且有效地分开并且完全暴露下面的过滤器元件。
典型地，在该接装纸中存在两条平行线的消弱线。以此方式，可以移除接装纸的条带，以允许液体和生物元素大量进入过滤器。
可以在该接装纸中在两条平行的消弱线之间形成突片，以允许使用者抓握该接装纸。以此方式，消费者能更容易移除接装纸。
优选地，在该接装纸中在该嘴口端处分别邻近这些平行的消弱线设置两个凹口，并且其中该突片设置在这些凹口之间。以此方式，消费者可以抓握突片并且施加撕拉力。所施加的力集中在凹口条带处，从而通过确保撕拉沿着消弱线传播来提高撕拉过程的可靠性。
优选地，该消弱线是穿孔线。以此方式，使用诸如激光穿孔或使用穿孔轮等各种过程，可以容易向接装纸施加消弱线。
在一个示例中，气溶胶产生装置可以是吸烟制品，诸如烟草杆件。在其他示例中，气溶胶产生装置可以是加热不燃烧式棒。
根据本发明的另一方面，提供了一种生产气溶胶产生装置的方法，该方法包括：提供气溶胶产生材料杆件；提供第一过滤器部分，该第一过滤器部分包括醋酸纤维丝束且在该气溶胶产生装置的嘴口端处；提供第二过滤器部分，该第二过滤器部分是可生物降解的且在该第一过滤器部分与该气溶胶产生材料杆件之间；提供接装纸，该接装纸包围该第一过滤器部分和该第二过滤器部分；以及向该接装纸施加消弱线，使得该接装纸的至少一部分可以被使用者移除。
优选地，该消弱线是穿孔线。在一个示例中，可以使用激光器来形成穿孔线。在另一个示例中，可以使用穿孔轮来形成穿孔线。
可以在该接装纸附接到该气溶胶产生装置之后向该接装纸施加该消弱线。替代性地，可以在该接装纸附接到该气溶胶产生装置之前向该接装纸施加该消弱线。
现在将参考附图通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是本发明的实施例中的香烟的透视图，包括说明性剖视截面图；
图2是图1中描绘的香烟的分解视图；
图3A是图1中描绘的香烟的侧视图；
图3B是图1中描绘的香烟的截面侧视图；
图4A是本发明的实施例中的用于生产香烟的香烟元件的布置的截面侧视图；以及
图4B是本发明的实施例中的用于生产香烟的香烟元件的布置的侧视图。
图1、图2、图3A和图3B是本发明的实施例中的吸烟制品10(在这种情况下，香烟10)的示意图。对吸烟制品10的参考应在本发明的背景下，并且描述不应被解释为限于香烟或者需要灼烧烟草材料来产生由使用者吸入的气溶胶的其他种类的烟草产品。相反，术语吸烟制品应适用并且被解释为还涵盖利用含有烟草的基质的任一种气溶胶产生装置，该含有烟草的基质是普通烟草叶、烟草切割填料、再造烟草或所有形式的烟草提取物，以通过任一种加热技术来产生可吸入气溶胶。它可以特别地涵盖与供使用者消费的过滤器结合使用的任何含有加热不燃烧式烟草的可消费装置。
香烟10包括连接到过滤器14的吸烟杆件12。过滤器14包括两个圆柱形过滤器部分：位于过滤器14的嘴口端15处的第一过滤器部分16，以及位于第一过滤器部分16与吸烟杆件12之间的第二过滤器部分18。
第一过滤器部分16包括醋酸纤维丝束材料，并且第二过滤器部分18包括可生物降解材料，该可生物降解材料以比醋酸纤维丝束更快的速率降解。在一个示例中，第二过滤器部分18可以包括基于纸的材料“赭石”，已经发现，该基于纸的材料比用醋酸纤维丝束构造的过滤器降解得更快。在其他示例中，第二过滤器部分18可以包括比醋酸纤维丝束生物降解得更快的任何其他过滤材料。
第一过滤器部分16和第二过滤器部分18各自包封相应的体积。根据本发明，第二过滤器部分18构成组合的过滤器14体积的更大比例。因此，第二过滤器部分18构成的体积多于组合的过滤器14体积的50％。优选地，该体积的至少75％且达到95％。在优选实施例中，第二过滤器部分18形成总过滤器体积的约85％，剩余部分(即，15％)由第一过滤器部分16形成。以此方式，与醋酸纤维丝束第一过滤器部分16相比，第二过滤器部分18对过滤器14的整体降解速率提供更大的贡献，从而加速整体降解。然而，本领域技术人员将了解，考虑到以上定义的原理，两个过滤器14部分的相对比例可以根据具体吸烟要求进行配置。以此方式，可以通过改变第一过滤器部分16和第二过滤器部分18的相对部分来控制其他过滤器性质，诸如味道、压降、过滤特性、降解速率和成本。
通过将醋酸纤维丝束第一过滤器部分16定位在嘴口端15处，过滤器14的暴露面看起来与常规香烟相似。因此，消费者对香烟10的感觉不受影响，并且提供类似的品尝体验。
过滤器14被包裹在接装纸20中，其中接装纸20贴合下面的过滤器14的形状。接装纸20包括至少一个且优选地如所表示的两条平行的穿孔线22和23，其相对于香烟10的主要纵向轴线在轴向方向上延伸。两个凹口24和25设置在每个穿孔线22和23的嘴口端15处，并且在凹口24与25之间形成突片26。
消费者能够抓握突片26并且沿着穿孔线22和23施加撕拉力，从而导致从过滤器14移除接装纸20的条带。以此方式，在香烟10丢弃之后，过滤器14的生物降解被加速，因为液体和生物成分进入过滤器14不再被接装纸20挡住。
存在许多其他可能的穿孔布置，如技术人员将了解。在一个示例中，穿孔可以围绕过滤器14周向地或螺旋地延伸，或者可以仅存在一个穿孔线。在另一个示例中，凹口24和25以及突片26可以位于过滤器14的另一端处、邻近吸烟杆件12。在另一个示例中，可以不存在凹口24和25或突片26。
如技术人员将了解，穿孔线可以包括任何替代形式的消弱线，其中消弱线使得接装纸20能够容易被消费者撕掉。在一个示例中，消弱线可以包括接装纸20的厚度比接装纸20的其余部分薄的部分。在另一个示例中，消弱线可以包括化学消弱部分。在另一个示例中，消弱线可以包括辐射消弱部分。在另一个示例中，消弱线可以包括机械消弱部分。在另一个示例中，消弱线可以包括接装纸20的由比接装纸20的其余部分弱的材料制成的部分。
在本发明的实施例中，穿孔线22、23沿着吸烟制品的纵向轴线从嘴口端朝向吸烟杆件12延伸超过接装纸的长度的50％。因此，在破坏接装纸后，使用者可以确保第一过滤器部分16和第二过滤器部分18暴露于外部环境，并且因此准许水进入可生物降解的第二过滤器部分18。
优选地，穿孔线22、23在接装纸20的整个长度上从嘴口端朝向吸烟杆件12延伸，使得使用者可以完全打开接装纸以自由地释放两个过滤器部分16、18并且在吸过制品1之后使其完全暴露于外部环境。
吸烟杆件12含有碎烟草28。如本领域技术人员将了解，许多其他产品和气溶胶产生配料可以设置在吸烟杆件12内。
过滤器14被包裹在接装纸20中，该接装纸延伸超出过滤器14的长度。以此方式，接装纸20还包裹在吸烟杆件12的一部分周围，从而将过滤器14牢固地附接到吸烟杆件12。在替代性实施例中，接装纸20可以与过滤器14长度相同。在一个示例中，在制造期间可以从卷筒馈送接装纸20并将其附接到香烟10。
过滤器14被包裹在滤棒成型纸30中，该滤棒成型纸设置在过滤器14与接装纸20之间。如在香烟过滤器制作中通常已知，滤棒成型纸30用来在制造和使用期间将两个过滤器元件16、18牢固地保持在一起，特别是在用接装纸20附接到吸烟杆件12时确保适当的过滤器14完整性。在一个示例中，接装纸20、滤棒成型纸30、第一过滤器部分16和第二过滤器部分16可以使用粘合剂进行接合。
穿孔线22和23的穿孔仅穿透接装纸20，而不延伸穿过滤棒成型纸30。这确保过滤器14性质(诸如关于吸入的压降和物质渗透性)不受存在穿孔影响。以此方式，向消费者提供与常规香烟相当的吸烟体验。
在替代性实施例中，穿孔可以延伸穿过滤棒成型纸30，以使得能够移除接装纸20和滤棒成型纸30两者。这将提供甚至更大水平的液体和生物进入过滤器14，从而进一步加速降解。
可以使用诸如激光穿孔、使用穿孔轮或任何其他合适的穿孔技术等方法来形成穿孔线22和23。在一个示例中，可以在将接装纸20施加到过滤器14之前形成穿孔。在替代性示例中，可以在将接装纸20施加到过滤器14之后形成穿孔。
图4A和图4B分别示出了本发明的实施例中的用于生产香烟的香烟元件的布置的侧视图和截面侧视图。
该布置包括分别以邻接顺序设置的吸烟杆件12、第二过滤器部分18、第一过滤器部分16、另一个第二过滤器部分16以及另一个吸烟杆件12。接装纸20包裹在该布置周围，并且使用激光器或任何其他合适的工具来形成相对于该布置的主要纵向轴线在轴向方向上延伸的两条平行的穿孔线22和23。激光器还用来在接装纸20中形成两个凹口24和25：相对于该布置的主要纵向轴线，在每条穿孔线的中心处有一个。在替代性示例中，穿孔线22和23可以是任何其他消弱线，诸如接装纸20的较薄部分。
可以使用切割装置(诸如锯或激光器)来切穿垂直于该布置的纵向轴线的镜平面，从而产生两个香烟10，每一者具有两条平行的穿孔线22和23以及设置在其嘴口端15处的两个凹口24和25，如图1、图2、图3A和图3B所示。

Claims (18)

1.一种气溶胶产生装置，包括：
气溶胶产生材料杆件；
过滤器杆件，该过滤器杆件包括：
第一过滤器部分，该第一过滤器部分包括醋酸纤维丝束并且位于该气溶胶产生装置的嘴口端处；
第二过滤器部分，该第二过滤器部分是可生物降解的并且从该第一过滤器部分延伸到该气溶胶产生材料杆件；以及
接装纸，该接装纸包围该过滤器杆件和该气溶胶产生材料杆件的一部分，使得该过滤器杆件和该气溶胶产生材料杆件沿着公共纵向轴线联接在一起，
其中，该第二过滤器部分包封的体积大于由该第一过滤器部分和该第二过滤器部分包封的组合体积的50％，并且
其中，该接装纸包括消弱线，该消弱线从该嘴口端朝向该气溶胶产生材料杆件延伸，使得该接装纸的至少一部分能够被使用者打开且优选地移除。
2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该第二过滤器部分是基于纸的材料。
3.如权利要求1或权利要求2所述的气溶胶产生装置，其中，该接装纸中的消弱线沿着该纵向轴线延伸超过该接装纸的长度的50％。
4.如权利要求3所述的气溶胶产生装置，其中，该接装纸中的消弱线沿着该纵向轴线沿着该接装纸的整个长度延伸。
5.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，在该接装纸中存在两条平行的消弱线。
6.如权利要求5所述的气溶胶产生装置，其中，在该接装纸中在该两条平行的消弱线之间形成突片，以允许使用者抓握该接装纸。
7.如权利要求6所述的气溶胶产生装置，其中，在该接装纸中在该嘴口端处分别邻近这些平行的消弱线设置两个凹口，并且其中，该突片设置在这些凹口之间。
8.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该消弱线是穿孔线。
9.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该气溶胶产生装置是吸烟制品。
10.一种生产气溶胶产生装置的方法，包括：
提供气溶胶产生材料杆件；
提供过滤器杆件，该过滤器杆件包括：
第一过滤器部分，该第一过滤器部分包括醋酸纤维丝束并且位于该气溶胶产生装置的嘴口端处；
第二过滤器部分，该第二过滤器部分是可生物降解的，并且该第二过滤器部分从该第一过滤器部分延伸到该气溶胶产生杆件并且包封的体积大于由该第一过滤器部分和该第二过滤器部分包封的组合体积的50％；
提供接装纸，该接装纸包围该过滤器杆件和该气溶胶产生材料杆件的一部分，使得该过滤器杆件和该气溶胶产生材料杆件沿着公共纵向轴线联接在一起；以及
向该接装纸施加消弱线，该消弱线从该嘴口端朝向该气溶胶产生材料杆件延伸，使得该接装纸的至少一部分能够被使用者打开且优选地移除。
11.如权利要求10所述的方法，其中，该消弱线是穿孔线。
12.如权利要求11所述的方法，其中，使用激光器或穿孔轮来形成该穿孔线。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在该接装纸附接到该气溶胶产生装置之前或之后向该接装纸施加该消弱线。
14.如权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，该接装纸中的消弱线沿着该纵向轴线延伸超过该接装纸的长度的50％。
15.如权利要求14所述的方法，其中，该接装纸中的消弱线沿着该纵向轴线沿着该接装纸上的整个长度延伸。
16.如权利要求10至15中任一项所述的方法，其中，该第二过滤器部分是基于纸的材料。
17.如权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，施加消弱线的步骤包括施加从该嘴口端朝向该气溶胶产生材料杆件平行地延伸的两条消弱线。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在该接装纸中在该嘴口端处分别邻近这些平行的消弱线设置两个凹口，并且其中，突片设置在这些凹口之间。
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