CN1216236A - 带有复式结构过滤嘴的香烟 - Google Patents

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Abstract

一种具有复式结构过滤嘴的香烟(10),包括,一个复式结构过滤嘴(11),它具有第一过滤体(13)以及置于该第一过滤体(13)下端口的第二过滤体(14),置于所述过滤嘴(11)上端口的卷烟棒(12),以及包住卷烟棒(12)下端部和过滤嘴(11)圆周表面的过滤嘴纸(19)。在所述过滤嘴纸(19)上,沿所述过滤嘴(11)的圆周方向上至少形成一排多个孔(20)。第二过滤体(14)每单位长度的气体渗透阻力为第一过滤体(13)的至少二倍。从所述过滤嘴纸(19)的气体流入率至少为20%。

Description

带有复式结构 过滤嘴的香烟
本发明涉及一种具有复式结构过滤嘴的香烟，特别是一种具有高吸阻并使主烟流中的CO/焦油比得以降低的具有复式结构过滤嘴的香烟。
随着吸烟者口味的改变，人们需要低尼古丁低焦油的香烟。于是，在用来将卷烟棒与过滤嘴沿过滤嘴的圆周方向连接在一起的所谓的过滤嘴纸上形成多个气孔(换气孔或透气孔)。当吸烟者吸烟时，气体从该过滤嘴纸经过这些孔进入过滤嘴以增加气体流入率(也称作过滤嘴通气率)。当气体流入率增加，主烟流中的气体量增加，于是尼古丁及焦油的浓度相对降低。
然而，当气体流入率增加，香烟产品的吸阻(产品的气体渗透阻力)降低。这就降低了吸烟时的吸阻，于是丧失了香烟原有的口感。
目前，市场上的过滤嘴香烟通常焦油含量为每支烟1到15mg，而CO/焦油比(即主烟流中的一氧化(CO)与焦油的重量之比)为1或更多。CO/焦油比高达1.5的香烟在市场上也可销售。近来所需的是CO/焦油比小于1的香烟。
一种降低CO/焦油比的方法就是使用一种具有低滤焦油性能而同时提高过滤嘴的气体渗透率的过滤嘴。在使用具有低滤焦油性能的过滤嘴时，主烟流中的焦油含量增加，从而降低了CO/焦油比。当增加过滤嘴的气体渗透率，香烟的燃烧量减少从而减少了焦油含量，但是CO/焦油比变化不明显。因而，二者结合降低了CO/焦油比，同时将主烟流中的焦油含量保持在一个预定值。
不利的是，上述方法还降低了香烟的产品空气渗透阻力。
特别是，具有过滤嘴通气孔(即具有形成在过滤嘴纸中的通气孔，用于从过滤嘴的周边表面流过气体)香烟所需的产品空气渗透阻力为90到130mmH2O以便保持良好的口感。然而，利用上述方法降低了CO/焦油比的香烟其产品空气渗透阻力无法达到90mmH2O。这使得香烟的口感变差。
作为另一种降低CO/焦油比的方法，日本专利申请特开昭62-175162公开了一种过滤嘴，它使用一种特殊材料如塑料膜，例如聚乙烯膜作为过滤体。另外，日本专利申请特公平4-16151中申请了一种过滤嘴，它具有特殊的材料及特殊的结构，如一种过滤嘴，其具有端部弯皱的内置的塑料管状物。这些过滤嘴能够降低CO/焦油比。但是特殊材料及特殊结构的使用增加了制造成本，并使得所述的过滤嘴难于制造。
因而，本发明的第一个发明目的就是提供一种带过滤嘴的香烟，它能够使得主烟流中的尼古丁和焦油浓度得以降低，同时呈现高吸阻，而不需任何特殊材料或结构。
本发明的第二个目的是提供一种带过滤嘴的香烟，其CO/焦油比小于1并且具有令人满意的产品气体渗透阻力。
根据本发明，提供一种具有复式结构过滤嘴的香烟，其包括一个具有复式结构的过滤嘴，它具有第一过滤体和位于第一过滤体下端口的第二过滤体；一个置于过滤嘴上端口的卷烟棒；以及过滤嘴包纸，它包住卷烟棒的下端口尾部以及几乎全部过滤嘴周边表面，并且具有一个气体流入装置，该装置包括位于过滤嘴圆周方向上的至少一排多个孔(通气孔)，其中第二过滤体每单位长度上的气体渗透阻力至少为第一过滤体每单位长度上的气体渗透阻力的二倍，而从过滤嘴纸的气体流入率为20％或更多。
本发明中，气体流入率优选为35％或更多，而更好的为60％到85％。
进一步说，在本发明中，第二过滤体每单位长度的气体渗透阻力最好为第一过滤体每单位长度的气体渗透阻力的2到7倍。
更进一步说，在本发明中，所述的气体流入装置最好在对应于第一吸收体的区域具有开口，并且最好是在距过滤嘴上端口4mm到距过滤嘴下端口10mm的范围内。
在本发明中，当第二过滤体每单位长度的气体渗透阻力为第一过滤体每单位长度的气体渗透阻力的2.5到10倍，自过滤嘴纸的气体流入率为20％到85％，以及气体流入装置在距过滤嘴上端口4mm处到距过滤嘴下端口10mm处的范围内具有开口时，能够更有把握地获得小于1的CO/焦油比和90到130mmH2O之间的产品气体渗透阻力。在这种情况下，第二过滤体单位长度的气体渗透阻力最好是第一过滤体单位长度的气体渗透阻力的3到7倍，和/或过滤嘴纸的气体流入率为30％到85％。
在本发明中，与普通香烟情况相同，过滤嘴长度为15到40mm，而周长为20到27mm。
以下的说明中将提出本发明其他的目标及优点，通过描述，它们将在某种程度上更为明显，或者通过本发明的实践而认识它们。通过以下详细指出的各种手段及组合可以认识并获得本发明的所述目的及优点。
结合在说明书中并作为说明书的一部分的附图详细描述了本发明的最佳实施例，连同上面的概括性描述和以下的关于最佳实施例的具体描述共同对本发明的原理进行解释。
图1为一透视图，表示了根据本发明的具有复式结构过滤嘴的香烟的一个实施例；
图2A到2C为示意性透视图，它们用于解释根据本发明的具有复式结构过滤嘴的香烟中的气体流入装置的开口位置；
图3A为一图表，图示了作为比较实例的香烟中作为Vf函数的每支烟的焦油含量和CO/焦油比；
图3B为一图表，图示了图3A中所示的比较实例的香烟中作为Vf的函数的每支烟的焦油含量和产品气体渗透阻力。
图4A为一图表，图示了在作为比较实例的简式过滤嘴香烟1(PD=88mmH2O)以及根据本发明的复式结构过滤嘴香烟(PD=97mmH2O,PD比=2.8)中作为Vf函数的每支烟的焦油含量以及CO/焦油比。
图4B图示了如图4A所示的香烟中作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量及产品气体渗透阻力。
图5A图示了作为比较实例的简式过滤嘴香烟2(PD=106mmH2O)以及根据本发明的复式结构过滤嘴香烟(PD=97mmH2O,PD比为2.8)中作为Vf的函数的每支烟焦油含量及CO/焦油比；
图5B图示了如图5A所示的香烟中作为Vf(％)函数的每支烟焦油含量及产品气体渗透阻力。
图6A图示了作为比较实例的简式过滤嘴香烟(PD=80mmH2O)以及根据本发明的复式结构过滤嘴香烟(PD=71mmH2O,PD比为2.8)中作为Vf函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比；
图6B图示了图6A所示的香烟中作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量以及产品气体渗透阻力；
图7A图示了作为比较实例的简式过滤嘴香烟(PD=88mmH2O)以及根据本发明的复式结构过滤嘴香烟(PD=78mmH2O,PD比为2.8)中的作为Vf函数的每支烟焦油含量及CO/焦油比；
图7B图示了图7A所示的香烟中作为Vf(％)函数的每支烟焦油含量以及产品气体渗透阻力；
图8A图示了作为比较实例的简式过滤嘴香烟(PD=100mmH2O)以及根据本发明的复式结构过滤嘴香烟(PD=87mmH2O,PD比为2.8)中的作为Vf函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比；
图8B图示了图8A所示香烟中作为Vf(％)函数的每支烟焦油含量以及产品气体渗透阻力；
图9A图示了作为比较实例的简式过滤嘴香烟(PD=140mmH2O)以及根据本发明的复式结构过滤嘴香烟(PD=115mmH2O,PD比为2.8)中的作为Vf函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比；
图9B图示了图9A中所示的香烟中作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量以及产品气体渗透阻力；
图10图示了作为复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=100mmH2O,Vf=70％)的PD比的函数的过滤嘴气体渗透阻力(开放)以及过滤嘴焦油过滤效率(开放)；
图11图示了作为复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=100mmH2O,Vf=70％)的PD比的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图12图示了作为复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=65mmH2O,Vf=30％)的PD比的函数的过滤嘴气体渗透阻力(开放)以及过滤嘴焦油过滤效率(开放)；
图13图示了作为复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=65mmH2O,Vf=30％)的PD比的函数的产品渗透阻力以及CO/焦油比；
图14图示了作为过滤嘴纸开口位置的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图15图示了在本发明的一个复式结构过滤嘴中(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=80mmH2O,PD比=6)作为Vf的函数的产品气体渗透阻力和CO/焦油比；
图16图示了在本发明的一个复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=100mmH2O,PD比=6)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力和CO/焦油比；
图17图示了在作为比较实例的一复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=65mmH2O,PD比=1.5)中的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图18图示了在作为比较实例的一复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=85mmH2O,PD比为1.5)中的作为Vf函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图19图示了在作为比较实例的复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=100mmH2O,PD比为1.5)中的作为Vf函数的产品气体渗透阻力及CO/焦油比；
图20图示了在本发明的复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=70mmH2O,PD比=3)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力及CO/焦油比；
图21图示了在本发明的复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=80mmH2O,PD比=3)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力及CO/焦油比；
图22图示了在本发明的一个复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=90mmH2O,PD比=3)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力和CO/焦油比；
图23图示了在本发明的复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=100mmH2O,PD比=3)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力及CO/焦油比；
图24图示了在本发明的一个复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=120mmH2O,PD比=3)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力和CO/焦油比；
图25图示了在本发明的复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=70mmH2O,PD比=10)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力及CO/焦油比；
图26图示了在本发明的一个复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=85mmH2O,PD比=10)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力和CO/焦油比；
图27图示了在本发明的一个复式结构过滤嘴(过滤嘴气体渗透阻力(封闭)=100mmH2O,PD比=10)中作为Vf的函数的产品气体渗透阻力和CO/焦油比；
图28图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=40％,PD比=6)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图29图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=70％,PD比=6)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图30图示了在作为比较实例的复式结构过滤嘴香烟中(Vf=55％,PD比为1.5)作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图31图示了在作为比较实例的复式结构过滤嘴香烟中(Vf=70％,PD比为1.5)作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图32图示了在作为比较实例的复式结构过滤嘴香烟中(Vf=85％,PD比为1.5)作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图33图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=30％,PD比=3)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图34图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=40％,PD比=3)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图35图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=55％,PD比=3)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图36图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=70％,PD比=3)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图37图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=85％,PD比=3)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图38图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=30％,PD比=10)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图39图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=55％,PD比=3)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图40图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(Vf=70％,PD比=10)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；
图41图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(卷烟棒CO/焦油比=0.67，卷烟棒气体渗透阻力=68mmH2O,PD比=10)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比。
图42图示了在本发明的复式结构过滤嘴香烟(卷烟棒CO/焦油比=0.80，卷烟棒气体渗透阻力=35mmH2O,PD比=6)中作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的产品气体渗透阻力以及CO/焦油比；以及
图43图示了，当将过滤嘴长度固定为25mm而改变位于下端侧的第二过滤体长度时的CO/焦油比以及产品气体渗透阻力。
本发明人致力于复式结构的过滤嘴，以实现本发明的目的，并同时广泛研究这种过滤嘴。如本领域普通技术人员所知，复式结构的过滤嘴包括第一过滤体和第二过滤体。第一过滤体位于吸烟时主烟流流动方向的上端侧(在本说明书中简称上端口)。第二过滤体位于所述主烟流流动方向的下端侧(在本说明书中简称为下端口)。在普通的复式结构过滤嘴香烟中，第二过滤体的单位长度的气体渗透阻力基本上等于或小于第一过滤体的单位长度的气体渗透阻力。
然而，本发明人意外地发现，通过使得第二过滤体的每单位长度的气体渗透阻力明显高于第一过滤体的每单位长度气体渗透阻力，能够显著提高香烟的产品气体渗透阻力，从而提供一种香烟，即使在经内置透气孔的过滤嘴纸的气体流入率增加时，该香烟仍具有高吸阻。本发明人在此基础上进一步进行了广泛的研究，并发现通过使第二过滤体单位长度上的气体渗透阻力至少两倍于第一过滤体单位长度上的气体渗透阻力，同时设定从过滤嘴纸的气体流入率为20％或更多，可以实现上述的第一发明目的。这样，本发明人完成了本发明。特别是，本发明人发现，当第二过滤体单位长度气体渗透阻力为第一过滤体单位长度气体渗透阻力的2.5到10倍，从过滤嘴纸的气体流入率为20％到85％，并且气体流入装置开口在距过滤嘴上端口4mm处到距过滤嘴下端口10mm处范围内时，能够获得小于1的CO/焦油比以及90到130mmH2O之间的产品气体渗透阻力。
以下将参照附图详细描述本发明。
图1是一部分分解的透视图，表示了具有本发明复式结构过滤嘴的香烟(以下简称香烟)，它基本上为一圆柱形。图1中的香烟10具有过滤嘴11和卷烟棒12。由过滤嘴纸19将过滤嘴11和卷烟棒12连接。
过滤嘴11包括第一过滤体13和位于第一过滤体13下端口的第二过滤体14。
所述的第一和第二过滤体13和14由相同或不同的纤维材料15和16构成。该纤维材料的实例为长纤维束，诸如醋酸纤维素，聚丙烯，人造纤维，捣碎的木桨，棉绒纤维，弄皱的纱线。考虑到香烟的香味和口感，第一和第二过滤体13和14最好用醋酸纤维素纤维或者是日本专利申请特公昭44-13788所述的香烟过滤嘴用干无纺纤维制成。具体说，后面提到的无纺纤维可以通过将O/W乳胶态或溶液的下列物质喷雾在湿润的木浆纸幅上，最好使其含量为纸幅重的5％到40％，而后将其干燥来制备，这些物质是：醋酸乙烯酯、丙烯酸酯以及具有氨基团、酰胺基团、羟甲基和/或羧基团的乙烯单体(例如，2-氨甲基乙烯基醚，5-氨基苯乙烯醚，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，羟甲基丙烯酸酯，衣康酸，马来酸)自交联共聚物树脂。
第一过滤体13最好由多束醋酸纤维素制成，所述醋酸纤维素具有Y横断面以及5旦(denier)或更多的单丝旦数，而第二过滤体14最好由多束醋酸纤维素制成，所述醋酸纤维素具有Y横断面以及2旦(denier)或更少的单丝旦数。这是因为这种过滤体可以利用现有的设备制造。
在图1所示的香烟中分别用包装纸17和18单独包装第一和第二过滤体13和14成为圆柱棒。所述的包装纸17和18由透气的多孔物质或多孔的材料制成。例如，包装纸17和18可以是一般的透气包装纸。这种包装纸通常具有1000到50000mL/cm2/min/100mmH2O的气体渗透率。然而，包装纸17和18中的一个可以是不透气的。这种不透气的包装纸在现有技术中是公知的。注意，第一和第二过滤体13和14也可不经包装纸17和18的包装而直接由过滤嘴包纸19包裹。
第一和第二过滤体13和14的组成纤维材料在其长度方向上及在二者的横断面上应基本一致。这是因为运用现有设备可以方便地生产出这种过滤体。
第一和第二过滤体13和14可以互相连接在一起，也可以如图1所示那样在长度方向彼此隔开一段距离。在后一种情况下，在第一和第二过滤体13和14之间的空隙间可以填充活性碳(图中未示出)。或者可以将第一过滤体添加活性碳。
在本发明中，各自被包装纸17和18单独包装的第一和第二过滤体13和14也可以进一步由第二包装纸将其包成一体而彼此连接。该第二包装纸可以由透气的多孔材料或有孔材料制成，并可以是与包装纸17和18一样的透气包装纸。
如上所述，将卷烟棒12置于复式结构过滤嘴11的上端口，在过滤嘴11的长度方向上与第二过滤体13相连。卷烟棒12可以由普通香烟棒构成。具体说，可以通过将烟草如细碎的烟丝用普通的透气纸或包装纸包装来制成卷烟棒12。这种透气纸通常具有10到200mL/cm2/min/100mmH2O的气体渗透率。卷烟棒的气体渗透阻力为一压力差PD，在不堵塞或覆盖卷烟的侧面(图周面)的情况下，从卷烟棒的一端以17.5cm3/sec的气体流率抽吸卷烟时，该气体渗透阻力通常为35到100mmH2O。
用过滤嘴纸19包住卷烟棒12的下端部以及过滤嘴11的整个圆周表面。过滤嘴纸19的材料不局限于常规香烟所使用的材料。例如，可以使用不透气的过滤嘴纸。
过滤嘴纸19具有一气体流入装置，包括至少一排多个孔(透气孔)20，它们沿过滤嘴的圆周方向形成。在图1所示的香烟中，这种透气孔20是沿过滤嘴11的圆周方向形成一排的。然而，该气体流入装置亦可以包括呈两行或多行排列的多个透气孔。
众所周知，既可以用机械装置也可以用电气装置形成所述的透气孔。更具体地说，在用机械的或电气的手段在过滤嘴19上形成透气孔20之后，用过滤嘴纸19缠绕过滤嘴11和卷烟棒12的下端部的圆周表面并在其末端粘接在一起。或者，用未形成透气孔20的过滤嘴纸19缠绕过滤嘴11和卷烟棒12的下端部的圆周表面，并且在其末端粘接后，再用比如激光形成透气孔20。带有透气孔的过滤嘴纸的气体渗透率通常为100到7000mL/cm2/min/100mmH2O。
在本发明的香烟中，第二过滤体14的每单位长度上的气体渗透阻力至少是第一过滤体13上的二倍。此外，从穿孔的过滤嘴纸19的气体流入率为20％或更多。
过滤体的气体渗透阻力就是将过滤体用不透气的橡胶盖住阻止空气从侧面或四周流入过滤体，此时从过滤体的一端以17.5cm3/sec的气体流速抽吸所测得的压力差PD(mmH2O)。过滤嘴气体渗透阻力(开放)是指，沿卷烟棒和过滤嘴部分的接触面切断过滤嘴香烟，在不阻塞过滤嘴部分的侧面的情况下，从其一端以17.5cm3/sec的气体流速进行抽吸所测得的压力差，缩写为FAPR(开放)。另一方面，过滤嘴气体渗透阻力(封闭)是指，将过滤嘴部分用不透气的橡胶盖住阻止气体从透气孔流入过滤体，此时从过滤嘴的一端以17.5cm3/sec的气体流速进行抽吸所测得经切断过滤嘴部分的压力差，缩写为FAPR(封闭)。
气体流入率或过滤嘴透气率(Vf)是在以17.5cm3/sec的标准气体流速吸烟时以百分数表示的，经过过滤嘴纸(具有气体流入装置)流入香烟(带过滤嘴)的气体流速与末端气体(烟和空气的混合物)的流速之比。
当根据本发明将第二过滤体14上的每单位长度气体渗透阻力设定成至少二倍于第一过滤体13的单位长度气体渗透阻力，并将从穿孔的过滤嘴纸19进入的气体流入率设为20％或更多时，尽管主烟流中的尼古丁及焦油浓度得以降低(因为气体流入率高达20％或更多)，但本发明却能够提供具有高吸阻的复式结构过滤嘴。本发明的香烟可以具有小于1.0的CO/焦油比以及90到130mmH2O之间的产品气体渗透阻力。
所述的产品气体渗透阻力是在不关闭形成在香烟过滤嘴纸上的透气孔时，以17.5cm3/sec的流速抽吸香烟时的压力差PD(mmH2O)，简记为PAPR。这种在透气孔开放时测得的产品气体渗透阻力有时也称作产品气体渗透阻力(开放)或PAPR(开放)。
众所周知，通过适当地选择所使用纤维材料的纤维直径和/或其填充量可以调整过滤体的气体渗透阻力或PD。另一方面，通过适当选择透气孔的大小和/或数目，和/或透气孔的行数可以调整过滤嘴透气率Vf。
在本发明中，第二过滤体的单位长度的气体渗透阻力或PD/第一过滤体单位长度的气体渗透阻力或PD的比率(简记作过滤体PD比，或进一步在以下简化为PD比)最好为2到7，而气体流入率Vf最好为35％或更多，最好为60％到85％。在这种情况下，本发明能够显著提高产品气体渗透阻力(相比于普通的复式过滤嘴香烟提高了10mmH2O)，同时使得焦油含量为1到3mg每支烟的所谓低焦油香烟保持高气体流入率。进而可以得到低焦油含量和高吸阻的香烟。不仅在低焦油含量的香烟中，而且在焦油含量为4到10mg每支烟的中焦油含量的香烟中，本发明也可通过设置气体流入率为35％到60％而显著提高其产品空气渗透阻力。
进一步说，在本发明中，所述气体流入装置的开孔位置最好在对应于第一过滤体的过滤嘴纸的区域内。其原因将在以下结合附图2A到2C来介绍。
作为一个模型，假设过滤嘴11的长度为25mm，第一过滤体13长度为10mm以及气体渗透阻力为25mmH2O，第二过滤体14长度为15mm，气体渗透阻力为75mmH2O，而过滤体PD比为2.0。这个过滤嘴的圆周由过滤嘴纸19包装。
如图2A所示，过滤嘴纸19上没有形成透气孔20，当以固定的流速从过滤嘴11的根部抽吸时，从其上端口流入过滤嘴11的空气的比率为100％。因此，过滤嘴11的FAPR(封闭)就是第一和第二过滤体13和14的气体渗透阻力之和，即100mmH2O。
在图2B中，通气孔20形成于距过滤嘴11上端口尾部10mm处，即位于过滤嘴纸19上对应于第一和第二过滤体13和14的连接部位的位置。当将从透气孔20流入的气体流入率设定为50％，并且以固定的流速从过滤嘴11的尾部抽吸，流入过滤嘴11内的空气的50％流过该过滤嘴的上端口。因此，第一过滤体13的表观气体渗透阻力降为12.5mmH2O，这样，过滤嘴11的FAPR(开放)减少为87.5mmH2O。
在图2C中，通气孔形成在距过滤嘴11上端口尾部5mm处，即位于过滤嘴纸19上对应于第一过滤体13的长度方向的中央部分的位置。当将从透气孔20流入的气体流入率设为50％，并且以固定的流速从过滤嘴11的尾部抽吸，流入过滤嘴11内的空气的50％流过该过滤嘴的上端部。在这种情况下，在第一过滤体13的开孔位置的上端口部分的表观气体渗透阻力为6.25mmH2O。另一方面，在开孔位置下端部，由于从通气孔20流入的气体导致的表观气体渗透阻力为12.5mmH2O。因此，过滤嘴11的FAPR(开放)成为93.75mmH2O。另外，所述产品气体渗透阻力是卷烟棒的表观气体渗透阻力该与FAPR(开放)的和。卷烟棒的表观气体渗透阻力对于图2B和图2C的香烟来说是相同的。因此，可以将图2C的FAPR(开放)大于图2B的结论用于产品气体渗透阻力。
如上所述，当透气孔20的开口位置为过滤嘴纸上对应于第一过滤体部分时，与透气孔20的开口位置为恰好在第一和第二过滤体13和14的连接部分上下的情况相比，香烟10的产品气体渗透阻力提高了。
注意，所述的开口位置即是沿过滤嘴11的长度方向，在过滤嘴纸19上面形成的透气孔的位置。当如图1所示沿圆周方向形成一行多个透气孔时，所述开口位置就是透气孔20的中心位置。当包括多行透气孔20的气体流入装置形成时，所述开口位置就是在过滤嘴11的长度方向上，位于两行透气孔的中央，它几乎与所有的行偏离。
具体说，过滤嘴纸19上的透气孔20的开口位置最好位于过滤嘴纸上，对应于第一过滤体13的位置上，并且是在距过滤嘴11上端口4mm处到距过滤嘴11下端口(根部)10mm处之间。如果开口位置距过滤嘴11的上端口小于4mm，当将其上形成有透气孔20的过滤嘴纸19粘合到过滤嘴11和卷烟棒12的周围时，过滤嘴11的上端口及其附近就不能附着粘合剂以连接过滤嘴11和卷烟棒12。这会显著地削弱香烟11的强度。如果开口位置距过滤嘴11的下端口小于10mm，就不能增加产品气体渗透阻力并且进一步讲，在吸烟时透气孔20就会贴近嘴唇。
在本发明中，如上所述当将第二过滤体14的单位长度上气体渗透阻力设为第一过滤体13的2.5到10倍，从过滤嘴纸19的气体流入率设为20％到85％，并且气体流入装置的开口位置在距上端口4mm处到距下端口10mm处的范围内，可以可靠地获得小于1的CO/焦油比以及90到130mmH2O的产品气体渗透阻力。在这种情况下，最好为这样，第二过滤体对第一过滤体的PD比为3到7而气体流入率Vf为30％到85％。
在本发明中，第一过滤体13具有1到4mmH2O/mm的气体渗透阻力。
进一步说，在本发明中，过滤嘴11与普通过滤嘴香烟的过滤嘴一样，长度为15到40mm，周长为20到27mm。
如上所述，本发明的香烟可同时满足两种需求，即将CO/焦油比减小到小于1而将产品气体渗透阻力保持在90mmH2O或更高，而这二者通常是互相排斥的。
因而，本发明的香烟不需要任何特殊的过滤嘴材料或特殊结构。这阻止了制造成本的增加。实施例
以下所进行的实验证实了本发明香烟的效果。实验1
如下这样制成批号为Ⅰ-1到Ⅰ-7的样品香烟。
用包装物包装醋酸纤维素束并将其组合材料分别制成栓形，其中醋酸纤维素束的纤丝重量(旦)、纤维横断面形状，以及整束重量(旦)以及包装物气体渗透性在表1中示出。所得第一和第二过滤体的长度和气体渗透阻力见表1。
将第一和第二过滤体沿长度方向分别放置或上端和下端，经第二包装物包裹形成过滤嘴。表1中列出了这些过滤嘴的PD比，第二包装纸的渗透性以及成品过滤嘴产品的气体渗透阻力。
用带孔的过滤嘴纸(宽30mm)盖住单独制备的卷烟棒和过滤嘴的圆周表面，过滤嘴纸的气体渗透性，激光形成的透气孔行数以及ZC值在表1中示出。样品香烟Ⅰ-1到Ⅰ-7就以这样的方式得到。在表1(及表2)中，“ZC”就是从过滤嘴根部到开孔位置的距离。
注意，除过滤嘴和过滤嘴纸以外的样品香烟的特性是基于常规香烟标准的。就是说，将混合的碎烟草用作碎烟草，而碎烟草的填充量为每支烟703mg。将渗透性为24mL/cm2/min/100mmH2O的纸用作包裹卷烟棒的纸张。该香烟尺寸为，卷烟棒长度59mm，过滤嘴长25mm，香烟周长24.8mm，过滤嘴纸宽度为30mm。
将这些样品香烟Ⅰ-1到Ⅰ-7放置在温度为22℃、湿度60％RH的条件下调节48小时以上。用香烟品质测量装置对所有这些经调节的样品香烟的重量，PAPR(开放)以及其Vf值进行测量，并计算每一项的平均值。选择满足平均重量±10mg，平均气体渗透阻力±5mmH2O，平均Vf±2％这些标准的样品进行实验。
用Filtrona CO.生产的一种8根香烟型吸烟装置在标准吸烟条件下对上述样品香烟Ⅰ-1到Ⅰ-7的每一个的PAPR、气体流入率(Vf)，烟碱，焦油，CO气体传送量和喷气次数进行测量。从得到的测量值中计算出CO/焦油比。
所述的结果在表2中示出。
                              表1
    批号                                                            过滤嘴
  类型    PD比                      成    品                                       第一过滤体
第二包装纸的固有气体渗透性* 气体渗透阻力(封闭)** 束*  *  * 包装纸的固有气体渗透性* 长度**** 气体渗透阻力**
    Ⅰ-1 复式结构    1.0     10000     71  3Y/36000     10000     28
    Ⅰ-2 过滤嘴    4.1     10000     71  14Y/30000     10000     10
    Ⅰ-3    1.0     30000     122  2.2Y/40000     30000     49
    Ⅰ-4    0.5     30000     123  1.5Y/44000     30000     10     73
    Ⅰ-5    2.0     30000     123  4Y/40000     30000     31
    Ⅰ一6    6.8     30000     121  14Y/30000     30000     11
    Ⅰ-7    6.7     30000     121  14Y/30000     30000     11
                          表1
批号     过滤嘴     过滤嘴纸
    第二过滤体 透气孔行数 气体渗透性     ZC*****
    束*** 包装纸的固有气体渗透性*     长度****     气体渗透阻力**
    Ⅰ-1Ⅰ-2Ⅰ-3Ⅰ-4Ⅰ-5Ⅰ-6Ⅰ-7    3Y/360002.2Y/400002.2Y/400003Y/360001.5Y/440001.5Y/440001.5Y/44000     10000100003000030000300003000030000 15     4361735092112110     2244444     60060024002400240024002400     14141414141419
*气体渗透性：单位mL/cm2/min/100mmH2O**气体渗透阻力：单位mmH2O***束：单丝重量(旦)·横截面/束重量(旦)****长度：单位mm*****ZC：单位mm
                            表2
批号     过滤嘴     香烟制品
PD比 气体渗透阻力(封闭)(mmH2O) ZC(mm) 产品气体渗透表阻力(mmH2O) Vf(％) 喷气数 焦油(mg/支) 烟碱(mg/支) CO(mg/支) CO/焦油比
 Ⅰ-1     1.0     71     14     86     35     7.9     9.7  1.12     9.2  0.96
 Ⅰ-2     4.1     71     14     96     35     8.0     9.8  1.14     9.2  0.94
 Ⅰ-3     1.0     122     14     89     76     9.0     2.1  0.29     2.1  0.99
 Ⅰ-4     0.5     123     14     76     75     8.9     1.9  0.26     2.1  1.12
 Ⅰ-5     2.0     123     14     106     76     8.9     2.3  0.31     2.1  0.90
 Ⅰ-6     6.8     121     14     118     76     9.0     2.6  0.34     2.1  0.83
 Ⅰ-7     6.7     121     19     128     76     9.0     2.8  0.37     2.1  0.76
从表2看出，当气体流入率(Vf)低至30％，而ZC为14mm时，与PD比为1.0的样品香烟Ⅰ-1相比，PD比为4.1的样品香烟Ⅰ-2的PAPR增加，CO/焦油比从0.96降为0.94。
同样，当气体流入率(Vf)高达75％或76％而ZC为14mm时，与PD比为0.5和1.0的样品香烟Ⅰ-3和Ⅰ-4相比，PD比为2.0和6.8的样品香烟Ⅰ-5和Ⅰ-6其PAPR增加而CO/焦油比降低。
这样，可以肯定，与PD比为1，即第一和第二过滤体的单位长度气体渗透阻力相等或与PD比为0.5，即第一过滤体单位长度的气体渗透阻力为第二过滤体的二倍的情况相比，当PD比为2或更高时，即第二过滤体其单位长度上的气体渗透阻力为第一过滤体的至少二倍时，能够增加PAPR并减少CO/焦油比。还发现，PD比越高PAPR增加越多，而CO/焦油比减少越多。
比较PD比为6.8和6.7基本相等但有不同的ZC值14和19的样品香烟Ⅰ-6和Ⅰ-7，可以看到，ZC值大于第二过滤体的长度(15cm)，即透气孔形成在第一过滤体侧的样品香烟Ⅰ-7，与ZC值小于第二过滤体长度(15mm)的样品香烟Ⅰ-6相比，PAPR得以增加而CO/焦油比得以降低。实验2(A)模拟试验
通过模拟试验来检验具有复式结构过滤嘴的香烟，该过滤嘴能够获得低CO/焦油比并保持高的产品气体渗透阻力，即能够得到高的气体渗透阻力以及低的过滤特性。
可以用对于普通复式结构过滤嘴的预测公式来预测过滤嘴的气体渗透阻力和焦油过滤特性。
如果没有来自周边的空气流入，通过过滤嘴的流体流率Q(cm2/sec)和气体渗透阻力ΔP(cmH2O)之间的关系满足达西法则(Fordyce,W.B,I.W.Hughes以及M.G.Ivinson；Tob.Sic.,75,20-25(1961))，可以由下式表示
                ΔP=λ·L(Q/A)    (1)其中，λ(cmH2O·sec/cm2)是所述过滤嘴的阻抗系数，L(cm)为过滤嘴的长度，而A(cm2)为过滤嘴的横断面面积。
另一方面，周长为2.47cm、长度为2.5cm的醋酸纤维素过滤嘴的焦油过滤特性E0可以由DWYEY实验方程(2)来描述：
E0=1-exp[-ΔP{0.0111+(0.371/Q)+4.54Q(-5/3)}]    (2)
因而，长度为L的过滤嘴的焦油过滤特性E可通过下列等式，用对数变换法则进行计算：E=1-(1-E0)L/2.5。    (3)
考虑到第一和第二过滤体的气体渗透阻力之间的差值和由于透气孔导致的过滤嘴内的流率的改变，将复式结构过滤嘴分3部分。设ΔP1、ΔP2和ΔP3以及E1、E2和E3为这3段区域的气体渗透阻力和焦油过滤特性，复式结构过滤嘴的气体渗透阻力ΔPT以及焦油过滤特性ET分别由下面的等式(4)和(5)表示：ΔPT=ΔP1+ΔP2+ΔP3         (4)
          ET=1-(1-E1)(1-E2)(1-E3)    (5)
将上面介绍的等式(1)到(5)与普通香烟的燃烧特性相结合用来预测PAPR，喷气次数，焦油，尼古丁，CO和气体含量。在这个模拟试验中，可得到FAPR(封闭)和过滤嘴透气率(Vf)的实际测量值。(B)实际测量
对各值进行实际测量以验证实际制备的香烟的模拟结果的适用性。就是说，在表3中所示，准备了根据本发明的PD比为2.8的复式结构过滤嘴(以类似于实验Ⅱ的方式制备)以及两个简式的过滤嘴1和2(比较用样品)，它们具有不同的气体渗透阻力。简式的过滤嘴就是具有一个过滤体的过滤嘴。在这些过滤嘴中使用醋酸纤维素作为过滤嘴材料。用四种带孔的具有不同的气体渗透性的过滤嘴纸对这些过滤嘴进行包裹。除过滤嘴和过滤嘴纸以外的其它特性是基于普通香烟标准的。就是说，在这个实验中，香烟用混合细碎烟草用作细碎烟草，细碎烟草的填充量为703mg每支烟。渗透性为24mL/cm2/min/100H2O的纸张用作包裹卷烟棒的纸。香烟的尺寸是这样的，卷烟棒长度为59mm，过滤嘴长度25mm，香烟周长为24.8mm。过滤嘴纸的尺寸是ZC为14mm，宽度为30mm。在这些过滤嘴纸上形成一行，二行或四行透气孔。每种带孔过滤嘴纸的气体渗透性为200,600或1200。“ZC”为从过滤嘴根部到开口位置的距离。
将这些样品香烟Ⅱ-1到Ⅱ-12放置在温度为22℃湿度为60％RH的环境中48小时或更久。用香烟品质测量装置对所有这些在上述条件下放置过的样品香烟的重量，PAPR(开放)以及它们的Vf值进行测量，并计算各项的平均值。选择满足平均重量±10mg，平均气体渗透阻力±5mmH2O，平均Vf±2％这些标准的样品进行实验。
用Filtrona CO生产的一种8根香烟型吸烟装置在标准吸烟条件下对上述样品香烟Ⅱ-1到Ⅱ-12的每支的尼古丁、焦油，CO气体传送量和喷气次数进行测量。结果示于表4中。
                            表3
批号                                                                      过滤嘴
                                     成品                                   第一过滤体
    型式 PD比 第一包装纸的固有气体渗透性* 气体渗透阻力**     束*    *    * 包装物的固定气体渗透性*     长度**** 气体渗透阻力**
Ⅱ-1 简式过滤嘴1  - - 88  2.2Y/40000 10000 25 88
Ⅱ-2
Ⅱ-3
Ⅱ-4
Ⅱ-5 简式过滤嘴2  -  - 106 1.9Y/44000 10000 25 106
Ⅱ-6
Ⅱ-7
Ⅱ-8
Ⅱ-9 复式结构过滤嘴 2.8 10000 98  5Y/35000 10000 10 19
Ⅱ-10
Ⅱ-11
Ⅱ-12
                        表3
批号                                              过滤嘴                         过滤嘴纸
                                            第二过滤体 透气孔行数 气体渗透性*
    束*** 包装纸的固定气体渗透性*     长度**** 气体渗透阻力**
    Ⅱ-1 - - - -     1     200
    Ⅱ-2     2     600
    Ⅱ-3     24     1200
    Ⅱ-4     1200
    Ⅱ-5 - - - -     1     200
    Ⅱ-6     2     600
    Ⅱ-7     2     1200
    Ⅱ-8     4     1200
    Ⅱ-9 1.9Y/44000 10000 15 79     1     200
    Ⅱ-10     2     600
    Ⅱ-11     2     1200
    Ⅱ-12     4     1200
*气体渗透性：单位mL/cm2/min/100mmH2O**气体渗透阻力：单位mmH2O***束：单丝重量(旦)·横截面/束重量(旦)****长度：单位mm
                              表4
批号                  过滤嘴                                              香烟制品
过滤嘴型 气体渗透阻力(封闭)(mm H2O) 产品气体渗透阻力(mmH2O)     Vf(％) 喷气次数    焦油(mg/支)    烟碱(mg/支)    CO(mg/支)    CO/焦油比
    Ⅱ-1 简式过滤嘴1 88     110     26     7.9     9.7     1.15     10.8     1.12
    Ⅱ-2     88     53     8.4     6.2     0.79     6.2     1.01
    Ⅱ-3     78     65     8.8     4.6     0.62     4.3     0.94
    Ⅱ-4     74     67     8.7     4.3     0.59     3.9     0.90
    Ⅱ-5 简式过滤嘴2 106     126     28     7.9     8.4     0.96     10.5     1.25
    Ⅱ-6     101     54     8.5     5.1     0.69     6.0     1.16
    Ⅱ-7     91     66     8.8     3.4     0.47     3.8     1.12
    Ⅱ-8     88     67     9.0     3.2     0.46     3.4     1.07
    Ⅱ-9 复式结构过滤嘴 97     127     21     7.6     10.4     1.17     12.0     1.16
    Ⅱ-10     113     38     8.1     8.0     0.99     9.0     1.11
    Ⅱ-11     109     47     8.3     6.7     0.87     6.8     1.02
    Ⅱ-12     104     53     8.5     5.9     0.79     5.8     0.98
图3A到图5B是在模拟结果的基础上，使用表4所示的结果准备的。
图3A表示了使用具有不同的FAPRs(封闭)(88mmH2O,106mmH2O)的简单过滤嘴1和2的香烟中作为过滤嘴透气率(Vf)(％)的函数的每支烟的焦油含量以及CO/焦油比。
图3B表示了使用简式过滤嘴1和2的香烟中作为过滤嘴透气率(Vf)(％)的函数的每支烟的焦油含量以及其产品气体渗透阻力(PAPR(开放))。
参照图3A和图3B，各点代表实际的测量值，实线和虚线表示了通过对这些香烟模拟而计算的值。
以下将结合附图3A和3B介绍在保持焦油含量的同时降低CO/焦油比的常规技术。
将带有FAPR为106mmH2O、Vf为50％的简式过滤嘴(图3A和图3B中的简单过滤嘴2)用作实验的对比物。简式过滤嘴指的是PD比约为1，即第一和第二过滤体的气体渗透阻力没有明显区别的复式结构过滤嘴。
图3A中的a1点示出在这个实验对比物内的焦油含量为5.3mg。图3A中的a2点表示在这个实验对比物内的CO/焦油比为1.18。图3B中的a3点表示该实验对比物内的PAPR为102mmH2O。
图3A的b1点表示了具有通过使用常规技术将FAPR减少至88mmH2O,Vf增至58.5％以便减小CO/焦油比同时保持焦油含量的简单过滤嘴的香烟中的焦油含量为5.3mg。在图3A中的b2点表明该香烟的CO/焦油比为0.96。在图3B中的b3点表明该香烟的PAPR为82mmH2O。
就是说，通过将FAPR(封闭)从106减少到88mmH2O，将Vf从50％增加为58.5％，可以在保持焦油含量为5.3mg的同时，将CO/焦油比从1.18减少至0.96。然而，在实验对比香烟中为102mmH2O的PAPR降低为在具有简式过滤嘴1的香烟中的82mmH2O，该简式过滤嘴的CO/焦油比是由常规技术减少的。
图4A表示了使用FAPR(封闭)为88mmH2O的简式过滤嘴的香烟以及使用FAPR(封闭)为97mmH2OPD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟的作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比。
图4B表示了使用与图4A中所示的相同过滤嘴的作为Vf(％)的函数的香烟的每支烟焦油含量以及PAPR。
参照图4A和图4B，各个点表示实际的测量值，实线和虚线表示了通过对这些香烟模拟而计算的值。
以下将参照图4A和图4B介绍根据本发明的复式结构过滤嘴的效果。
使用一种具有FAPR为88mmH2O,Vf为50％的简式过滤嘴1的香烟作为实验对比物。
图4A中的点c1表明在这个实验对比物中的焦油含量为6.3mg。图4A中的点c2表明这个实验对比香烟的CO/焦油比为1.02。在图4B中的c3点表明该对比香烟的PAPR为90mmH2O。
将一支具有FAPR为97mmH2O,PD比为2.8而Vf为50％的复式过滤嘴的香烟用作本发明香烟的实施例。如图4A中的d1点所示，在根据本发明的实施例的该复式过滤嘴中的焦油含量为6.3mg。如在图4A中的d2点所示的，该香烟的CO/焦油比为1.02。如在图4B的d3点所示，该香烟的PAPR为106mmH2O。
就是说，与对比香烟相比，根据本发明实施例的复式结构过滤嘴香烟能够提高PAPR，同时保持其焦油含量及CO/焦油比在与实验对比香烟相同的期望值。
图5A表示了在使用FAPR(封闭)为106mmH2O的简式过滤嘴2的香烟以及使用整体FAPR(封闭)为97mmH2O，PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟中的作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量及CO/焦油比。
图5B表示了使用与图5A中相同过滤嘴的香烟的作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量和PAPR。
参照图5A和5B，各点表示测量值，实线和虚线表示通过对这些香烟模拟而计算的值。
以下结合附图5A和5B介绍根据本发明的复式过滤嘴的效果。
使用一支带简式过滤嘴2的香烟作实验对比物，该过滤嘴的FAPR为106mmH2O,Vf为50％。
图5A点a1表明在这个实验对比物中的焦油含量为5.3mg。图5A中点a2表示这个实验对比物的CO/焦油比为1.18。图5B a3点表明这个实验对比物的PAPR为102mmH2O。
将一支具有FAPR(封闭)为97mmH2O,PD比为2.8,Vf为59％的复式结构过滤嘴的香烟用作根据本发明香烟的一个实施例。图5A中的点e1表明，根据该实施例的复式结构过滤嘴香烟的焦油含量为5.3mg。图5A点e2表明，该香烟的CO/焦油比为0.95。图5B的点e3表明，该香烟的PAPR为102mmH2O。
就是说，与实验对比香烟相比，本发明的香烟的CO/焦油比从1.18降为0.95，同时保持焦油含量为5.3mg和PAPR为102mmH2O。
综上所述，在这个实验中，当PD比为2.8，即位于过滤嘴上端口的第一过滤体单位长度上的气体渗透阻力明显低于位于根部的第二过滤体时，所述复式结构的过滤嘴能够在保持焦油含量及PAPR的同时降低CO/焦油比。
能够保持焦油含量意味着能够将焦油含量保持在实验对比香烟的焦油含量±1mg的范围内。同样，能够保持产品气体渗透阻力意味着能够将产品气体渗透阻力控制在实验对比香烟的产品气体渗透阻力±10mmH2O的范围内。
在上述实施例中，从对实际测量值和计算值的比较可以看出使用前面所述的模拟是合适的。
如上所述，本发明能够保持PAPR，这具有以下的意义。就是，一个品牌与另一品牌的香烟口感不同，于是，不同的品牌具有不同的口感形象。每个品牌的口感形象不仅与包装纸的材料，过滤嘴，以及味型及烟草材料有关而且与产品气体渗透阻力(PAPR)有关。因而，为保持各种香烟的口感形象不变，保持PAPR不变在香烟中是十分关键的。
能够验证这两个条件(指以下的二个客观条件)，即能够将CO/焦油比减小到小于1并能够保持PAPR不变，是否能够同时实现。
首先，从图3A能够看到，对于同样的Vf，使用具有低FAPR(封闭)值简式过滤嘴1的香烟比使用具有高的FAPR(封闭)的简式过滤嘴2的香烟具有较低的CO/焦油比。然而，如图3B所示，后一种香烟的PAPR也得以降低。就是说，当使用简式过滤嘴时，可以通过降低FAPR(封闭)来降低其CO/焦油比。然而味道与口感不可避免地因为PAPR的降低而降低其品质。如图3A所示，在使用具有低FAPR(封闭)的香烟中，如果Vf为53％或更高，可以将其CO/焦油比降低到小于1。而如果是这样，如图3B所示，PAPR小于90mmH2O。正象已经解释过的，考虑到味道和口感，PAPR最好为90到130mmH2O。然而不幸的是，用通过降低简式过滤嘴的FAPR(封闭)来降低CO/焦油比的方法无法实现上述条件。
另一方面，从图4A、4B、5A和5B可以看到，当Vf为53％或更高时，具有根据本发明的PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟可以将CO/焦油比减少到小于1并且将PAPR保持在90到130mmH2O的范围内。
以下将介绍改变根据本发明的过滤嘴的FAPR(封闭)的情况。
图6A表示了使用FAPR(封闭)为80mmH2O的简式过滤嘴的香烟以及使用整体FAPR(封闭)为71mmH2O、PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟的作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量以及CO/焦油比。
图6B表示了使用与图6A相同过滤嘴的香烟的作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量以及PAPR。
参照图6A和6B，实线和虚线表示通过对这些香烟模拟而计算的值。
如图6A和6B所示，当Vf为40％或更低时，使用整体FAPR(封闭)为71mmH2O、PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟可能实现所述的目标条件。
图7A表示了使用FAPR(封闭)为88mmH2O的简式过滤嘴简烟和使用整体FAPR(封闭)为78mmH2O、PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟的作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比。
图7B表示了使用与图7A相同过滤嘴的香烟的作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量以及PAPR。
参照图7A和7B，实线和虚线表示通过对这些香烟模拟而计算的值。
如图7A和7B所示，当Vf为35％-50％时，使用整体FAPR(封闭)为78mmH2O、PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟可能实现所述的目标条件。
图8A表示了使用FAPR(封闭)为100mmH2O的简式过滤嘴的香烟和使用整体FAPR(封闭)为87mmH2O、PD比为2.8的复式结构过滤嘴香烟的作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比。
图8B表示了使用与图8A相同过滤嘴的香烟的作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量以及PAPR。
参照图8A和图8B，实线和虚线表示通过对这些香烟模拟而计算的值。
如图8A和8B所示，当Vf为48％到60％时，使用整体FAPR(封闭)为87mmH2O、PD比为2.8的复式结构过滤烟的香烟可能实现上述的目标条件。
图9A表示了使用FAPR(封闭)为140mmH2O的简式过滤嘴的香烟和使用整体FAPR(封闭)为115mmH2O,PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟的作为Vf(％)的函数的每支烟焦油含量以及CO/焦油比。
图9B表示了使用与图9A相同过滤嘴的香烟的作为Vf(％)函数的每支烟的焦油含量以及PAPR。
参见图9A和图9B，实线和虚线表示通过对这些香烟模拟而计算的值。
如图9A和9B所示，当Vf为66％或更高时，使用整体FAPR(封闭)为115mmH2O,PD比为2.8的复式结构过滤嘴的香烟可能实现上述的目标条件。
如上所示，以相同的方式进行模拟，以验证过滤嘴气体渗透阻力，焦油过滤效果，PD比，开口位置，Vf以及过滤体长度对诸如香烟的PAPR以及CO/焦油比等特征的影响。
(ⅰ)过滤体PD比
图10图示了透气孔未被封闭的复式结构过滤嘴的特性，即作为过滤嘴PD比的函数的过滤嘴的FAPR(开放)及焦油过滤效率(开放)。所述的焦油过滤效率(开放)就是当在过滤嘴纸上形成的透气孔未封闭时的焦油过滤效率，缩写为TFE(开放)。在这种情况下，FAPR(封闭)为100mmH2O，过滤嘴长度为25mm，第一和第二过滤体长度均为12.5mm,Vf为70％，ZC为12.5mm，卷烟棒的CO/焦油比为0.60，卷烟棒的气体渗透阻力为47mmH2O。PD比为1对应于简单过滤嘴。(ⅰ)过滤体PD比
如图10所示，随着PD比增加，FAPR上升，TFE(开放)略有下降。
图11图示了与图10条件相同的复式结构过滤嘴的作为PD比的函数的PAPR和CO/焦油比。如图11所示，当PD比为2或更高时，在上述条件下，CO/焦油比小于1.0而PAPR为90到130mmH2O。
在图10所示情况下，Vf从70％变为30％，FAPR(封闭)从100mmH2O变为65mmH2O。该结果在图12中示出。
类似地，在图11所述的情况下，Vf从70％变为30％，而FAPR(封闭)从100mmH2O变为65mmH2O。该结果在图13中示出。
如在图12和13中所示，如果Vf为30％，FAPR(封闭)为65mmH2O，当PD比为2.5或更高时，具有复式结构过滤嘴的香烟能够实现所述的目标条件。(ⅱ)开口位置
图14图示了过滤嘴纸中作为开口位置的函数的PAPR和CO/焦油比。ZC为从过滤嘴根部到开口位置的距离。在这种情况下，过滤嘴长度为25mm，FAPR(封闭)为90mmH2O,Vf为70％,PD比为6，第一过滤体长度为15mm，第二过滤体长度为10mm，卷烟棒的CO/焦油比为0.60，卷烟棒的气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较起见，简单过滤嘴的结果也示出。
如在图14中所示，开口位置较为可取的复式结构过滤嘴，即ZC为10到21mm，或者在这一模拟中在距过滤嘴上端口4mm或以上到距过滤嘴根部10mm的范围内以及PD比为6的过滤嘴，可以将CO/焦油比减少至小于1.0并将PAPR增至90mmH2O或更高。这种过滤嘴的PAPR与简单的过滤嘴存在明显的差别。特别是，随着ZC值的增加，CO/焦油比得以降低。(ⅲ)Vf
检验当FAPR(封闭)为80到100mmH2O时，作为Vf的函数的PAPR和CO/焦油比。结果在图15和图16中示出。在这里，过滤嘴长度为25mm，ZC为12.5mm，PD比为6，第一过滤体长12.5mm，第二过滤体长12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，也示出了简单过滤嘴的结果。
如图15所示，在上述条件下，当FAPR(封闭)为80mmH2O，在Vf为20％或更多时，CO/焦油比及PAPR的降低程度与简式过滤嘴的明显不同。特别是当Vf为35到60％时，CO/焦油比降至小于1.0，产品气体渗透阻力为90到130mmH2O。
同样，如图16所示，当在上述条件下，FAPR(封闭)为100mmH2O，当Vf为20％或更高时，CO/焦油比及PAPR的降低程度与简式过滤嘴的明显不同。特别是当Vf为60％或更高时，CO/焦油比降至小于1.0，而PAPR为90到130mmH2O。
作为比较实例，检验了在PD比为1.5的复式结构过滤嘴中，当FAPR(封闭)为65、85和100mmH2O时，作为Vf的函数的PAPR和CO/焦油比。在图17和19中示出该结果。在这里，过滤嘴长度为25mm,ZC为12.5mm,PD比为1.5，第一过滤体长度为12.5mm，第二过滤体长度为12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒的气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，也示出了简单过滤嘴的结果。
如图17和19所示，不论FAPA(封闭)为65或85mmH2O，具有PD比为1.5的复式结构过滤嘴的香烟都不能实现目标条件。
同样，检验了在PD比为3的复式结构过滤嘴中，当FAPR(封闭)为70、80、90和100mmH2O时，作为Vf的函数的PAPR以及CO/焦油比。在图20到24中示出该结果。在这种情况下，过滤嘴长度为25mm,ZC为12.5mm,PD比为1.5，第一过滤体长12.5mm，第二过滤体长12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒的气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，也示出了简式过滤嘴的结果。
如图20到24所示，在下面表5所示对应于每个FAPR(封闭)的Vf范围内可以实现该目标条件。
                        表5
过滤嘴气体渗透阻力(封闭)mmH2O     Vf％     图
    70     30-40     20
    80     35-52     21
    90     50-63     22
    100     59-78     23
    120     71或更高     24
进一步验证了PD比为10的复式结构过滤嘴当FAPR(封闭)为70,85和100mmH2O时，作为Vf函数的PAPR和CO/焦油比。在图25-27中示出该结果。在这里，过滤嘴长度为25mm,ZC为12.5mm,PD比为1.5,第一过滤体长12.5mm，第二过滤体长12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，也示出简式过滤嘴的结果。
如图25到27所示，在以下表6中对应于每个FAPR(封闭)的Vf范围中可以实现该目标条件。
                      表6
过滤嘴气体渗透阻力(封闭)mmH2O     Vf％     图
    70     45     25
    85     38-73     26
    100     56或更高     27
(ⅳ)过滤嘴气体渗透阻力(封闭)
检验当Vf为40％和70％时，作为FAPR(封闭)函数的PAPR和CO/焦油比。在图28和29中示出其结果。在这里，过滤嘴长25mm，开口位置为12.5mm,PD比为6，第一过滤体长12.5mm，第二过滤体长12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，还示出了简式过滤嘴的结果。
如图28和29所示，不论FAPR(封闭)的值为多少，复式结构过滤嘴的CO/焦油比和PAPR明显不同于简单过滤嘴。
特别地当Vf为40％时，如果FAPR为65到80mmH2O,CO/焦油比降至小于1.0而PAPR为90到130mmH2O。
同样，当Vf为70％，如果FAPR(封闭)为85％到120％，则CO/焦油比降至小于1.0而PAPR为90到130mmH2O。
作为比较实例，检验在PD比为1.5的复式结构过滤嘴中，当Vf为55，70和85％时作为FAPR(封闭)的函数的PAPR和CO/焦油比。在图30到图32中示出该结果。在这里，过滤嘴长度为25mm，开口位置为12.5mm,PD比为1.5，第一过滤体长度12.5mm，第二过滤体长度12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，还示出了简式过滤嘴的结果。
如图30到32所示，不论Vf为55,70或85％，具有PD比为1.5的复式结构过滤嘴的香烟都无法实现目标条件。
还验证了当Vf为30％,40％,55％,70％和85％时，PD比为3的复式结构过滤嘴的作为过滤嘴的气体渗透阻力(封闭)的函数的PAPR和CO/焦油比。在图33到37中示出该结果。在这里，过滤嘴长25mm，开口位置为12.5mm，PD比为3，第一过滤体长12.5，第二过滤体长12.5mm，卷烟棒CO/焦油比为0.60，卷烟棒的气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，还示出了简式过滤嘴的结果。
如图33到37所示，在下列表7的对应于每个Vf的FAPR(封闭)的范围内可以实现目标条件。
                          表7
    Vf％ 过滤嘴气体渗透阻力(封闭)mmH2O     图
    30     65-75     33
    40     70-82     34
    55     82-93     35
    70     93-116     36
    85     107或更高     37
进一步验证了当Vf为30％,55％和70％时，在PD比为10的复式结构过滤嘴中，作为过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的函数的PAPR和CO/焦油比。在这里，过滤嘴长为25mm，开口位置为12.5mm,PD比为10，第一过滤体长12.5mm，第二过滤体长12.5mm，卷烟棒的CO/焦油比为0.60，卷烟棒的气体渗透阻力为47mmH2O。为了比较，还示出了简式过滤嘴的结果。
如图38到40所示，在下面表8中对应于每个Vf的FAPR(封闭)的范围内可以实现该目标条件。
                      表8
    Vf％ 过滤嘴气体渗透阻力(封闭)mmH2O     图
    30     65-77     38
    55     75-88     39
    70     82或更多     40
验证当PD比为10和6的复式结构过滤嘴香烟的卷烟棒CO/焦油比以及卷烟棒气体渗透阻力改变时，FAPR(封闭)与PAPR之间的关系。在图41和图42中示出该结果。在这里，过滤嘴长度为25mm，开口位置为12.5mm，第一过滤体长12.5mm，第二过滤体长12.5mm，为了比较，还示出简式过滤嘴的结果。
图41对应于一种通过将PD比为10的复式结构过滤嘴与一种卷烟棒CO/焦油比为0.67、卷烟棒气体渗透阻力为68mmH2O的卷烟棒组合在一起的香烟，并示出当Vf为40％时，FAPR(封闭)与PAPR之间的关系。如图41所示，当FAPR(封闭)为55到65mmH2O时可以实现目标条件。
图42对应于一种通过将PD比为6的复式结构过滤嘴与一种卷烟棒CO/焦油比为0.80、卷烟棒气体渗透阻力为35mmH2O的卷烟棒组合在一起的香烟，并示出当Vf为80％时，FAPR(封闭)与PAPR之间的关系。如图42所示，当FAPR(封闭)为95到135mmH2O时能够实现目标条件。
由上述可知，当卷烟棒的CO/焦油比和气体渗透阻力改变时，Vf和过滤嘴气体渗透阻力(封闭)的组合也发生变化，通过Vf和过滤嘴气体渗透阻力的组合能够实现所述目标条件。然而，如果卷烟棒CO/焦油比和气体渗透阻力分别为0.8或更小和35mmH2O或更高时，本发明的复式结构过滤嘴能够实现目标条件。(ⅴ)过滤体长度
检验当固定过滤嘴长度为25mm而改变位于下端口的第二过滤体长度时。CO/焦油比和PAPR在图43中示出该结果。在这里，过滤嘴长度为25mm,FAPR(封闭)为100mmH2O,Vf为70％,ZC为15mm,PD比为6。为了比较，还示出了简式过滤嘴的结果。
如图43所示，不论第二过滤体的长度为多少，与简式过滤嘴相比，可以降低CO/焦油比并增加PAPR。因而，不特别限定第一过滤体与第二过滤体的长度之比。而当比值为1∶1即长度相等时，可能使CO/焦油比最小并使得PAPR值最大。
在上面的描述中，构成复式过滤嘴结构的第一和第二过滤体在整个长度方向和横截面方向上保持一致。而这些过滤体也可以是其它的一般结构，如通道过滤嘴，双同轴过滤嘴，压缩过滤嘴。就是说，不论用在复式结构中的过滤嘴是什么类型，本发明的复式结构过滤嘴香烟都能够实现相似的效果。
总之，本发明提供了一种能够降低主烟流中尼古丁和焦油浓度，同时具有高吸阻而不使用任何特殊材料及结构的香烟。其次，本发明提供了一种香烟，它满足了一般互不相容的需求，即具有小于1的CO/焦油比同时还具有令人满意的产品气体渗透阻力。
对于本领域的普通技术人员来说，其他的优点及变化形式将容易实现。因而本发明不局限于本文所示及介绍的具体细节及所述实施例。因而，在不脱离由所附权利要求及其等同物所限定的一般发明概念的精神或范围的情况下，可以进行多种改变。

Claims (11)

1．一种带有复式结构过滤嘴的香烟，包括：
复式结构过滤嘴，它具有第一过滤体以及置于所述第一过滤体下端口的第二过滤体；
置于所述过滤嘴上端口的卷烟棒；以及
过滤嘴纸，它包住所述卷烟棒的下端部以及所述过滤嘴的几乎全部圆周表面，并且具有气体流入装置，该装置包括至少一排多个形成在所述过滤嘴圆周方向上的孔；
其中所述第二过滤体单位长度上的气体渗透阻力至少为所述第一过滤体上单位长度上的气体渗透阻力的二倍，以及
从所述过滤嘴纸的气体流入率不低于20％。
2．根据权利要求1所述的香烟，其特征在于所述气体流入率不低于35％。
3．根据权利要求1或2所述的香烟，其特征在于所述第二过滤体上单位长度上的气体渗透阻力为所述第一过滤体的单位长度气体渗透阻力的2到7倍。
4．根据权利要求3所述的香烟，其特征在于从该过滤嘴纸流入的气体流入率为60％到85％。
5．如权利要求1所述的香烟，其特征在于所述气体流入装置的开口位置位于对应于所述第一过滤体的区域。
6．如权利要求5所述的香烟，其特征在于所述气体流入装置的开口位置位于距所述过滤嘴上端口4mm处到距所述滤嘴下端口10mm处的范围内。
7．如权利要求6所述的香烟，其特征在于所述过滤嘴长为15mm到40mm，周长为20mm到27mm。
8．如权利要求1所述的香烟，其特征在于第二过滤体的单位长度气体渗透阻力为第一过滤体单位长度气体渗透阻力的2.5到10倍，从所述过滤嘴纸的气体流入率为20％到85％，所述气体流入装置的开口位置位于距该过滤嘴上端口4mm处到距该过滤嘴下端口10mm处的范围内，并且其中所述香烟呈现小于1的CO/焦油比以及90到130mmH2O的产品气体渗透阻力。
9．如权利要求8所述的香烟，其特征在于所述第一过滤体单位长度的气体渗透阻力为所述第一过滤体单位长度的气体渗透阻力的3到7倍。
10．如权利要求8所述的香烟，其特征在于从所述过滤嘴纸的气体流入率为30％到85％。
11．如权利要求8所述的香烟，其特征在于所述过滤嘴长度为15到40mm，周长为20到27mm。
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