EA012456B1 - Сигареты и фильтры с сжимаемой ароматизирующей капсулой и способы их получения - Google Patents

Abstract

Усовершенствованная доставка добавок в сигаретах обеспечивается посредством одной или более капсул (36), содержащих такие добавки, как ароматизирующие компоненты, в зоне фильтра (26) сигареты. Капсулу или капсулы обеспечивают между первым и вторым адсорбирующими элементами (32, 34) и капсулы подвергают внешнему усилию, такому как сдавливание курильщиком до или во время курения сигареты, чтобы высвободить по меньшей мере часть добавки и доставить добавку в основной поток дыма, проходящий через фильтр. Капсулы обеспечивают барьер между добавками и другими компонентами сигарет, такими как сорбенты или фильтрующие материалы, чтобы уменьшить перемещение добавки в другие компоненты сигарет до желательного использования. Внешнее покрытие (40), которое является непроницаемым для текучего материала, который находится внутри капсул, обеспечивают вокруг капсулы или капсул и первого, и второго адсорбирующих элементов.

Description

Настоящее изобретение относится к сигаретам и фильтрам для применения в сигаретах, а также к способам получения сигарет и сигаретных фильтров.

Сорбенты, включенные в некоторые традиционные сигареты, создают при курении нежелательный вкусовой эффект. Из-за летучести добавленных ароматизаторов, одинаковость ароматизированных сигарет не была вполне удовлетворительной. Таким образом, существует интерес к улучшенным изделиям и способам доставки добавок или агентов, таких как ароматизаторы, в сигареты. Необратимая потеря летучих ароматизаторов также может возникать после введения ароматизаторов в сорбенты, использованные в фильтрах сигарет для удаления целевых компонентов газовой фазы. Такие сорбенты также адсорбируют ароматизаторы, доставленные с основным потоком дыма, таким образом снижая вкус и сенсориальный характер/приемлемость сигарет.

В первом варианте сигаретный фильтр содержит первый адсорбирующий элемент, образующий первую торцевую поверхность, причем первая торцевая поверхность первого адсорбирующего элемента образует первый конец сигаретного фильтра. Второй адсорбирующий элемент образует вторую торцевую поверхность, при этом вторая торцевая поверхность второго адсорбирующего элемента образует второй конец сигаретного фильтра. Указанную по меньшей мере одну капсулу обеспечивают между первым адсорбирующим элементом и вторым адсорбирующим элементом, при этом указанная по меньшей мере одна капсула содержит текучий материал для модификации характеристик табачного дыма во время курения сигареты. Указанная по меньшей мере одна капсула высвобождает по меньшей мере часть текучего материала, когда по меньшей мере одну капсулу подвергают внешнему усилию. Сигаретный фильтр имеет внешнее покрытие, продолжающееся, по существу, от первого конца сигаретного фильтра до второго конца сигаретного фильтра, и содержит в себе по меньшей мере одну капсулу. Внешнее покрытие образовано из материала, которое является, по существу, непроницаемым для текучего материала по меньшей мере одной капсулы.

В предпочтительном варианте первый адсорбирующий элемент является, по существу, цилиндрическим, и второй адсорбирующий элемент является, по существу, цилиндрическим, и материал внешнего покрытия представляет собой целлофан. Первый адсорбирующий элемент выполнен из ацетата целлюлозы и второй адсорбирующий элемент выполнен из ацетата целлюлозы.

В еще одном предпочтительном варианте обеспечивают только одну капсулу между первым адсорбирующим элементом и вторым адсорбирующим элементом, и текучий материал, содержащийся внутри одной капсулы, представляет собой жидкость. Первый адсорбирующий элемент является, по существу, цилиндрическим, и второй адсорбирующий элемент является, по существу, цилиндрическим, и первый и второй адсорбирующие элементы выполнены из ацетата целлюлозы, при этом материал внешнего покрытия представляет собой целлофан.

В еще одном предпочтительном варианте вокруг внешнего покрытия сигаретного фильтра обеспечивают кольцевой слой ацетата целлюлозы. Этот кольцевой слой ацетата целлюлозы предпочтительно фиксирован паровой обработкой. Третий адсорбирующий элемент из ацетата целлюлозы, обеспечен по существу смежно первому концу сигаретного фильтра. Четвертый адсорбирующий элемент из ацетата целлюлозы, обеспечен по существу смежно второму концу сигаретного фильтра.

В еще одном предпочтительном варианте между вторым концом сигаретного фильтра и четвертым адсорбирующим элементом обеспечивают сорбент, например активированный уголь. Табачный стержень обеспечен, по существу, смежно четвертому адсорбирующему элементу.

Предпочтительный вариант выполнения способа получения сигаретных фильтров включает стадии: получения ряда адсорбирующих элементов; получения по меньшей мере одной капсулы между смежными адсорбирующими элементами, при этом указанная по меньшей мере одна капсула содержит текучий материал для модификации характеристик табачного дыма во время курения сигареты. Указанная по меньшей мере одна капсула высвобождает по меньшей мере часть текучего материала, когда эта капсула подвергается внешнему усилию. Способ дополнительно включает стадию получения внешнего покрытия вокруг ряда адсорбирующих элементов и по меньшей мере одной капсулы, полученной между смежными адсорбирующими элементами. Внешнее покрытие образовано из материала, который, по существу, является непроницаемым для текучего материала по меньшей мере одной капсулы.

В еще одном предпочтительном варианте способа, каждый из адсорбирующих элементов является, по существу, цилиндрическим и материал внешнего покрытия представляет собой целлофан. Адсорбирующие элементы выполнены из ацетата целлюлозы. Между смежными адсорбирующими элементами обеспечивают только одну капсулу, и текучий материал, содержащийся внутри одной капсулы, представляет собой жидкость. Вокруг внешнего покрытия сигаретного фильтра обеспечивают кольцевой слой ацетата целлюлозы, причем этот слой фиксируют паром.

В еще одном предпочтительном варианте способ дополнительно включает стадию разрезания каждого второго адсорбирующего элемента в ряду адсорбирующих элементов, по существу, посередине между смежными капсулами. Стадия разрезания обеспечивает двойные фильтры, причем каждый из двойных фильтров содержит половину первого адсорбирующего элемента, первую капсулу, второй адсорбирующий элемент, вторую капсулу, и половину третьего адсорбирующего элемента, полученного последовательно в пределах внешней поверхности. Вокруг внешней поверхности обеспечивают кольцевой

- 1 012456 слой ацетата целлюлозы.

В еще одном предпочтительном варианте способ дополнительно включает стадию получения ряда дополнительных адсорбирующих элементов, причем один из двойных фильтров обеспечивают между смежными дополнительными адсорбирующими элементами. Каждый второй элемент из ряда дополнительных адсорбирующих элементов разрезают, по существу, посередине между смежными двойными фильтрами. Стадия разрезания обеспечивает счетверенные (состоящие из четырех частей) фильтры, причем каждый из счетверенных фильтров содержит половину первого дополнительного адсорбирующего элемента, первый двойной фильтр, второй дополнительный адсорбирующий элемент, второй двойной фильтр и половину третьего дополнительного адсорбирующего элемента.

В еще одном предпочтительном варианте способ дополнительно включает стадии разрезания каждого из двойных фильтров посередине между смежными капсулами и разрезания каждого второго дополнительного адсорбирующего элемента посередине между смежными двойными фильтрами, посредством чего обеспечивают отдельный сигаретный фильтр. Табачный стержень обеспечивают, по существу, смежно одному концу отдельного фильтра, перед тем или после того, как двойные фильтры будут разрезаны посередине между смежными капсулами.

В еще одном предпочтительном варианте способ дополнительно включает стадию обеспечения активированного угля между каждым из дополнительных адсорбирующих элементов и смежным двойным фильтром. Каждый второй элемент из ряда дополнительных адсорбирующих элементов разрезают, по существу, посередине между смежными двойными фильтрами. Стадия разрезания обеспечивает счетверенные фильтры, при этом каждый из счетверенных фильтров содержит половину первого дополнительного адсорбирующего элемента, первое количество активированного угля, первый двойной фильтр, второе количество активированного угля, второй дополнительный адсорбирующий элемент, третье количество активированного угля, второй двойной фильтр, четвертое количество активированного угля и половину третьего дополнительного адсорбирующего элемента.

В еще одном предпочтительном варианте способ дополнительно включает стадии разрезания каждого из двойных фильтров посередине между смежными капсулами и разрезания каждого второго дополнительного адсорбирующего элемента посередине между смежными двойными фильтрами, посредством чего обеспечивают отдельный сигаретный фильтр. Дополнительный адсорбирующий элемент обеспечивают между смежными парами отдельных сигаретных фильтров с образованием двойного сигаретного фильтра, причем табачный стержень обеспечивают, по существу, смежно каждому концу двойного фильтра. Дополнительный адсорбирующий элемент разрезают, по существу, посередине между смежными парами отдельных сигаретных фильтров с образованием отдельных сигарет. Табачный стержень может быть обеспечен, по существу, смежно одному концу отдельного фильтра перед тем или после того, как двойные сигаретные фильтры будут разрезаны посередине между смежными капсулами.

На чертежах:

фиг. 1 - вид в сечении сигареты в соответствии с вариантом выполнения;

фиг. 2 - вид сигаретного фильтра в соответствии с вариантом выполнения;

фиг. 3 - схематичный вид сбоку части конструкции для получения фильтра по фиг. 2;

фиг. 4 - схематичный вид сверху части конструкции, показанной на фиг. 3;

фиг. 5 - схематичный вид другой части конструкции для получения фильтра по фиг. 2;

фиг. 6 - схематичный вид промежуточных стадий получения сигарет при использовании фильтра по фиг. 2;

фиг. 7 - схематичный вид последующих стадий получения сигарет при использовании фильтра по фиг. 2.

Обеспечивают конструкцию фильтра с добавкой, такой как ароматизирующий компонент, в табачном изделии, таком как сигарета. Улучшенная доставка посредством контролируемого высвобождения добавки в сигаретах может быть достигнута путем использования одной или более капсул, которые предпочтительно являются герметичными или хрупкими капсулами, содержащими добавку. Такое применение капсул позволяет курильщику контролируемо высвобождать среднюю часть капсулы. Такое контролируемое высвобождение, обеспечиваемое капсулами, может снизить реакционность между добавкой и сигаретой, может понизить испарение и перемещение добавки в пределах сигареты, может сделать возможным равномерное или неравномерное распределение добавки, и/или может скорректировать высвобождение добавки с достижением должной регулировки времени до заданного стимулирующего воздействия, и/или может позволить смешивать добавки ίη δίΐιι (на месте).

В зоне фильтра сигареты предпочтительно содержатся одна или более капсул, в соответствии с чем приложение внешнего усилия вызывает механическое открывание одной или более капсул до или во время использования сигареты. Открывание одной или более капсул позволяет добавке выходить из капсул(ы) и взаимодействовать и модифицировать характеристики сигареты и, следовательно, дыма, получающегося в ней. Например, добавка может быть использована для получения одного или более летучих ароматизирующих компонентов в табачном дыме, проходящем через фильтр, или она может быть использована для получения селективной фильтрации соединения (например, амина, и т.д.), причем она может иметь повышенную реакционную способность, если присутствует во влажном состоянии, в то

- 2 012456 время как ей может быть необходима защита от высыхания и/или от преждевременной реакции с компонентами воздуха или со светом во время хранения.

A. Сигареты

Сигарета обычно содержит две части - табаксодержащую часть, иногда называемую как табачный или сигаретный стержень, и фильтрующую часть, которая может называться фильтрующим мундштуком. Мундштучная бумага обычно окружает фильтр и формирует мундштук сигареты. Мундштучная бумага накладывается на табачный стержень, чтобы удерживать фильтр и табачный стержень вместе. Табачный стержень, или табаксодержащий элемент сигареты, включает бумажную обертку, в которую завертывают табак, и адгезив, удерживающий стыки бумажной обертки вместе. Табачный стержень имеет первый конец, который является целиком присоединенным к фильтру, и второй конец, который поджигают или нагревают для курения табака. Когда табачный стержень поджигают или нагревают для курения, дым движется от подожженного конца дальше по ходу к концу табачного стержня, который присоединен к фильтру, и далее по ходу потока через фильтр.

Фильтр может быть использован с традиционными сигаретами и нетрадиционными сигаретами. Нетрадиционные сигареты включают, например, сигареты для электрических систем курения, которые описаны в патентах с присвоенными в обычном порядке номерами: υδ 6026820; υδ 5988176; ϋδ 5915387; υδ 5692526; И8 5692525; И8 5666976 и И8 5499636, раскрытие которых является включенным путем ссылки в этом документе во всей полноте.

Пример варианта выполнения способа получения сигарет включает получение нарезанного наполнителя в сигаретную машину для формирования порционной части табака (например, табачный столбик); размещение бумажной обертки вокруг табачного столбика с формированием табачного стержня и присоединение звена фильтра к табачному стержню с образованием сигареты.

Термин «основной поток дыма» включает смесь газов и/или аэрозолей, проходящую вниз по сигарете, например, по табачному стержню, и выходящую из конца, например через фильтрующий конец, то есть, количество дыма, выходящее или извлеченное (затягиваемое) из мундштука сигареты во время курения сигареты. Основной поток дыма содержит воздух, который является затянутым через нагретую зону сигареты и через бумажную обертку.

«Курение» сигареты, как полагают, означает нагревание, горение или высвобождение иным образом некоторых химических веществ из табака. Обычно, курение сигареты включает в себя зажигание одного конца сигареты и втягивание дыма через мундштук сигареты, в то время как табак, содержащийся в ней, подвергается горению, пиролизу или возгонке летучих веществ. Однако, сигарета также может быть выкурена другими способами. Например, сигарета может быть выкурена путем нагревания сигареты при использовании электрического нагревателя, который описан, например, в патентах США, принадлежащих данному заявителю: 6053176; 5934289; 5591368 или 5322075, каждый из которых полностью включен в данное описание путем ссылки.

B. Табак

Примеры подходящих типов табачных материалов, которые могут быть использованы, включают табак огневой сушки, табак Барлей, Мэриленд, Ориентал, редкие табаки, особые табаки, их смеси и тому подобное, но не ограничиваются этим. Табачный материал может быть получен в любом подходящем виде, включая табак в виде пластинок, подвергнутые обработке табачные материалы, например, табак, подвергнутый объемному расширению или подвергнутый обработке со взрыванием, подвергнутые обработке табачные стебли, например стебли, подвергнутые разрезанию-вальцеванию или разрезаниюобработке со взрыванием, восстановленные табачные материалы, их смеси и тому подобное, но не ограничиваясь этим. Также могут быть использованы заменители табака.

В традиционном сигаретном производстве табак обычно используют в виде нарезанного наполнителя, то есть, в виде измельченных полосок или прядей, нарезанных шириной, колеблющейся в диапазоне от приблизительно 2,5 мм (1/10 дюйма) до приблизительно 1,2 мм (1/20 дюйма) или даже приблизительно 0,6 мм (1/40 дюйма). Длины прядей колеблются в диапазоне от приблизительно 6 мм (0,25 дюйма) до приблизительно 75 мм (3,0 дюймов). Сигареты могут дополнительно включать одно или более ароматизируюих веществ, или другие подходящие добавки (например, добавки, стимулирующие возгорание/горение, горючие модифицирующие добавки, окрашивающие добавки, связующие вещества, и т.д.).

C. Фильтры

Фильтрующий материал фильтра может быть любым материалом из множества волокнистых материалов, подходящих для применения в элементах фильтров для табачного дыма. Типичные волокнистые материалы включают ацетат целлюлозы, полипропилен или бумагу. Предпочтительно волокнистый материал будет представлять собой ацетат целлюлозы.

Фильтр сигареты также может включать сорбент, например частицы сорбента. Предпочтительно частицы сорбента имеют размер приблизительно 0,3 - приблизительно 0,85 мм или размер ячейки сита 20-50 для облегчения заполнения пустот сигаретных фильтров с тем, чтобы достигнуть желательного перепала давления на фильтре (сопротивление затягиванию (извлечению)). Это применяется к ситуации, при этом сорбент заполняет вполне определенную пустоту (полость) в зоне фильтра. Сорбенты могут быть использованы в сигаретных фильтрах в других видах, например частицы сорбента могут быть рас

- 3 012456 пределены в волокнистом жгуте и в таком виде могут быть использованы в качестве сегментов различной длины в фильтре для обеспечения желательного снижения одного или более компонентов газовой фазы основного потока.

Могут быть использованы различные конструкции сигаретных фильтров, в которые могут быть внедрены одна или более капсул. Примеры структур фильтров, которые могут быть использованы, включают монофильтр, двойной фильтр, тройной фильтр, однополостный или многополостный фильтр, фильтр с выемкой, безнапорный фильтр (фильтр со свободным потоком), их комбинации и тому подобное, но не ограничиваются этим. Монофильтры типично содержат ацетатцеллюлозный жгут или материалы из целлюлозной бумаги. Беспримесные моноцеллюлозные фильтры или бумажные фильтры предлагают хорошее удерживание смолы и никотина и являются хорошо разлагаемыми. Двойные фильтры типично включают ацетатцеллюлозный мундштук и сегмент из беспримесной целлюлозы или ацетатцеллюлозы. Длина сегментов и перепад давления в них в двойном фильтре могут быть скорректированы, чтобы обеспечивать оптимальную сорбцию, и наряду с этим поддерживать приемлемым сопротивление затягиванию (извлечению). Тройные фильтры могут включать сегменты со стороны мундштука и со стороны материала для курения или табака и средний сегмент, включающий бумагу. Полостные фильтры включают по меньшей мере два сегмента, например ацетат-ацетат, ацетат-бумага или бумага-бумага, разделенные по меньшей мере одной полостью. Фильтры с выемкой содержат открытую полость на поверхности со стороны мундштука. Фильтры также могут быть вентилируемыми и/или включать дополнительные сорбенты, катализаторы или другие добавки, подходящие для использования в сигаретном фильтре.

Зона фильтра в характерном варианте сигареты может быть сконструирована с сорбентом, расположенным впереди по потоку, и капсулой, расположенной по потоку за сорбентом. Сорбент, например активированный уголь, может быть размещен в полости на расстоянии от одной или более капсул, которые могут быть размещены во второй зоне или части фильтра, удаленной от сорбента. Такая конструкция может позволить фильтрацию сигареты сорбентом и размещение ароматизатора в пределах сигареты, при которой на эффективность ароматизатора не оказывает влияние абсорбция или адсорбция сорбента.

Ό. Сорбенты

Используемый в этом документе термин «сорбция» означает фильтрацию посредством адсорбции и/или абсорбции.

Подразумевается, что сорбция охватывает взаимодействия на внешней поверхности сорбента, а также взаимодействия в порах и каналах сорбента. Другими словами, «сорбент» представляет собой вещество, которое может конденсировать или удерживать молекулы других веществ на своей поверхности, и/или впитывать другие вещества, то есть, путем проникновения других веществ в его внутреннюю структуру, или в его поры.

Используемый в этом документе термин «сорбент» относится к адсорбенту, абсорбенту, или веществу, которое может выполнять обе эти функции.

Используемый в этом документе термин «удалять» относится к адсорбции и/или к адсорбции по меньшей мере части компонентов основного потока табачного дыма.

Хотя в качестве сорбента может быть использован любой подходящий материал, предпочтительные варианты выполнения включают сорбенты на основе активированного угля или микропористые материалы. Сорбент может представлять собой любой материал, который имеет способность абсорбировать и/или адсорбировать компоненты газовой фазы на своей поверхности или абсорбировать такие компоненты внутри себя. Если желательно, сорбент может включать в себя материал катализатора. В качестве примера материалы сорбентов могут включать угли, такие как активированный уголь, оксиды алюминия (глиноземы), силикаты, молекулярные сита, и цеолиты, но не ограничиваются этим, и могут быть использованы как таковые или в комбинации. В предпочтительном варианте материал сорбента представляет собой активированный уголь.

Микропористые материалы (то есть, микропористые сорбенты), такие как, например, активированный уголь, могут быть использованы для отфильтровывания компонентов газовой фазы из сигаретного дыма. Микропористый сорбент может иметь поры шириной или с диаметрами менее чем приблизительно 20 А.

Хотя микропористые материалы полезны для фильтрования сигаретного дыма, также микропористые материалы могут препятствовать возможности разработчика сигарет добавлять летучие ароматизирующие компоненты, такие как, например, ментол. В частности, микропористые сорбенты имеют тенденцию адсорбировать и/или абсорбировать ароматизирующие компоненты в период времени между получением сигареты и использованием потребителем, таким образом снижая эффективность ароматизирующих компонентов сигареты.

В дополнение к снижению эффективности ароматизирующих компонентов вследствие адсорбции/абсорбции микропористыми сорбентами, в том случае, когда ароматизирующий компонент перемещается и адсорбируется/абсорбируется сорбентом, также сталкиваются с двумя дополнительными проблемами. Во-первых, ароматизирующий компонент может занимать активные центры в сорбенте; по

- 4 012456 средством этого снижая способность сорбента удалять целевые компоненты газовой фазы из дыма. Вовторых, так как ароматизирующий компонент часто прочно адсорбирован/абсорбирован сорбентом, то ароматизирующий компонент не может высвобождаться в достаточной мере. По существу, желательно разделение между микропористыми материалами и ароматизирующими компонентами, или другими добавками.

Еще одно преимущество контролируемого высвобождения инкапсулированных летучих ароматизаторов в фильтре заключается в том, что инкапсулированные летучие добавки являются добавленными к потоку дыма на протяжении части фильтра.

Е. Добавки

Термин «добавка» означает любое вещество или компонент, который модифицирует характеристики сигареты при ее курении. Для модификации характеристик сигареты внутри одной или более капсул может содержаться любая подходящая добавка или комбинация веществ. Такие добавки включают ароматизаторы, нейтрализующие агенты и другие вещества, модифицирующие характеристики дыма, такие как химические реагенты, подобные 3-аминопропилсилилу (АР8), которые взаимодействуют с компонентами дыма. Кроме того, добавки также могут включать разбавители, растворители или технологические добавки, которые могут влиять или могут не влиять на сенсориальные качественные характеристики основного потока дыма, но которые способствуют технологической обработке добавки и ее инкапсулированию и действию в сигарете.

В предпочтительном варианте добавки могут включать одно или более ароматизаторов, таких как жидкие или твердые ароматизаторы, и ароматизирующие составы или материалы, содержащие ароматизирующее вещество. Термин «ароматизирующее вещество» или «табачный ароматизатор» могут включать любое ароматизирующее соединение или табачный экстракт, подходящий, чтобы быть помещенным с возможностью высвобождения в жидком виде в одной или более капсулах, таких как цельные (состоящие из одной части) капсулы, капсулы, состоящие из двух частей, макрокапсулы или микрокапсулы, для усиления вкуса основного потока дыма, производимого, например, сигаретой.

Подходящие ароматизаторы включают ментол, мяту, такую как перечная мята и мята колосовая, шоколад, солодку (лакрицу), ароматические вещества цитрусовых и других фруктов, гамма-окталактон, ванилин, этилванилин, ароматизаторы, освежающие дыхание, пряные ароматы, такие как корица, метилсалицилат, линалоол, бергамотное масло, гераниевое масло, лимонное масло, имбирное масло, и табачное ароматизирующее вещество, но не ограничиваются этим. Другие подходящие ароматизаторы могут включать ароматизирующие соединения, выбранные из группы, состоящей из кислоты, спирта, сложного эфира, альдегида, кетона, пиразина, их комбинаций или смесей и того подобного. Подходящие ароматизирующие соединения могут быть выбраны, например, из группы, состоящей из фенилуксусной кислоты, соланона, мегастигматриенона, 2-гептанона, бензилового спирта, цис-3-гексенилацетата, валериановой кислоты, валерианового альдегида, сложного эфира, терпена, сесквитерпена, нооткатона, мальтола, дамасценона, пиразина, лактона, анетола, изо-валериановой кислоты, их комбинаций и того подобного.

В одном варианте добавка может служить в качестве химического реагента для одного или более компонентов основного потока дыма. Такую добавку можно включать, в качестве примера, химически действующей добавки, которая взаимодействует с одной или более составляющими основного потока дыма. Например, смотри патенты с присвоенными в обычном порядке номерами: и8 6209547 и И8 6595218, в которых обсуждают реагенты, которые могут взаимодействовать с газообразными составляющими потока дыма и могут удалять газообразные составляющие из потока дыма, и которые являются специально включенными в этом документе путем ссылки во всей полноте.

Е. Капсулы

Капсулы, участвующие в компоновке фильтра, особенно обеспечивают преимущества для сигарет, содержащих активированный уголь. Путем размещения герметичных капсул в фильтре по потоку вслед за активированным углем в сигаретах, содержащих активированный уголь в фильтре, значительно предотвращают адсорбцию высвобождаемой добавки активированным углем и последующую дезактивацию угля. Таким образом, в том случае, когда добавка представляет собой ароматизирующий компонент, в значительной степени предотвращают адсорбцию ароматизатора активированным углем во время хранения сигарет и во время курения.

Путем внедрения добавки в одну или более капсул в фильтре значительно снижаются потери ароматизатора с боковым потоком дыма, и меньшее количество ароматизирующего компонента является пиролизованным или снижается пиролиз ароматизирующего компонента во время курения сигареты. Кроме того, путем размещения в определенном положении одной или более капсул, содержащих добавку, в зоне фильтра, активированный уголь может поддерживать свою способность модифицирования сигаретного дыма, что включает удаление летучих органических компонентов, таких как 1,3-бутадиен, акролеин, изопрен и т.д. из основного потока дыма.

Термин «размещенный с возможностью высвобождения», используемый в этом документе, относится к локализации посредством защитной оболочки капсул и высвобождению добавок в капсулах из условия, что добавки содержатся адекватно, чтобы в значительной степени избегать или минимизировать нежелательное перемещение, такое как, например, во время хранения. Этот термин также включает до

- 5 012456 бавки в капсуле, являющиеся достаточно подвижными, чтобы быть высвобожденными из капсулы, когда, например, капсулу разбивают или открывают посредством механического воздействия, но не ограничивается этим. Например, капсула может быть разбита путем сдавливания части сигаретного фильтра, содержащего капсулу, соответственно с высвобождением добавки из капсулы.

Капсула может быть получена с различными физическими структурами, включающими капсулы, состоящие из одной части, а также составные капсулы (состоящие из нескольких частей), большие капсулы, небольшие капсулы, микрокапсулы и т.д. Одна предпочтительная структура включает, по существу, сферическую капсулу, наряду с тем, что другие предпочтительные варианты выполнения включают макрокапсулы или микрокапсулы. Такие предпочтительные варианты выполнения могут заключать в себе жидкие добавки, и эти добавки могут быть высвобождены подобным образом путем приложения механического усилия. Капсулы могут присутствовать в зоне фильтра сигареты с рассредоточенной компоновкой, если обеспечивают небольшие макрокапсулы или микрокапсулы, или могут присутствовать в заглушке или в полости в пределах фильтра в случае одной или более капсул, предпочтительно одной, по существу, сферической капсулы. Однако капсула или капсулы предпочтительно присутствуют по потоку за любыми сорбентами, такими как активированный уголь.

Микрокапсулы могут быть сделаны посредством любой подходящей методики, включающей методики инкапсулирования, такие как нанесение покрытия, методом центрифугирования, коацервация, полимеризация на границе фаз, испарение растворителя, создание кольцевой струи, в которой используют две концентрические струи, чтобы выталкивать внутреннюю струю жидкого срединного вещества и внешнюю струю жидкого вещества-оболочки, при этом жидкий поток разбивается на капли и жидкое вещество-оболочка затвердевает в результате фазового перехода, вызванного присутствием сшивающих ионов, различиями рН, изменениями температуры и т.д.

Макрокапсулы могут быть обеспечены в заглушке или в полости и могут быть дополнительно инкапсулированы в оболочке или тому подобном, или, если желательно, могут быть обеспечены в фильтре с внешним покрытием и одним или более адсорбирующими элементами. При обеспечении макрокапсул в оболочке, в пределах материала заглушки, или в пределах фильтра с внешним покрытием и одним или более адсорбирующими элементами, макрокапсулы могут быть защищены от случайного или незначительного повреждения или утечки, и, если желательно, капсулы могут быть сделаны более крупными и более тонкими.

Кроме того, могут быть использованы одностенные или многостенные капсулы для подгонки стабильности, прочности, сопротивления разрыву, простоты технологической обработки при получении фильтра, и т.д. Капсулы могут быть получены из любого подходящего материала, такого как материалы, используемые в капсулах для доставки лекарственных средств, в жидкостных герметичных капсулах, или другие материалы для капсулирования. В качестве примера, могут быть использованы капсулы, типично применяемые в фармацевтической промышленности. Такие капсулы могут быть, например, на основе желатина, или могут быть образованы из полимерного материала, такого как модифицированная целлюлоза. Один тип модифицированной целлюлозы, которая может быть использована, представляет собой гидроксипропилметилцеллюлозу.

О. Предпочтительные варианты выполнения

Ссылаясь на фиг. 1, сигарета 20 включает табачный стержень 22, который обеспечивают смежно фильтрующему узлу 24.

Фильтрующий узел 24 включает фильтр 26, имеющий первый адсорбирующий элемент 32 и второй адсорбирующий элемент 34, с капсулой 36, обеспеченной между первым и вторым адсорбирующими элементами 32, 34. Третий адсорбирующий элемент 28 обеспечен с первого края фильтра 26, и четвертый адсорбирующий элемент 30 обеспечен со второго края фильтра 26. Активированный уголь 38 обеспечен между четвертым адсорбирующим элементом 30 и вторым концом фильтра 26. Четвертый адсорбирующий элемент 30 также может содержать активированный уголь 38, причем сорбент распределен в волокнистом жгуте. В примерах вариантов выполнения, адсорбирующие элементы 32, 34, 28, 30 могут представлять собой фильтрующие заглушки, включая ацетатцеллюлозные заглушки.

Теперь ссылаясь на фиг. 2, первый адсорбирующий элемент 32 является, как правило, цилиндрическим по форме и образует первую торцевую поверхность 44. Первая торцевая поверхность 44 первого адсорбирующего элемента 32 образует первый конец 48 фильтра 26. Второй адсорбирующий элемент 34 также, как правило, является цилиндрическим по форме и образует вторую торцевую поверхность 46. Вторая торцевая поверхность 46 второго адсорбирующего элемента 34 образует второй конец 50 фильтра 26. Первый и второй адсорбирующие элементы 32, 34 завернуты вокруг их внешней поверхности в подходящий, традиционный для заглушек оберточный материал.

Капсулу 36 обеспечивают между первым адсорбирующим элементом 32 и вторым адсорбирующим элементом 34. Капсула 36 содержит добавку, которая представляет собой текучий материал для модификации характеристик табачного дыма во время курения сигареты 20. Капсула 36 высвобождает по меньшей мере часть текучего материала, когда капсулу 36 подвергают внешнему усилию, такому как сдавливание курильщиком.

Сигаретный фильтр 26 имеет внешнее покрытие 40 для первого и второго адсорбирующих элемен

- 6 012456 тов 32, 34 и для капсулы 36, которое простирается, по существу, от первого конца 48 сигаретного фильтра 26 до второго конца 50 сигаретного фильтра 26. Внешнее покрытие 40 закрывает капсулу 36. Внешнее покрытие делают из материала, который является, по существу, непроницаемым для текучего материала капсулы 36. Например, внешнее покрытие может быть получено из целлофана, поливинилиденхлорида, или другой по существу непроницаемой пленки или тонкой пластинки. Посредством использования, по существу, непроницаемого материала, окрашивание бумаги, образующей мундштук, при высвобождении текучего материала из капсулы может быть снижено или исключено. Внешнее покрытие 40 может частично или полностью окружать сигаретный фильтр 26, включающий первый и второй адсорбирующие элементы 32, 34 и капсулу 36. Кроме того, если желательно, сигаретный фильтр может быть завернут в один или более слоев внешнего покрытия 40. Например, несколько слоев могут быть желательны для повышенной прочности и/или жесткости.

В предпочтительном варианте внешнее покрытие 40 представляет собой слой целлофана, а первый и второй адсорбирующие элементы 32, 34 выполнены из ацетата целлюлозы. Хотя в предпочтительном варианте между первым и вторым адсорбирующими элементами 32, 34 обеспечивают только одну капсулу 36, между первым и вторым адсорбирующими элементами 32, 34 могут быть обеспечены дополнительные капсулы 36 или множество более маленьких капсул.

Также в предпочтительном варианте капсула 36, как правило, является сферической с, по существу, непрерывной внешней оболочкой, заключающей внутри себя жидкость. Однако, одна или более капсул в фильтре 26 могут быть продолговатыми, например овальной формы или прямоугольной формы или иной несферической формы, и могут иметь составную (состоящую из нескольких частей) конструкцию. Аналогично, хотя в предпочтительном варианте, вещество внутри капсулы представляет собой жидкость, текучий материал может быть текучей средой, не являющейся жидкостью.

Кольцевой слой 42 из ацетата целлюлозы обеспечивают вокруг внешнего покрытия 40 сигаретного фильтра 26, причем этот слой фиксируют паром. Вокруг кольцевого слоя из ацетата целлюлозы может быть обеспечен оберточный материал заглушки 52.

Внешнее покрытие 40 предотвращает капиллярное распространение вещества из капсулы (после сдавливания капсулы потребителем) в продольном направлении сигареты, например по обертке и бумаге, образующей мундштук, которые окружают капсулу и другие компоненты фильтра. Внешнее покрытие 40 таким образом снижает или полностью предотвращает окрашивание бумаги, образующей мундштук.

В предпочтительном варианте, когда разбивают капсулу 36, жидкость, высвобожденная из капсулы, продолжается аксиально и смачивает первый и второй адсорбирующие элементы 32, 34 из ацетата целлюлозы. В примерах вариантов выполнения адсорбирующие элементы 32, 34 могут включать сильно смачиваемые части для содействия движению ароматизатора вдоль адсорбирующих элементов. Например, может быть получен и аксиально ориентирован материал для продольного капиллярного распространения, такой как адсорбирующее волокно/нить, предпочтительно расположенный в центре в пределах адсорбирующих элементов 32, 34, чтобы аксиально переносить и распределять жидкость, высвобожденную одной или более капсулами в пределах сигаретного фильтра 26. Предпочтительно материал для продольного капиллярного распространения представляет собой материал, адсорбирующий в большей степени, чем адсорбирующие элементы, из условия, что жидкость, высвобожденная из капсул, будет более быстро поглощена материалом для продольного капиллярного распространения.

Основной поток дыма тогда может идти из табачного стержня через фильтр 26: сначала через второй адсорбирующий элемент 34 (и материал для продольного капиллярного распространения, если обеспечен) и затем через первый адсорбирующий элемент 32 (и материал для продольного капиллярного распространения, если обеспечен), причем адсорбирующие элементы 32, 34 могут быть смочены жидкостью из капсулы. Кроме того, разбавляющий воздух может засасываться через фиксированный паром ацетатцеллюлозный кольцевой слой или через внешний оберточный материал. Два потока могут быть скорректированы путем регулирования фильтрационной эффективности ацетата целлюлозы, посредством использования отверстий для разбавления (вентиляции), и т.д. Жидкость, находящаяся внутри капсулы, защищена от перемещения до разрушения капсулы (например, путем сдавливания фильтра перед курением). Капсула подходит для применения с сигаретами, которые включают активированный уголь в фильтре. Капсула может содержать ароматизирующие компоненты и также может содержать компоненты, которые облегчают селективную фильтрацию основного потока дыма и которые также являются высвобождаемыми до курения сигареты.

Фиксированный паром ацетатцеллюлозный кольцевой слой 42 и первый и второй адсорбирующие элементы 32, 34 могут быть подогнаны по размеру, плотности и составу для достижения различных уровней разбавления, сопротивления потоку и доставки.

В примере варианта выполнения одну или более капсул 36 с диаметрами приблизительно 4-5 мм, предпочтительно приблизительно 4,5-4,7 мм, помещают между двумя адсорбирующими элементами 32, 34, которые завертывают в целлофановое внешнее покрытие 40 для образования сигаретного фильтра 26, или «внутренней срединной части» с длиной внешней окружности приблизительно 16-19 мм, предпочтительно 17-18 мм. Эту внутреннюю срединную часть 26 затем завертывают в кольцевой слой 42 или во

- 7 012456 «внешнюю оболочку», где длина окружности внешней оболочки составляет приблизительно 24-25 мм, предпочтительно приблизительно 24,4-24,5 мм, которая в свою очередь может быть завернута в оберточный материал заглушки 52. Кроме того, после завертывания в оберточный материал заглушки 52 могут быть обеспечены отверстия для вентиляции в оберточном материале заглушки 52 на расстоянии приблизительно 10-15 мм, предпочтительно приблизительно 12-13 мм, от мундштука фильтра.

Теперь ссылаясь на фиг. 3, здесь схематично иллюстрируют часть конструкции для получения сигаретного фильтра 26. Во время изготовления обеспечивают ряд адсорбирующих элементов 54 из ацетата целлюлозы. Адсорбирующие элементы 54, как правило, являются цилиндрическими по форме и имеют диаметр приблизительно 5 мм и длину приблизительно 10 мм. Каждый из адсорбирующих элементов 54 предпочтительно является вдвое длиннее, чем каждый из элементов: первый адсорбирующий элемент 32 или второй адсорбирующий элемент 34, так как каждый адсорбирующий элемент 54 будет в конце концов разрезан с образованием первого адсорбирующего элемента 32 и второго адсорбирующего элемента 34. Разумеется, если первый адсорбирующий элемент 32 и второй адсорбирующий элемент 34 имеют различные длины, каждый из адсорбирующих элементов 54 предпочтительно имеет длину, соответствующую суммарной длине первого адсорбирующего элемента 32 и второго адсорбирующего элемента 34. Кроме того, каждый из элементов 54 может состоять из двух различных композиций, исходя из денье волокнистого жгута и плотности, что дает элементы 54 с различными адсорбирующими характеристиками.

Адсорбирующие элементы 54 транспортируют по сборочной линии с заданным промежутком между смежными адсорбирующими элементами 54. Вокруг нижней части и боковых поверхностей адсорбирующих элементов 54 И-образно обеспечивают слой непроницаемого материала, такого как целлофан 55, который в конце концов будет образовывать внешнее покрытие 40, смотри также фиг. 4. И-образная конфигурация слоя целлофана 55 дает возможность капсулам быть вставленными или попавшими самотеком (под действием силы тяжести) в промежуток, обеспеченный между смежными элементами адсорбирующих элементов 54. После того, как между смежными адсорбирующими элементами 54 были обеспечены капсулы 36, из дозатора или посредством аппликатора 57 наносят каплю горячего расплавленного клея на накладной шов, образованный, когда боковые поверхности слоя целлофана накладывают одну поверх другой, с тем, чтобы склеить концы целлофана вместе.

В предпочтительном варианте между каждой парой расположенных смежно адсорбирующих элементов 54 обеспечивают одну капсулу 36. Однако, если между смежными элементами адсорбирующих элементов 54 должно быть обеспечено более одной или множество микрокапсул, то обеспечивают подходящее количество капсул (микрокапсулы или макрокапсулы) и затем накладывают слой целлофана, и концы склеивают вместе.

Наряду с тем, что в предпочтительном варианте слой целлофана 55 обеспечивает внешнее покрытие 40, могут быть использованы другие материалы, которые являются подходящими для применения в сигаретах и которые являются достаточно непроницаемыми для жидкости, содержащейся внутри капсул. Однако должны быть учтены себестоимость и возможность склеивать или сваривать концы слоя вместе. Например, может быть обеспечено внешнее покрытие 40 посредством подходящего слоя из термопластичной пленки, такой как полипропилен или полиэтилен, и т.д., при использовании соответствующей техники склеивания или соединения, такой как термосклеивание нагретым телом, что для специалиста в данной области будет очевидно. Также, внешнее покрытие 40 может быть обеспечено путем размещений, отличных от размещения посредством использования И-образного канала. Например, возможно завертывание по окружности слоя материала вокруг первого и второго адсорбирующих элементов 32, 34 и промежуточной капсулы или капсул 36.

Ссылаясь теперь на фиг. 5, ряд адсорбирующих элементов 54 и капсулы 36, обеспечиваемые в пределах внешнего покрытия 40, подают во вкладочную насадку 62. Волокнистый жгут 60 из ацетата целлюлозы обеспечивают вокруг внешнего покрытия 40 посредством вкладочной насадки 62. Затем ряд адсорбирующих элементов 54 с промежуточными капсулами 36 и внешним покрытием 40 подают через парообрабатывающую головку 62 для паровой фиксации ацетатцеллюлозного волокнистого жгута в кольцевом слое 42, окружающем внешнее покрытие 40. Вокруг внешней поверхности кольцевого слоя 42 затем может быть обеспечен оберточный материал заглушки. Описание патента США 4064791, которое раскрывает конструкцию для формирования фиксированного паром кольцевого слоя ацетата целлюлозы полностью включено в данное описание путем ссылки для всех целей.

Теперь ссылаясь на фиг. 6, ряд адсорбирующих элементов 54, промежуточные капсулы 36, внешнее покрытие 40 из целлофана и кольцевой слой 42 из ацетата целлюлозы (и любые оберточные материалы для заглушки) разрезают на двойные фильтры 70. Двойные фильтры 70 получают путем разрезания каждого второго адсорбирующего элемента 54 в ряду адсорбирующих элементов 54, по существу, посередине между смежными капсулами.

Каждый из двойных фильтров 70 содержит половину первого адсорбирующего элемента 72, первую капсулу 74, второй адсорбирующий элемент 76, вторую капсулу 78 и половину третьего адсорбирующего элемента 80, обеспеченные последовательно в пределах внешнего покрытия 40 и кольцевого слоя 42 из ацетата целлюлозы, обеспеченного вокруг внешнего покрытия 40 из целлофана.

- 8 012456

Продолжая ссылаться на фиг. 6, ряд двойных фильтров 70 затем компонуют с дополнительными адсорбирующими элементами 82, обеспеченными между смежными двойными фильтрами 70. Дополнительные адсорбирующие элементы 82 образованы из ацетата целлюлозы путем разрезания стержня фильтра 84 на дополнительные адсорбирующие элементы 82. Стержень фильтра 84 может быть заключен в оберточный материал заглушки. Каждый из дополнительных адсорбирующих элементов 82 является предпочтительно достаточно длинным, чтобы образовать два четвертых адсорбирующих элементов 30 фильтра 26 (смотри фиг. 1). Кроме того, между каждым из дополнительных адсорбирующих элементов 82 и смежными двойными фильтрами 70 обеспечивают заданное количество активированного угля 86. Таким образом, активированный уголь 86 обеспечивают с обеих сторон каждого из дополнительных адсорбирующих элементов 82.

Ряд дополнительных адсорбирующих элементов 82, активированный уголь 86, и двойные фильтры 70 заключают в оберточный материал заглушки 88, который общеизвестен в производстве многокомпонентных сигаретных фильтров.

В предпочтительном способе получения каждый второй элемент из ряда дополнительных адсорбирующих элементов разрезают, по существу, посередине между смежными двойными фильтрами 70. Стадия разрезания обеспечивает ряд счетверенных фильтров 90. Каждый из счетверенных фильтров 90 включает половину первого дополнительного адсорбирующего элемента 92, первое количество активированного угля 94, первый двойной фильтр 96, второе количество активированного угля 98, второй дополнительный адсорбирующий элемент 100, третье количество активированного угля 102, второй двойной фильтр 104, четвертое количество активированного угля 106, и половину третьего дополнительного адсорбирующего элемента 108.

Ссылаясь теперь на фиг. 7, в предпочтительном способе получения каждый из счетверенных фильтров 90 разрезают на отдельные сигаретные фильтры 103. Во время изготовления первый двойной фильтр 96 разрезают посередине между смежными капсулами и второй двойной фильтр 104 разрезают посередине между смежными капсулами с образованием отдельных фильтров 103. Впоследствии целлюлозный стержень фильтра 120 разрезают на дополнительные адсорбирующие элементы 122 и один из дополнительных адсорбирующих элементов 122 размещают между двух отдельных фильтров 103. Отдельные фильтры 103 являются ориентированными так, чтобы капсула 36 находилась между количеством активированного угля 86 и дополнительным адсорбирующим элементом 122.

Два отдельных фильтра 103 и дополнительный адсорбирующий элемент 122 обеспечивают двойной сигаретный фильтр 140. Обычно на этой стадии табачный стержень 22 присоединяют к каждому концу двойного сигаретного фильтра 140, причем табачные стержни являются смежными четвертым адсорбирующим элементам 30 сигаретного фильтрующего узла 24 (смотри также фиг. 1). Табачный стержень и фильтры, если желательно, могут быть обеспечены соответствующими оберточными материалами для заглушек и оберточными материалами для мундштука. Затем дополнительные адсорбирующие элементы 122 разрезают пополам, чтобы образовать третьи адсорбирующие элементы 28 сигаретного фильтра и чтобы образовать две сигареты, каждую со своим отдельным сигаретным фильтром.

Если желательно, количество активированного угля 38 может быть снижено или даже исключено совсем, и в этом случае четвертый адсорбирующий элемент 30 может быть обеспечен смежно второму концу сигаретного фильтрующего узла 24. Если активированный уголь 38 не включен, а четвертый адсорбирующий элемент 30 обеспечен непосредственно смежно второму концу фильтрующего узла 24, то такой четвертый адсорбирующий элемент 30 может содержать активированный уголь или другие сорбирующие материалы, распределенные в волокнистом жгуте. Альтернативно, если не включают активированный уголь 38, то четвертый адсорбирующий элемент 30 также может быть исключен из сигареты 20. Кроме того, из сигареты 20 может быть исключен третий адсорбирующий элемент 28.

Ссылаясь вновь на фиг. 1, ориентация фильтрующего узла 24 относительно табачного стержня 22 может быть обратной, так что капсулу 36 обеспечивают между табачным стержнем 22 и активированным углем 38 или другого сорбента. В зависимости от содержимого капсулы 36 может быть предпочтительно иметь капсулу по потоку перед сорбентом, чем за ним.

Капсула 36 предпочтительно является сферической с диаметром приблизительно 4,5-4,7 мм, где диаметр цилиндрических первого и второго адсорбирующих элементов 32, 34 составляет приблизительно 5 мм. Таким образом, воздух может обтекать капсулу по проходу, обеспеченному внешним покрытием 40, простирающимся между первым и вторым адсорбирующими элементами 32, 34. Капсула предпочтительно имеет хрупкую стенку, которая инкапсулирует добавку. Когда капсулу подвергают внешнему усилию, хрупкая стенка ломается с предоставлением добавки.

Если желательно, капсула, используемая для содержания добавки, может представлять собой капсулу, состоящую из двух частей, и может включать основную емкость для добавки, причем добавка может присутствовать в любом виде, подходящем для высвобождения из капсулы. В качестве примера, основная емкость может быть полностью или частично заполнена жидкой добавкой или добавками, и/или может содержать: пористый сжимающийся материал, такой как губка, насыщенная добавкой(ами), или неадсорбирующие твердые вещества для уменьшения пространства, доступного для добавки(ок), или даже микрокапсулы, содержащие добавку(и), для их защиты от возможного преждевременного разруше

- 9 012456 ния во время вибрации при изготовлении фильтра. Предпочтительно стенки одной или более капсул защищают добавку от перемещения и делают возможным контролируемое высвобождение добавки.

В капсуле, состоящей из двух частей, две части могут герметизировать и/или закрывать добавку внутри основной емкости и предотвращать утечку добавки ранее намеченного высвобождения посредством механического усилия. Капсула может включать две части, которые закрываются или герметично совмещаются и затем, по меньшей мере, частично отделяются друг от друга в результате приложения внешнего усилия, позволяющего жидкости или пару высвободиться из содержащегося материала добавки изнутри капсулы, состоящей из двух частей. Герметизирующее соединение, образованное двумя частями, может представлять собой механически герметизирующее соединение. Однако, для улучшения качества герметизирующего соединения может быть обеспечено ленточное соединение по внешней поверхности капсул в том месте, где две части капсулы соединяются. Ленточки/полоски могут быть сделаны из желатина, гидроксипропилметила (НРМС) или других подходящих материалов, предпочтительно из материалов, подобных материалу, используемому для образования капсул.

Чтобы высвободить содержащийся материал добавки из капсул, предпочтительно применяют внешнее усилие, такое как механическое воздействие. Один предпочтительный способ приложения внешнего усилия может представлять собой использование усилий потребителя, который сдавливает или прикладывает внешнюю силу на фильтр, содержащий капсулу, перед курением или во время курения сигареты. Сдавливание или приложение внешнего усилия предпочтительно будет разрушать капсулу или, по меньшей мере, частично деформировать основную емкость, что, в свою очередь, будет вызывать смещение механически закрытых или герметизированных внутренних компонентов капсулы в месте соединения. Такое смещение затем будет создавать одно или более открытых промежутков между внутренними компонентами, через которые по меньшей мере часть материала добавки может быть высвобождена из капсулы, например жидкость и/или пар могут быть высвобождены из капсулы для модификации табачного дыма, проходящего через фильтр. Действие этого усилия может осуществляться в направлении вдоль или поперечно оси сигареты. Также может быть приложено скручивающее усилие. Устройство для прикладывания внешнего усилия, такое как устройство для зажатия, обжимное устройство для трубочек, пинцет или любое другое устройство для прикладывания скручивающего или сжимающего усилия, также может быть использовано для концентрации усилия в предписанном месте фильтра повторно.

В капсуле, состоящей из двух частей, две части скорее могут физически отделиться друг от друга, чем разрушиться/треснуть при сдавливании потребителем, чтобы обеспечить сравнительно предсказуемый результат. Однако разрыв (трещина) также может быть использован, поскольку разрушение капсулы также будет приводить к созданию открытых промежутков, через которые по меньшей мере часть материала добавки может быть высвобождена из капсулы.

В одинарной капсуле ароматизирующие растворы могут быть инкапсулированы внутри одночастной, бесшовной капсулы. В примере варианта выполнения, в сигаретном фильтре могут быть обеспечены микрокапсулы, заключающие в себе материал добавки. Подобным образом макрокапсулы и микрокапсулы могут быть разрушены путем приложения усилия, при этом макрокапсулы и микрокапсулы разрушаются с высвобождением материала добавки из них.

Следует отметить, что термины «капсулы» и «макрокапсулы» предназначены для определения больших капсул, предпочтительно равных или больших, чем приблизительно 1 мм в диаметре, в то время как термин «микрокапсулы» определяют как меньшие капсулы, предпочтительно менее чем 1 мм.

Предпочтительная сигарета будет включать табачный стержень, целиком присоединенный к фильтру, который будет содержать по меньшей мере одну капсулу, содержащую материал добавки для модификации характеристик сигаретного дыма.

Предпочтительно сигаретный фильтр компонуют с одной или более капсулами, размещенными по потоку за сорбирующим материалом, с фильтрующим материалом между одной или более капсулами и сорбирующим материалом или на мундштуке фильтра, причем указанную одну или более капсул размещают в середине мундштука фильтра или между фильтром и мундштуком фильтра.

Также здесь может быть использована двойная капсула. Предпочтительно двойная капсула может быть образована посредством меньшей капсулы внутри большей капсулы. Эти две капсулы могут содержать материалы или составы, которые могут быть совместимы или могут быть несовместимы друг с другом. Чтобы содержать и удерживать добавку(и), могут быть использованы двойные капсулы, такие как ЭиоСар™ от компании Епсар Эгид ЭеНуегу от ^. Ьо!Ыап, Зсобапб.

Активированный уголь 38 обеспечивает сорбент для сигареты. Капсула 36 может быть вскрыта потребителем сигареты при сдавливании фильтра в зоне капсулы 36, что вызывает деформацию и/или разрушение или вскрытие капсулы 36, и соответственно высвобождение добавки и предоставление добавки основному потоку дыма, проходящему через фильтр.

Предпочтительно капсула 36 имеет прочность на продавливание приблизительно 5 Н-8 Н (0,5-0,8 кгс), 8 Н-12 Н (0,8-1,2 кгс), 12 Н-16 Н (1,2-1,6 кгс), 16 Н-20 Н (1,6-2,0 кгс) или 20 Н-24 Н (2,0-2,4 кгс (килограмм-сила)).

В еще одном варианте капсула может быть в виде одной или более микрокапсул, которые заключа

- 10 012456 ют в себе добавку(и). Каждая микрокапсула может быть использована как таковая или в комбинации с другими микрокапсулами. При использовании в сигарете каждая микрокапсула может содержать добавки, идентичные добавкам или отличные от добавок в другой(их) микрокапсуле(ах) в сигарете (если присутствуют), в зависимости от желательной(ых) добавки(ок). Например, для обеспечения предпочтительной комбинации ароматизаторов на основе ментола в сигаретный фильтр может быть внедрена комбинация из десяти ароматизированных ментолом микрокапсул и пяти ароматизированных табаком микрокапсул.

Типично, количество добавки, используемое на сигарету, может быть чрезвычайно небольшим, поскольку добавка в значительной степени герметизирована в капсулах на время упаковывания и хранения сигареты. В качестве примера, в том случае, когда в качестве добавки используют ароматизирующее вещество, для обеспечения соответствующего количества ароматизатора основному потоку дыма при курении сигареты, может быть достаточным несколько капель, например 3-6 мкл, 6-9 мкл, 9-12 мкл, ароматизатора в микрокапсулах, или может быть достаточным большее количество капель, например 6-9 мкл, 9-12 мкл или 12-15 мкл или более, в капсуле, состоящей из двух частей, или макрокапсуле.

Вязкость добавки также может быть скорректирована с тем, чтобы сделать возможным контролируемое продольное капиллярное распространение добавки в адсорбирующие элементы 32, 34, выполненные из ацетата целлюлозы. Внешнее покрытие 40, например, из целлофана предотвращает окрашивание добавкой крайних слоев фильтра сигареты, таких как бумага мундштука. Добавки, модифицирующие вязкость, которые могут быть использованы, могут включать пчелиный воск или другие воска для гидрофобных составов и модифицированные производные целлюлозы, и т.д., для гидрофильных составов.

Капсулы могут быть любого размера, подходящего для использования в сигарете, например менее чем 2 мм, 2-3 мм, 3-4 мм, 4-5 мм или более чем 5 мм, и фильтры, содержащие капсулы, могут варьироваться по длине, в зависимости от длины фильтра, например менее чем 8 мм, 8-10 мм, 10-12 мм, или более чем 12 мм. Для традиционных сигарет капсула предпочтительно составляет приблизительно 4-5 мм в диаметре.

Следует отметить, что сорбент также может быть внедрен в жгутообразный материал для фильтра. Например, активированный уголь может быть заключен в складках/сгибах жгутообразного материала фильтра или по всему объему жгутообразного материала, образующего фильтрующий компонент сигареты.

Для образования, по существу, сферических капсул с ароматизирующим веществом может быть использована концентрическая насадка для коэкструдирования капсул, имеющих сердцевину с ароматизирующим веществом и оболочку, причем сердцевина образуется в центральном канале концентрической насадки, и оболочка образуется в наружном канале концентрической насадки. Капсула, образованная на конце концентрической насадки, может быть резко опущена в раствор, где может происходить гелеобразование. Путем коэкструдирования сердцевины с жидким центральным ароматизирующим веществом и внешнего слоя стенки оболочки может быть образована капсула с жидким центром и гелевой оболочкой, соответственно с обеспечением структурной защитной оболочки для жидкой добавки. Альтернативно, экструзия одного материала также может быть использована для получения капсул.

Предпочтительно могут быть получены капсулы с ароматизирующим веществом, содержащие сердцевины с ароматизирующим веществом, которые могут быть гидрофобными, такие как мятное масло, ментол или другие добавки, которые указаны выше, и внешние слои, например стенки оболочек, выполненные из природных полисахаридов или как из природных, так и из модифицированных полисахаридов, но которые также могут представлять собой полимер или другие материалы для стенок оболочек. Предпочтительные полисахариды включают пектин, альгинат, карагинан, камеди и агар. Предпочтительные полимеры включают протеины, подобные желатину, модифицированные производные целлюлозы или синтетическим полимеры, такие как производные полиакрилатов.

Экструзия одного материала для образования капсул также может быть возможна. Например, гидрофобное ароматизирующее вещество может быть диспергировано в растворе гидрофильного полисахарида, и дисперсия может быть экструдирована через насадку с одним отверстием в раствор катиона на водной основе, подходящий для сшивания полисахарида. Делая возможным отделение гидрофобного ароматизатора от гидрофильных компонентов системы (полисахарид и катион), в капсуле может быть образована отчетливо различимая гидрофобная сердцевина.

Например, экструзия одного материала для образования капсул может быть осуществлена путем смешения смеси 1,1 г ароматизирующего состава на основе ментола/мяты в пробирке, содержащей 5 мл раствора пектина ЬМ20 (амидированный метоксипектин с низким, а именно 20% содержанием метоксирупп) с концентрацией 5% по массе в воде. Затем пробирка может быть подвергнута энергичному встряхиванию с получением дисперсии ароматизатора в растворе пектина. Затем дисперсия может быть подвергнута экструзии через иглу шприца по каплям в раствор хлорида кальция при постоянном перемешивании. В результате, мгновенно могут быть образованы капсулы размером приблизительно 1-2 мм, поскольку капли входят в плотный контакт с раствором, что приводит к сшиванию пектина катионами кальция. Затем капсулы могут быть собраны и высушены на воздухе. При использовании Сканирующего

- 11 012456

Электронного Микроскопа (8ЕМ) для исследования поперечных разрезов капсул, образованных по вышеуказанной типичной методологии, можно увидеть, что могут быть образованы капсулы с четко выраженными геометрическими формами сердцевины и оболочки и с неравномерной дисперсией ароматизирующего состава на основе ментола/мяты. Подобным образом, также может быть образована еще одна смесь, содержащая 2,2 г глицерина, 0,3 г ароматизирующего состава на основе ментола/мяты и 1,5 г 5% раствора пектина ЬМ20. Капсулы из такой смеси подобным образом могут быть образованы путем осаждения в растворе хлорида кальция и могут давать в результате геометрическую форму типа сердцевинаоболочка, аналогичную другим капсулам.

Толщина внешнего слоя может быть скорректирована посредством конструкции насадки, где пропорция и размер сердцевины с ароматизирующим веществом и внешнего слоя могут быть более точно подобраны. Альтернативно, толщина внешнего слоя также может быть скорректирована посредством индивидуального подбора материала внешнего слоя и раствора, используемого для гелеобразования материала внешнего слоя, причем материал внешнего слоя и раствор могут реагировать быстро или медленно и, следовательно, образовывать более толстые/плотные или более тонкие внешние слои стенки оболочки, в зависимости от скорости их реакции с раствором.

Сердцевина с ароматизирующим веществом, указанная выше, предпочтительно представляет собой гидрофобное ароматизирующее вещество, но также может представлять собой гидрофильное ароматизирующее вещество. Однако, если желательно гидрофильное ароматизирующее вещество, то свойства материала внешнего слоя предпочтительно отличаются от свойств материала внешнего слоя, используемого с гидрофобными ароматизирующими веществами. Кроме того, сердцевина с ароматизирующим веществом также может представлять собой дисперсию гидрофильных и гидрофобных компонентов, где предпочтительно гидрофильный компонент содержит катионы, которые могут влиять на внешнюю зону внешнего слоя. Толщина также может быть скорректирована посредством нанесения покрытия на первичную капсулу путем дополнительного инкапсулирования ионным гелеобразованием или посредством другого средства.

Кроме того, добавки могут быть использованы для обеспечения требуемой прочности, термостойкости, функциональности капсулы и т.д. Например, сшивающие добавки и увлажняющие вещества могут быть использованы, чтобы задать прочность внешних слоев стенки оболочки, в то время как поверхностно-активные вещества могут быть использованы с тем, чтобы задать гидрофильные/гидрофобные границы раздела между сердцевиной с ароматизирующим веществом и внешним слоем стенки оболочки или между внешним слоем стенки оболочки и раствором.

Хотя изобретение выше подробно описано со ссылкой на конкретные варианты его выполнения, специалисту в данной области будут понятны различные изменения и модификации, а также его эквиваленты в объеме формулы изобретения.

Claims (16)

1. Сигаретный фильтр, содержащий первый адсорбирующий элемент, образующий первую торцевую поверхность, причем указанная первая торцевая поверхность указанного первого адсорбирующего элемента образует первый конец указанного сигаретного фильтра;

второй адсорбирующий элемент, образующий вторую торцевую поверхность, причем указанная вторая торцевая поверхность указанного второго адсорбирующего элемента образует второй конец указанного сигаретного фильтра;

по меньшей мере одну капсулу, обеспеченную между указанным первым адсорбирующим элементом и указанным вторым адсорбирующим элементом, причем указанная по меньшей мере одна капсула содержит текучий материал для модификации характеристик табачного дыма во время курения сигареты, причем указанная по меньшей мере одна капсула высвобождает по меньшей мере часть текучего материала, когда указанную по меньшей мере одну капсулу подвергают внешнему усилию;

при этом указанный сигаретный фильтр имеет внешнее покрытие, продолжающееся, по существу, от первого конца сигаретного фильтра до второго конца сигаретного фильтра, и содержит в себе указанную по меньшей мере одну капсулу, причем указанное внешнее покрытие образовано из материала, которое является, по существу, непроницаемым для указанного текучего материала указанной по меньшей мере одной капсулы.

2. Сигаретный фильтр по п.1, в котором первый адсорбирующий элемент является, по существу, цилиндрическим, и указанный второй адсорбирующий элемент является, по существу, цилиндрическим; и/или указанное внешнее покрытие выполнено из целлофана или поливинилиденхлорида; и/или первый адсорбирующий элемент выполнен из ацетата целлюлозы, и указанный второй адсорбирующий элемент выполнен из ацетата целлюлозы; и/или указанная по меньшей мере одна капсула состоит из единственной капсулы, обеспеченной между указанным первым адсорбирующим элементом и указанным вторым адсорбирующим элементом; и/или

- 12 012456 текучий материал, содержащийся внутри указанной одной капсулы, является жидкостью.

3. Сигаретный фильтр по п.1, дополнительно содержащий кольцевой слой ацетата целлюлозы, обеспеченный вокруг внешнего покрытия указанного сигаретного фильтра, при этом указанный кольцевой слой ацетата целлюлозы фиксирован паром; и/или третий адсорбирующий элемент из ацетата целлюлозы, причем указанный третий адсорбирующий элемент обеспечен, по существу, смежно указанному первому концу указанного сигаретного фильтра; и/или сорбент, обеспеченный между указанным вторым концом указанного сигаретного фильтра и указанным четвертым адсорбирующим элементом; и/или материал для продольного капиллярного распространения жидкости внутри первого адсорбирующего элемента и/или второго адсорбирующего элемента, причем материал для продольного капиллярного распространения жидкости является более сильным адсорбентом по сравнению с первым адсорбирующим элементом и/или вторым адсорбирующим элементом.

4. Сигаретный фильтр по п.1, дополнительно содержащий третий адсорбирующий элемент из ацетата целлюлозы, причем указанный третий адсорбирующий элемент обеспечен, по существу, смежно указанному первому концу указанного сигаретного фильтра; и/или четвертый адсорбирующий элемент из ацетата целлюлозы, причем указанный четвертый адсорбирующий элемент обеспечен, по существу, смежно указанному второму концу указанного сигаретного фильтра; и/или сорбент, обеспеченный между указанным вторым концом указанного сигаретного фильтра и указанным четвертым адсорбирующим элементом.

5. Сигарета, содержащая сигаретный фильтр по п.1, который дополнительно содержит четвертый адсорбирующий элемент из ацетата целлюлозы, причем указанный четвертый адсорбирующий элемент обеспечен, по существу, смежно указанному второму концу указанного сигаретного фильтра, при этом табачный стержень обеспечен, по существу, смежно указанному четвертому адсорбирующему элементу.

6. Способ получения сигаретных фильтров, предусматривающий стадии получения ряда адсорбирующих элементов;

обеспечения по меньшей мере одной капсулы между смежными адсорбирующими элементами, причем указанная по меньшей мере одна капсула содержит текучий материал для модификации характеристик табачного дыма во время курения сигареты, причем указанная по меньшей мере одна капсула высвобождает по меньшей мере часть текучего материала, когда указанную по меньшей мере одну капсулу подвергают внешнему усилию;

получения внешнего покрытия вокруг указанного ряда адсорбирующих элементов и указанной по меньшей мере одной капсулы, обеспеченной между смежными адсорбирующими элементами, причем указанное внешнее покрытие образовано из материала, который является, по существу, непроницаемым для текучего материала указанной по меньшей мере одной капсулы.

7. Способ по п.6, в котором каждый из указанных адсорбирующих элементов является, по существу, цилиндрическим; и/или указанный материал указанного внешнего покрытия представляет собой целлофан или поливинилиденхлорид; и/или указанные адсорбирующие элементы выполнены из ацетата целлюлозы; и/или между указанными смежными адсорбирующими элементами обеспечивают только одну капсулу; и/или указанный текучий материал, содержащийся внутри указанной одной капсулы, является жидкостью.

8. Способ по п.6, дополнительно предусматривающий стадию получения кольцевого слоя ацетата целлюлозы вокруг внешней поверхности указанного сигаретного фильтра, причем указанный кольцевой слой ацетата целлюлозы фиксирован паром.

9. Способ по п.8, дополнительно предусматривающий стадию разрезания каждого второго адсорбирующего элемента в указанном ряду адсорбирующих элементов, по существу, посередине между смежными капсулами, при этом указанная стадия разрезания обеспечивает двойные фильтры, причем каждый из указанных двойных фильтров включает половину первого адсорбирующего элемента, первую капсулу, второй адсорбирующий элемент, вторую капсулу и половину третьего адсорбирующего элемента, обеспеченные последовательно в пределах указанного внешнего покрытия, причем вокруг указанного внешнего покрытия обеспечивают указанный кольцевой слой ацетата целлюлозы.

10. Двойной фильтр, полученный способом по п.9.

11. Способ по п.9, дополнительно включающий стадию получения ряда дополнительных адсорбирующих элементов, причем один из указанных двойных фильтров обеспечивают между смежными дополнительными адсорбирующими элементами, и/или обеспечения активированного угля между каждым из указанных дополнительных адсорбирующих элементов и указанным смежным двойным фильтром.

- 13 012456

12. Способ по п.11, дополнительно предусматривающий стадию разрезания каждого второго дополнительного адсорбирующего элемента из указанного ряда дополнительных адсорбирующих элементов, по существу, посередине между смежными двойными фильтрами, причем указанная стадия разрезания обеспечивает счетверенные фильтры, при этом каждый из указанных счетверенных фильтров содержит половину первого дополнительного адсорбирующего элемента, первый двойной фильтр, второй дополнительный адсорбирующий элемент, второй двойной фильтр и половину третьего дополнительного адсорбирующего элемента; или при этом каждый из указанных счетверенных фильтров содержит половину первого дополнительного адсорбирующего элемента, первое количество активированного угля, первый двойной фильтр, второе количество активированного угля, второй дополнительный адсорбирующий элемент, третье количество активированного угля, второй двойной фильтр, четвертое количество активированного угля и половину третьего дополнительного адсорбирующего элемента.

13. Счетверенный фильтр, полученный способом по п.12.

14. Способ по п.12, дополнительно предусматривающий стадии разрезания каждого из указанных двойных фильтров посередине между смежными капсулами и разрезания каждого указанного второго дополнительного адсорбирующего элемента посередине между смежными двойными фильтрами, посредством чего получают отдельные сигаретные фильтры.

15. Отдельный сигаретный фильтр, полученный способом по п.14.

16. Способ по п.14, дополнительно предусматривающий стадии получения дополнительного адсорбирующего элемента между смежными парами указанных отдельных сигаретных фильтров для образования двойного сигаретного фильтра;

получения табачного стержня, по существу, смежного каждому концу указанного двойного сигаретного фильтра;

присоединения табачных стержней к двойному сигаретному фильтру посредством мундштучной бумаги;

разрезания указанного дополнительного адсорбирующего элемента, по существу, посередине между указанными смежными парами указанных отдельных сигаретных фильтров с образованием отдельных сигарет.