ES2706491T3 - Elemento de filtro para un artículo de fumar - Google Patents

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Abstract

Un elemento de filtro (3) para un artículo de fumar, comprendiendo el elemento de filtro (3): al menos un tapón de material de filtro rodeado por una envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire, en el que el tapón de material de filtro comprende al menos dos segmentos (5, 6) que están alineados longitudinalmente y montados giratoriamente alrededor de un eje longitudinal común, comprendiendo al menos uno de los segmentos (5, 6) al menos una perforación (8) conformada en la envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire; y un material de envoltura (9) que rodea al menos una parte de la envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire, comprendiendo el material de envoltura (9) una primera parte (10) fijada a un primer segmento (5) de los dos segmentos del tapón de material de filtro y una segunda parte (11) fijada al segundo segmento (6) del tapón de material de filtro, y que comprende al menos una abertura (13) conformada en el mismo, estando configuradas las partes primera y segunda (10, 11) del material de envoltura (9) y los segmentos primero y segundo (5, 6) del tapón de material de filtro de tal manera que la respectiva al menos una perforación (8) de la envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire y la al menos una abertura (13) del material de envoltura (9) se pueden superponer tras el giro de uno de los segmentos (5, 6) del tapón de material de filtro alrededor del eje longitudinal común al objeto de modificar la ventilación del filtro; caracterizado por que cada una de las al menos una perforación (8) tiene una primera longitud y cada una de las al menos una abertura (13) tiene una segunda longitud diferente de la primera longitud.

Description

DESCRIPCIÓN
Elemento de filtro para un artículo de fumar
La presente invención se refiere a un elemento de filtro para un artículo de fumar. En particular, la presente invención se refiere a un elemento de filtro que hace posible que un usuario modifique el ratio de humo de tabaco a aire inhalado por medio de la provisión de un mecanismo de variación de la caída de presión en el filtro.
Los elementos de filtro para los artículos de fumar son, por supuesto, bien conocidos. También es bien conocida la provisión de elementos de filtro que tienen unos medios para la modificación del ratio de humo de tabaco a aire inhalado por parte de un usuario por medio de la provisión de un mecanismo al usuario para variar la caída de presión en el filtro. Ejemplos de tales configuraciones se muestran en el documento de patente de EE.UU. n° 4.646.763, en el documento de patente de EE.UU. n° 4.649.944, en el documento de patente de EE.UU. n° 4.570.649 o en el documento de solicitud de patente PCT WO 2013/079645, por ejemplo. Tales configuraciones hacen posible variaciones del nivel de ventilación del filtro, por lo tanto de la intensidad del humo y de la emisión de alquitrán de los artículos de fumar, entre una emisión de alquitrán máxima en un primer estado y una segunda emisión de alquitrán en un segundo estado.
A pesar de que dichos elementos de filtro conocidos tienen algunas ventajas en el sentido de que permiten a un usuario controlar la intensidad del humo, también tienen una serie de desventajas. En particular, el nivel de control del usuario está restringido dado que la variación de la dilución en aire es relativamente limitada. El nivel de control se restringe de forma especial si un usuario quiere modificar el filtro entre dos estados ventilados de los artículos de fumar; es decir, dos estados de emisión de alquitrán reducida.
La presente invención busca proporcionar un elemento de filtro que mejore el control de la intensidad del humo por parte de un usuario, haciendo posible que el usuario modifique la caída de presión en el filtro entre estados de emisión de alquitrán reducida y a la vez garantizar que se proporciona un elemento de filtro rentable.
Para alcanzar este objetivo, la presente invención proporciona un elemento de filtro para un artículo de fumar, comprendiendo el elemento de filtro: al menos un tapón de material de filtro rodeado por una envoltura de tapón substancialmente permeable al aire, en el que el tapón de material de filtro comprende al menos dos segmentos que están alineados longitudinalmente y montados giratoriamente alrededor de un eje longitudinal común, comprendiendo al menos uno de los segmentos al menos una perforación conformada en la envoltura de tapón substancialmente permeable al aire; y un material de envoltura que rodea al menos una parte de la envoltura de tapón substancialmente permeable al aire, comprendiendo el material de envoltura una primera parte fijada a un primer segmento de los dos segmentos del tapón de material de filtro y una segunda parte fijada al segundo segmento del tapón de material de filtro, y que comprende al menos una abertura conformada en el mismo, estando configuradas las partes primera y segunda del material de envoltura y los segmentos primero y segundo del tapón de material de filtro de tal manera que la respectiva al menos una perforación de la envoltura de tapón substancialmente permeable al aire y la al menos una abertura del material de envoltura se pueden superponer tras el giro de uno de los segmentos del tapón de material de filtro alrededor del eje longitudinal común al objeto de modificar la ventilación del filtro; en el que cada una de las al menos una perforación tiene una primera longitud y cada una de las al menos una abertura tiene una segunda longitud diferente de la primera longitud.
El elemento de filtro según la presente invención incluye, por lo tanto, una combinación de ranuras de alineación, a las que se hace referencia respectivamente como perforaciones y aberturas, y una envoltura de tapón substancialmente permeable al aire o porosa para permitir que el aire fluya hasta el interior del filtro. Es importante destacar que la utilización de esta combinación de ranuras de alineación y envoltura de tapón porosa hace posible una variación relativamente pequeña de la dilución en aire, lo cual da lugar a una mayor estabilidad y ajuste fino del producto de filtro variable. De forma ventajosa, esto permite la fabricación de cigarrillos que tienen una intensidad de sabor y unas emisiones de alquitrán variables, por medio de la provisión de un elemento de filtro ajustable entre dos configuraciones de cigarrillo ventiladas.
La al menos una perforación puede estar conformada en el segundo segmento del material de filtro y la al menos una abertura puede estar conformada en la segunda parte del material de envoltura.
Preferiblemente, cada una de las al menos una perforación tiene una primera longitud y cada una de las al menos una abertura tiene una segunda longitud. Dicho de otro modo, todas las perforaciones tienen la misma longitud, mientras que todas las aberturas tienen también la misma longitud (la cual es diferente de la longitud de las aberturas), lo cual facilita la fabricación del elemento de filtro.
Preferiblemente, al menos uno de los segmentos del material de filtro comprende al menos tres perforaciones separadas equidistantemente entre sí. Por ejemplo, puede haber tres perforaciones de igual longitud situadas en el mismo plano alrededor de una circunferencia de la envoltura de tapón, a aproximadamente 120 grados entre sí. Un aspecto adicional de la invención se refiere a un artículo de fumar que comprende un elemento de filtro como el descrito con anterioridad. Un artículo de fumar de este tipo incluiría normalmente una columna de tabaco conectada a un extremo del filtro por medio del material de envoltura, el cual se superpone sobre dicho extremo del elemento de filtro y sobre un extremo de la columna de tabaco.
Preferiblemente, la segunda parte del material de envoltura que comprende la abertura rodea un segmento del tapón de material de filtro que incluye la perforación y al menos parte de un segmento del tapón de material de filtro libre de la al menos una perforación.
Las partes primera y segunda del material de envoltura pueden estar separadas por una hendidura circunferencial alrededor del tapón de filtro, mientras que los segmentos primero y segundo del tapón de material de filtro pueden estar separados por un corte circunferencial situado en un segundo plano perpendicular al eje longitudinal común, y en el que la hendidura circunferencial está situada en el segundo plano. De por sí, la hendidura circunferencial del material de envoltura se corresponde con un corte circunferencial en el tapón de material de filtro, estando ambos situados en el mismo plano. Se comprenderá que los términos “hendidura” y “corte” expresan el mismo significado, aunque se utilizan respectivamente los términos diferentes, haciendo referencia a los materiales de envoltura y filtro, por razones de claridad.
Se describirá a continuación un ejemplo de la presente invención, junto con un método de fabricación de la misma, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
Las figuras 1 y 2 muestran un filtro de flujo variable convencional para un artículo de fumar.
La figura 3 es una vista en sección transversal de un artículo de fumar que comprende un filtro de flujo variable convencional para un artículo de fumar.
Las figuras 4 y 5 son vistas en sección transversal de artículos de fumar que comprenden un elemento de filtro según la presente descripción;
Las figuras 6A y 6B muestran unas secuencias de alineación correspondientes a las posiciones relativas de las perforaciones de la envoltura de tapón porosa y de las ranuras del papel de filtro al objeto de controlar la cantidad de aire que se puede aspirar por medio de la combinación de las ranuras de alineación y las perforaciones.
La figura 7 muestra otro elemento de filtro según la presente invención; y
La figura 8 es una tabla que reproduce las emisiones de alquitrán mínima y máxima obtenidas para cinco artículos de fumar diferentes según la invención.
Haciendo referencia a la figura 1, un cigarrillo con filtro 1 comprende una columna de tabaco 2 y un componente de filtro 3. El componente de filtro 3 está configurado para hacer posible el ajuste de la ventilación del filtro por parte de un usuario al objeto de ajustar la intensidad del sabor del cigarrillo 1. El componente de filtro 3 comprende un tapón de material de filtro, tal como de acetato de celulosa, que tiene una envoltura de tapón 4 que se extiende sobre su superficie exterior. En los componentes de filtro 3 conocidos en la técnica anterior, la envoltura de tapón 4 es substancialmente impermeable al aire.
El componente de filtro 3 está dividido en un segmento de filtro de extremo de boquilla 5 y un segmento de filtro de extremo de tabaco 6, por medio de un corte transversal 7, el cual es perpendicular al eje longitudinal del cigarrillo 1. El corte 7 es sólo parcial a lo largo del diámetro del tapón de filtro 4 al objeto de dejar un miembro de conexión central de material de filtro entre los dos segmentos 5, 6. Este miembro de conexión (no mostrado) se comporta, de forma ventajosa, como un eje de giro de los segmentos 5, 6 entre sí para permitir la variación de la ventilación del filtro, tal y como se ha explicado con anterioridad.
Al menos una hendidura, a la que también se hace referencia como perforación 8, está conformada en la envoltura de tapón 4 en el segmento de filtro de extremo de tabaco 6. Esta perforación 8 permite que se aspire aire hacia el interior a través de la envoltura de tapón 4 y que llegue hasta el centro del componente de filtro 3.
Para el montaje del componente de filtro 3 en la columna de tabaco 2, un material de envoltura adecuado, tal como papel de filtro 9, se proporciona y se envuelve alrededor de la envoltura de tapón 4 y de los segmentos 5, 6. El papel de filtro 9 está compuesto por dos bandas 10, 11 que se pueden separar a lo largo un pre-corte o línea de corte 12. Una primera banda 10 del papel de filtro 9 está fijada, normalmente por pegado, al segmento de filtro de extremo de boquilla 5 del cigarrillo 1 y se extiende sobre el corte 7 entre los dos segmentos 5, 6, y parcialmente sobre el segundo segmento de filtro 6 y la perforación 8, sin estar fijada al segundo segmento 6. La primera banda de filtro 10 comprende al menos una ranura transversal 13 que está situada de tal forma que puede quedar alineada sobre la perforación 8 del segundo segmento de filtro 6. Una segunda banda de filtro 11 del papel de filtro 9 está fijada, normalmente por pegado, a la parte restante del segmento de extremo de tabaco 6 que no está cubierta por la banda 10 y a la columna de tabaco 2 al objeto de fijar el componente de filtro 3 a la columna de tabaco 2.
La figura 2 muestra la figura 1 cuando está montada, con la ranura 13 de la primera banda 10 del papel de filtro 9 alineada sobre la perforación 8.
Dicha configuración del componente de filtro 3 y del papel de filtro 9 hace que el segmento de filtro de extremo de boquilla 5 sea capaz de girar alrededor del eje longitudinal del cigarrillo 1 con respecto al segmento de filtro de extremo de tabaco 6 que está conectado a la columna de tabaco 2. Esto modifica las posiciones respectivas de la perforación 8 del segmento de filtro de extremo de tabaco 6 y de la ranura 13 de la primera banda de filtro 10, tal y como se muestra en la figura 3, al objeto de ajustar la ventilación del componente de filtro 3, y por lo tanto, la intensidad del cigarrillo 1.
La figura 3 muestra una vista en sección transversal del componente de filtro 3 a través de la posición de la perforación 8 y la ranura 13. A partir de ella, se puede observar que el giro relativo del segmento de filtro de extremo de boquilla 5 con respecto al segmento de filtro de extremo de tabaco 6 en cualquier dirección puede ajustar las posiciones relativas de la ranura 13 y la perforación 8 al objeto de controlar la cantidad de aire que se puede aspirar a través de la combinación de la ranura 13 y la perforación 8 y que puede llegar hasta el interior del componente de filtro 3 cuando se está fumando el cigarrillo 1.
Cuando se utiliza, el usuario puede girar el segmento de filtro de extremo de boquilla 5 para modificar las posiciones relativas de la ranura 13 y la perforación 8 y para cambiar la ventilación del componente de filtro 3 que modifica la mezcla de aire recibida por un usuario cuando la columna de tabaco 2 está encendida. Es importante destacar que, con el componente de filtro 3 convencional, el flujo de aire sólo se puede aspirar a través de la combinación de la ranura 13 y la perforación 8, llegando hasta el interior del componente de filtro 3, dado que la envoltura de tapón 4 de las configuraciones conocidas es substancialmente impermeable al aire.
La figura 4 muestra una vista en sección transversal de un artículo de fumar que comprende un elemento de filtro según la presente descripción, a través de la posición de la perforación 8 y la ranura 13. El artículo de fumar según la presente invención es sustancialmente similar es estructura al que se muestra en las figuras 1 a 3, con la excepción de que la envoltura de tapón proporcionada es substancialmente permeable al aire o porosa. Por ejemplo, en el artículo de fumar de la presente invención se pueden utilizar papeles de envoltura de tapón que tienen porosidades que varían de aproximadamente 1.300 CU a 24.000 CU. Como en la figura 3, se puede observar que el giro relativo del segmento de filtro de extremo de boquilla 5 con respecto al segmento de filtro de extremo de tabaco 6 en cualquier dirección puede ajustar las posiciones relativas de la ranura 13 y la perforación 8 al objeto de controlar la cantidad de aire que se puede aspirar a través de la combinación de la ranura 13 y la perforación 8 y que puede llegar hasta el interior del componente de filtro 3 cuando se está fumando el cigarrillo 1.
Cuando se utiliza, el usuario puede girar el segmento de filtro de extremo de boquilla 5 para modificar las posiciones relativas de la ranura 13 y la perforación 8 y para cambiar la ventilación del componente de filtro 3 que modifica la mezcla de aire recibida por un usuario cuando la columna de tabaco 2 está encendida. Sin embargo, a diferencia del caso conocido de la figura 3, la envoltura de tapón 40 es porosa, permitiendo por lo tanto que al menos algo de flujo de aire pase a través del filtro en todo momento, con independencia de la alineación de la ranura 13 y la perforación 8. Dado que el flujo de aire pasa siempre a través del elemento de filtro 3, la variación de la dilución en aire obtenida por las posiciones relativas de la ranura 13 y la perforación 8 es menor que en el caso de la figura 3. De forma ventajosa, esto mejora el control del usuario, el cual es capaz de modificar la intensidad del humo de forma continua, es decir, la emisión de alquitrán del artículo de fumar entre dos estados ventilados. Es posible de esta forma variar, por ejemplo, la emisión de alquitrán entre 0,1 mg y 8,0 mg, por ejemplo. Otra ventaja que ofrece el filtro de la invención es que es posible la obtención de estados de emisión de alquitrán relativamente altos (en particular, por encima de 7 mg de alquitrán) sin la necesidad de tener valores elevados de caída de presión en el artículo de fumar 1, en concreto, valores de caída de presión de 1.274,8645 Pa (130 mmH20) y superiores. El filtro y el artículo de fumar de la invención proporcionan unas caídas de presión de menos de 1.274,8645 Pa (130 mmH20), y preferiblemente de menos de 1176,798 Pa (120 mmH2O), en cualquier posición relativa de la ranura 13 y la perforación 8. Esto reduce en particular la resistencia a la aspiración de humo a través del elemento de filtro 3 mientras un usuario ajusta el filtro para la obtención de estados de elevada emisión de alquitrán.
Se debe entender que se podría disponer cualquier pluralidad de perforaciones 8 y/o ranuras 13 al objeto de alcanzar la misma función de variación del nivel de ventilación en el componente de filtro 3, permaneciendo el principio común de ventilación idéntico y basado en la alineación / desalineación de dichas perforaciones 8 y la ranura 13 tras el giro del segmento de extremo de boquilla 5 del filtro con respecto al segmento de extremo de tabaco 6.
Preferiblemente, las perforaciones 8 son de longitud igual y pueden variar de 2,00 mm a 4,5 mm, por ejemplo. En una realización preferida, hay tres perforaciones 8 conformadas en la envoltura de tapón 40, situadas en el mismo plano y posicionadas con un ángulo 0 de aproximadamente 120 grados entre sí, tal y como se muestra en la figura 5.
Las figuras 6A y 6B muestran la variación del flujo de aire a través del componente de filtro 3 representado en la figura 7, utilizando unas perforaciones 8 relativamente pequeñas, por ejemplo de 2,5 mm, y unas ranuras 13 correspondientes (figura 6A) y utilizando unas perforaciones 8 relativamente grandes, por ejemplo de 4,0 mm, y unas ranuras 13 correspondientes (figura 6B). Debido a que la envoltura de tapón 40 es porosa, el flujo de aire pasa siempre a través del componente de filtro 3, dando lugar a un flujo de aire relativamente débil pero permanente en el caso de perforaciones 8 y ranuras 13 correspondientes relativamente pequeñas (figura 6A), y a un flujo de aire relativamente fuerte y permanente en el caso de perforaciones 8 y ranuras 13 correspondientes relativamente grandes (figura 6B).
La figura 8 es una tabla que reproduce las emisiones de alquitrán mínima y máxima obtenidas para cinco artículos de fumar diferentes según la invención, con diferentes estructuras de filtro (filtros dobles de acetato de carbón o de monoacetato), diferentes porosidades de la envoltura de filtro y diferentes tamaños de las perforaciones. Las emisiones de alquitrán reproducidas en esa tabla han sido obtenidas bajo el régimen de fumar de norma ISO, siguiendo las normas ISO de prueba de artículos de fumar (ISO 3308, ISO 4387).
Se describirá ahora un método a modo de ejemplo de fabricación del filtro según la presente descripción.
En una primera etapa, se proporciona un material de conformación del tapón de filtro que puede ser un material tal como una estopa de acetato de celulosa, de una forma convencional y bien conocida en la industria de la fabricación de filtros de cigarrillos. Se obtiene de esta forma una columna de filtro continua. Esta columna continua se rodea a continuación con una envoltura de tapón porosa 40 para mantener la forma de la estopa de acetato y se divide en segmentos al objeto de producir componentes de filtro 3 individuales.
Los componentes de filtro 3 individuales se colocan a continuación en un dispositivo productor de artículos de fumar, el cual está equipado con un módulo de procesamiento para el montaje de los componentes de filtro 3 y las columnas de tabaco 2 al objeto de formar cigarrillos. Los componentes de filtro 3 se cortan a continuación transversalmente para la conformación de los dos segmentos interconectados giratorios 5, 6. Las perforaciones 8 se realizan en los componentes de filtro 3 por corte con láser o con cuchilla.
En algunas realizaciones, se puede utilizar el papel de filtro 9 pre-perforado. De forma alternativa, el papel de filtro 9 se puede perforar y cortar, o preferiblemente pre-cortar, al objeto de definir la línea de separación 12 entre las bandas 10, 11 del papel de filtro 9, y seguidamente se puede suministrar y hacer que se envuelva alrededor del componente de filtro 3 para conectar éste con la columna de tabaco 2 a fin de conformar un producto de cigarrillo. Los componentes de filtro 3 están sometidos a un corte por láser o por cuchilla para la conformación de forma simultánea de las perforaciones 8 en el segmento de filtro de extremo de tabaco 6 y de las ranuras 13 correspondientes en el papel de filtro 9. Por último, el segmento de filtro de extremo de boquilla 5 se gira a continuación al objeto de desalinear las perforaciones 8 y las ranuras 13 de los filtros y de esta forma fijar los productos de cigarrillo 1 en el nivel más bajo de ventilación de los componentes de filtro 3. Los productos de cigarrillo acabados se juntan a continuación para formar un paquete que luego se empaqueta para la venta.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un elemento de filtro (3) para un artículo de fumar, comprendiendo el elemento de filtro (3):
al menos un tapón de material de filtro rodeado por una envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire, en el que el tapón de material de filtro comprende al menos dos segmentos (5, 6) que están alineados longitudinalmente y montados giratoriamente alrededor de un eje longitudinal común, comprendiendo al menos uno de los segmentos (5, 6) al menos una perforación (8) conformada en la envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire; y
un material de envoltura (9) que rodea al menos una parte de la envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire, comprendiendo el material de envoltura (9) una primera parte (10) fijada a un primer segmento (5) de los dos segmentos del tapón de material de filtro y una segunda parte (11) fijada al segundo segmento (6) del tapón de material de filtro, y que comprende al menos una abertura (13) conformada en el mismo,
estando configuradas las partes primera y segunda (10, 11) del material de envoltura (9) y los segmentos primero y segundo (5, 6) del tapón de material de filtro de tal manera que la respectiva al menos una perforación (8) de la envoltura de tapón (40) substancialmente permeable al aire y la al menos una abertura (13) del material de envoltura (9) se pueden superponer tras el giro de uno de los segmentos (5, 6) del tapón de material de filtro alrededor del eje longitudinal común al objeto de modificar la ventilación del filtro;
caracterizado por que
cada una de las al menos una perforación (8) tiene una primera longitud y cada una de las al menos una abertura (13) tiene una segunda longitud diferente de la primera longitud.
2. Un elemento de filtro (3) según la reivindicación 1, en el que la al menos una perforación (8) está conformada en el segundo segmento (6) del material de filtro y la al menos una abertura (13) está conformada en la segunda parte (11) del material de envoltura (9).
3. Un elemento de filtro (3) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada una de las al menos una perforación (8) y cada una de las al menos una abertura (13) está situada en un primer plano perpendicular al eje longitudinal común.
4. Un elemento de filtro según la reivindicación 3, en el que el al menos uno de los segmentos (5, 6) del material de filtro comprende al menos tres perforaciones (8) separadas equidistantemente entre sí.
5. Un elemento de filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además al menos un segundo tapón de material de filtro que comprende un material adsorbente, preferiblemente carbón activado.
6. Un elemento de filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la porosidad de la envoltura de tapón está comprendida entre aproximadamente 1.300 CU y aproximadamente 24.000 Cu .
7. Un artículo de fumar (1) que comprende un elemento de filtro (3) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y una columna de tabaco (2) conectada a un extremo del elemento de filtro (3) por medio del material de envoltura (9) que se superpone sobre dicho extremo del elemento de filtro (3) y sobre un extremo de la columna de tabaco (2).
8. Un artículo de fumar según la reivindicación 7, que tiene una caída de presión máxima de menos de 1.274,8645 Pa (130 mmH20).
9. Un artículo de fumar (1) según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que la segunda parte del material de envoltura (11) que comprende la abertura (13) rodea un segmento (6) del tapón de material de filtro que incluye la perforación (8) y al menos parte de un segmento (6) del tapón de material de filtro libre de la al menos una perforación (8).
10. Un artículo de fumar (1) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, en el que las partes primera y segunda (10, 11) del material de envoltura (9) están separadas por una hendidura circunferencial (12) alrededor del tapón de filtro.
11. Un artículo de fumar según la reivindicación 10, en el que los segmentos primero y segundo (5, 6) del tapón de material de filtro están separados por un corte circunferencial (7) situado en un segundo plano perpendicular al eje longitudinal común, y en el que la hendidura circunferencial (12) está situada en el segundo plano.
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