ES2976092A1 - INSTALLATION, MANUFACTURING PROCEDURE AND FILTER FOR REDUCING TAR AND TOXIC COMPOUNDS IN TOBACCO (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2976092A1 ES202230914A ES202230914A ES2976092A1 ES 2976092 A1 ES2976092 A1 ES 2976092A1 ES 202230914 A ES202230914 A ES 202230914A ES 202230914 A ES202230914 A ES 202230914A ES 2976092 A1 ES2976092 A1 ES 2976092A1
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Abstract

Installation, manufacturing procedure and filter to reduce tar and toxic tobacco compounds. Installation (1) and manufacturing procedure of a filter (20) that reduces tar and toxic compounds from tobacco smoke, where said filter (20) comprises a primary membrane (M1) intended to be in intimate contact with a distal end of a tobacco column (T), and comprising a disc of impermeable or semipermeable material, cylindrical in shape, which is perforated by at least one hole (21) that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane (M1), in such a way that the perforated surface has a free passage section of between 0.2% and 30% of the total section of the primary membrane (M1), where the primary membrane (M1) is inseparably sealed with a distal end of a fibrous membrane (M3). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

INSTALACIÓN, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y FILTRO REDUCTOR DEINSTALLATION, MANUFACTURING PROCEDURE AND REDUCING FILTER

ALQUITRANES Y COMPUESTOS TÓXICOS DEL TABACOTAR AND TOXIC COMPOUNDS FROM TOBACCO

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La presente invención se puede incluir dentro del campo técnico de filtros para cigarrillos, en particular de filtros combinados y de instalaciones y procedimientos para la fabricación de éstos. De manera más concreta, el objeto de la invención se refiere a una instalación, procedimiento de fabricación y filtro como producto final, donde el filtro resultante comprende una membrana primaria de material impermeable o semipermeable destinada a estar en contacto íntimo con un extremo de una columna de tabaco, que está perforado por al menos un orificio de unas dimensiones concretas que proporcionan importantes ventajas, y dicha membrana primaria está sellada de manera inseparable con la membrana fibrosa clásica de los filtros tradicionales. The present invention can be included within the technical field of cigarette filters, in particular combined filters and installations and processes for their manufacture. More specifically, the object of the invention relates to an installation, manufacturing process and filter as a final product, where the resulting filter comprises a primary membrane of impermeable or semipermeable material intended to be in intimate contact with one end of a tobacco column, which is perforated by at least one hole of specific dimensions that provide important advantages, and said primary membrane is inseparably sealed with the classic fibrous membrane of traditional filters.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

El humo del tabaco contiene más de 8000 compuestos químicos [J.P. Schaller, D. Keller, L. Poget, P. Pratte, E. Kaelin, D. McHugh, G. Cudazzo, D. Smart, A.R. Tricker, L. Gautier, M. Yerly, R. Pires, S. Le Bouhellec, D. Ghoh, Hofer, I. García, E. Vanscheeuwijck, S. Maeder Evaluation of the Tobacco Heating System 2.2. Part 2: Chemical Composition, Genotoxicity, Cytotoxicity, and Physical Properties of the Aerosol, Regul. Toxicol. Pharmacol., (81) (2016), pp. S27-S47, DOI: 10.1016/j.yrtph.2016.10.001] y siguen identificándose más conforme se van concluyendo distintos estudios y se dispone de equipos analíticos más sensibles. Muchos de ellos, del orden de 100 (Federal Register /Vol. 77, No. 64 /Tuesday, April 3, 2012) son considerados tóxicos y/o cancerígenos. Por ello, el consumo de tabaco representa un gran problema de salud pública a nivel mundial, pero también representa un importante negocio, lo que ha generado desde hace muchos años un enorme conflicto de intereses, sociológicos, políticos, económicos y científicos. De este modo, tanto las empresas tabaqueras, así como como numerosos investigadores están desarrollando interesantes trabajos de investigación encaminados a la reducción de la toxicidad de los humos del tabaco, reducción de las dosis inhaladas por los fumadores, el desarrollo de nuevos productos sustitutivos e incluso las limitaciones legales a los aditivos, emisiones y hasta su uso. Tobacco smoke contains more than 8000 chemical compounds [J.P. Schaller, D. Keller, L. Poget, P. Pratte, E. Kaelin, D. McHugh, G. Cudazzo, D. Smart, A.R. Tricker, L. Gautier, M. Yerly, R. Pires, S. Le Bouhellec, D. Ghoh, Hofer, I. García, E. Vanscheeuwijck, S. Maeder Evaluation of the Tobacco Heating System 2.2. Part 2: Chemical Composition, Genotoxicity, Cytotoxicity, and Physical Properties of the Aerosol, Regul. Toxicol. Pharmacol., (81) (2016), pp. S27-S47, DOI: 10.1016/j.yrtph.2016.10.001] and more are being identified as different studies are completed and more sensitive analytical equipment becomes available. Many of them, in the order of 100 (Federal Register /Vol. 77 , No. 64 /Tuesday, April 3, 2012) are considered toxic and/or carcinogenic. Therefore, tobacco consumption represents a major public health problem worldwide, but it also represents an important business, which has generated since For many years there has been a huge conflict of interests, sociological, political, economic and scientific. Thus, both tobacco companies and numerous researchers are developing interesting research work aimed at reducing the toxicity of tobacco smoke, reduction of the doses inhaled by smokers, the development of new substitute products and even legal restrictions on additives, emissions and even their use.

Se ha estudiado intensamente todos los constituyentes de los cigarrillos, desde el papel, los aditivos, el tabaco y los filtros. All the components of cigarettes have been intensively studied, from paper, additives, tobacco and filters.

Por ejemplo, se ha estudiado el efecto de la permeabilidad del papel ("Effect of potassium inorganic and organic salts on the pyrolysis kinetics of cigarette paper” de Deqing Zao y colaboradores, (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 102 (2013) 114-123). Se han desarrollado papeles que autoextinguen la combustión (por ejemplo, el descrito en PCT/KR2009/003425). For example, the effect of paper permeability has been studied (“Effect of potassium inorganic and organic salts on the pyrolysis kinetics of cigarette paper” by Deqing Zao et al., (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 102 (2013) 114-123). Self-extinguishing papers have been developed (e.g., that described in PCT/KR2009/003425).

Se han estudiado modificaciones genéticas del tabaco para reducir la generación de nicotina y alquitranes (WHO study group on tobacco prodcut regulation, Report on the scientific basis of tobacco product regulations: Fifth report of a WHO group study, ISBN 97892241209892, 2015), así como el empleo de aditivos o catalizadores capaces de reducir la emisión de productos tóxicos (Reduction of tobacco smoke components yield in commercial cigarette brands by addition of HUSY, NaY and Al-MCM-41 to the cigarette rod, A. Marcilla y colaboradores, Toxicology Reports (Open access), 2 (2015b) 152-164), o nitrosaminas específicas del tabaco (J. Asensio, Tesis doctoral 2020, Pirólisis térmica y catalítica de la nicotina y NNK y NNN, dos nitrosaminas específicas del tabaco). Genetic modifications of tobacco have been studied to reduce the generation of nicotine and tars (WHO study group on tobacco product regulation, Report on the scientific basis of tobacco product regulations: Fifth report of a WHO group study, ISBN 97892241209892, 2015), as well as the use of additives or catalysts capable of reducing the emission of toxic products (Reduction of tobacco smoke components yield in commercial cigarette brands by addition of HUSY, NaY and Al-MCM-41 to the cigarette rod, A. Marcilla et al., Toxicology Reports (Open access), 2 (2015b) 152-164), or tobacco-specific nitrosamines (J. Asensio, Doctoral thesis 2020, Thermal and catalytic pyrolysis of nicotine and NNK and NNN, two tobacco-specific nitrosamines).

El efecto que produce la interposición de un orifico en una corriente de vapor es conocido desde hace mucho tiempo. La utilización de este de sistemas para la condensación de alquitranes del humo del tabaco también se conoce desde hace tiempo, así se ha registrado numerosas patentes sobre el tema, que van desde las iniciales de los años 61 del siglo pasado (Tamag Basel AG, Patent Specification 996,891 Date of Application and Filing Complete Specification April 12 1962 No. 14139/62 (Application made in Austria (N0. 2969) April 14, 1961 Filter Suitable for Cigarettes Cigars or Filter Cartridges) que suponían la interposición de una membrana perforada en la corriente del humo y que se situaba entre el filtro convencional y la columna del tabaco, hasta sistemas más o menos sofisticados que incluyen diseños especiales de boquillas para situar después del filtro del cigarrillo convencional. Estos sistemas responden a patentes posteriores, aunque utilizan el mismo principio de la primera patente, es decir, hacer pasar la corriente de humo por un orificio. Así como estos sistemas, basados en el mismo principio físico que la patente inicial, se ha comercializado y existen en el mercado una serie de productos muy similares, basados en los mismos conceptos e incluyendo ligeras variantes y todos ellos protegidos por su correspondiente patente, no se conoce ningún producto que utilice exactamente lo reflejado en la solicitud arriba mencionada. The effect produced by the interposition of an orifice in a steam stream has been known for a long time. The use of this system for the condensation of tar from tobacco smoke has also been known for some time, and numerous patents have been registered on the subject, ranging from the initial ones from the 1960s (Tamag Basel AG, Patent Specification 996,891 Date of Application and Filing Complete Specification April 12 1962 No. 14139/62 (Application made in Austria (N0. 2969) April 14, 1961 Filter Suitable for Cigarettes Cigars or Filter Cartridges) which involved the interposition of a perforated membrane in the smoke stream and which was placed between the conventional filter and the tobacco column, to more or less sophisticated systems that include special designs of mouthpieces to be placed after the conventional cigarette filter. These systems respond to later patents, although they use the same principle of the first patent, that is, passing the smoke stream through an orifice. As well as these systems, based on the same physical principle as the initial patent, they have been marketed and exist There are a number of very similar products on the market, based on the same concepts and including slight variations, all of them protected by their corresponding patent. There is no known product that uses exactly what is reflected in the aforementioned application.

Se han estudiado intensamente los filtros, tanto su diseño como los materiales que los componen. El acetato de celulosa es el material que se ha impuesto y su uso es el más extendido. Se han descrito distintas configuraciones que modifican la trayectoria del humo a través del filtro, donde se emplean sustancias activas, adsorbentes capaces de reducir la inhalación de alquitranes, por ejemplo WO2008142420 y WO2008018617 donde los elementos activos están sobre soportes de materiales granulares. Filters have been studied extensively, both in terms of their design and the materials they are made of. Cellulose acetate is the material that has been established and is the most widely used. Various configurations have been described that modify the path of smoke through the filter, where active substances are used, adsorbents capable of reducing the inhalation of tars, for example WO2008142420 and WO2008018617 where the active elements are on supports of granular materials.

Se han descrito numerosos diseños especiales como los que incluyen cilindros concéntricos de material adsorbente dentro del filtro de acetato de celulosa; estructuras ventiladas con distintas membranas (DE19924205658); o con ranuras en forma de hélice con adsorbentes, (EA200401360). También se ha estudiado profundamente la hidrodinámica del proceso de filtración y los distintos mecanismos implicados, así se han desarrollado sistemas muy eficaces como el conocido sistema “targard”, protegido por un gran número de patentes (por ejemplo: US3434480). Numerous special designs have been described, such as those that include concentric cylinders of adsorbent material inside the cellulose acetate filter; ventilated structures with different membranes (DE19924205658); or helix-shaped slots with adsorbents, (EA200401360). The hydrodynamics of the filtration process and the different mechanisms involved have also been studied in depth, thus developing highly effective systems such as the well-known “targard” system, protected by a large number of patents (for example: US3434480).

Todos ellos tienen, además, una característica común que es un elevado coste, ya que se trata de piezas de plástico con un diseño más o menos complejo que incluye más de una pieza. Sin embargo, no se tiene constancia de ningún sistema comercial del tipo del descrito en la patente de 1961. Este sistema podría ser mucho más económico que los comercializados posteriormente. El motivo de esta falta de presencia en el mercado puede deberse a diversas causas. La principal podría ser la falta de una máquina capaz de fabricar estos filtros que incorporen esas membranas, lo que unido al aumento de la resistencia al fumado que representa este obstáculo en la corriente principal del humo ha impedido que este producto alcance el mercado. They all have, in addition, a common characteristic, which is their high cost, since they are plastic parts with a more or less complex design that includes more than one part. However, there is no record of any commercial system of the type described in the 1961 patent. This system could be much cheaper than those marketed later. The reason for this lack of presence on the market may be due to various causes. The main one could be the lack of a machine capable of manufacturing these filters that incorporate these membranes, which, together with the increased resistance to smoking that this obstacle represents in the main flow of smoke, has prevented this product from reaching the market.

El hecho fundamental que podría explicar la ausencia de un producto de estas características en el mercado puede ser la dificultad de adaptar las máquinas convencionales de fabricación de filtros para su incorporación, que no están pensadas para incorporar este tipo de membranas en los filtros convencionales, ni en los cigarrillos. Esta dificultad se podría superar por los usuarios de tabaco RYO o MYO, que podrían incorporarlas manualmente al elaborar sus cigarrillos, pero, evidentemente esto representa un serio hándicap para su comercialización. The main reason for the absence of a product of this type on the market could be the difficulty of adapting conventional filter manufacturing machines to incorporate it, which are not designed to incorporate this type of membrane in conventional filters or in cigarettes. This difficulty could be overcome by RYO or MYO tobacco users, who could incorporate them manually when making their cigarettes, but this obviously represents a serious handicap for their commercialization.

Numerosas patentes han aparecido posteriormente que reivindican el mantenimiento de la resistencia al fumado al aumentar el número de caladas (por ejemplo: la EP 0364256 A1 de 19899 de Liew, Tow Pin de Rothmans Internatrional Tobacco (UK) Limited, Cigarette filter rod elements and cigarettes incorporationg such filter rod elements). Sin embargo, ninguna de ellas se ha traducido en un producto comercial y sus costes son elevados. Numerous patents have subsequently appeared claiming that smoking strength is maintained with increasing number of puffs (e.g. EP 0364256 A1 of 19899 by Liew, Tow Pin of Rothmans International Tobacco (UK) Limited, Cigarette filter rod elements and cigarettes incorporationg such filter rod elements). However, none of these have been translated into a commercial product and their costs are high.

Un interesante estudio, "The intractable cigarette ‘filter problem” (de B Harris, Tobacco Control, 2011 20 supl 1, i10-i16) analiza la historia y la problemática de los filtros y se pone de manifiesto la existencia de un conflicto de intereses. Además de las dificultades técnicas en el diseño de los mismos, se abordan las estrategias de los distintos actores, empresas tabaqueras, autoridades, etc., así como el problema de costes en muchos de los diseños más sofisticados. Todas las soluciones adoptadas presentan posibles ventajas e inconvenientes y se concluye la efectividad de los filtros de acetato de celulosa, que son los que se han impuesto comercialmente, así como la eficacia de la ventilación en los mismos. No obstante, dicho artículo pone de manifiesto que el problema está todavía sin resolver, por lo que es preciso desarrollar nuevas soluciones. An interesting study, “The intractable cigarette ‘filter problem” (by B Harris, Tobacco Control, 2011 20 suppl 1, i10-i16) analyses the history and problems of filters and highlights the existence of a conflict of interests. In addition to the technical difficulties in their design, the strategies of the different actors, tobacco companies, authorities, etc., are addressed, as well as the cost problem in many of the most sophisticated designs. All the solutions adopted have possible advantages and disadvantages and the effectiveness of cellulose acetate filters, which are the most popular commercially, is concluded, as well as the efficiency of ventilation in them. Nevertheless, this article shows that the problem is still unsolved, so new solutions need to be developed.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

El objeto de la presente invención pretende resolver al menos uno de los inconvenientes del estado de la técnica. Más en particular, un primer aspecto de la presente invención describe un filtro que comprende una membrana primaria destinada a estar en contacto íntimo con un extremo distal de una columna de tabaco, y que comprende un disco de material impermeable o semipermeable, de forma cilindrica, que está perforado por al menos un orificio que lo atraviesa en dirección perpendicular a la sección transversal de la membrana primaria, de tal forma que la superficie perforada presenta una sección libre de paso de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección de la membrana primaria, donde la membrana primaria está sellada de manera inseparable con un extremo distal de una membrana fibrosa. The object of the present invention aims at solving at least one of the drawbacks of the state of the art. More particularly, a first aspect of the present invention describes a filter comprising a primary membrane intended to be in intimate contact with a distal end of a tobacco column, and comprising a disk of impermeable or semipermeable material, cylindrical in shape, which is perforated by at least one hole that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane, such that the perforated surface has a free passage section of between 0.2% and 30% of the total section of the primary membrane, where the primary membrane is inseparably sealed with a distal end of a fibrous membrane.

Además, el filtro puede ser alargado y estar dotado de dos membranas primarias que están unidas de manera inseparable a ambos extremos de la membrana fibrosa que comprende a su vez una sección debilitada con objeto de que un usuario realice el corte manualmente o con instrumento para tal fin a través de dicha sección debilitada. Por lo tanto, cada uno de estos filtros alargados representaría dos filtros listos para ser utilizados, por ejemplo, en tabaco de liar, cada uno de ellos en contacto con columnas de tabaco distintas. También pueden ser utilizados en máquinas de fabricación de cigarrillos convencionales. Furthermore, the filter may be elongated and provided with two primary membranes which are inseparably joined to both ends of the fibrous membrane which in turn comprises a weakened section so that a user can manually or instrumentally cut through said weakened section. Thus, each of these elongated filters would represent two filters ready for use, for example, in roll-your-own tobacco, each of them in contact with separate tobacco columns. They may also be used in conventional cigarette making machines.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a una instalación para fabricar este tipo de filtros, que comprende: A second aspect of the present invention relates to an installation for manufacturing this type of filters, comprising:

- un molde que comprende una base y una pieza de alojamiento que a su vez comprende una o más aberturas pasantes que definen uno o más compartimentos, - una lámina con una cara adhesiva destinada a entrar en contacto íntimo con el extremo distal de la membrana fibrosa, y - a mould comprising a base and a housing part which in turn comprises one or more through openings defining one or more compartments, - a sheet with an adhesive face intended to come into intimate contact with the distal end of the fibrous membrane, and

- una prensa para troquelar configurada para prensar la lámina sobre la superficie superior de la pieza de alojamiento y sobre los extremos distales de las membranas fibrosas introducidas en los compartimentos, de tal manera que, al prensar, la lámina es sellada de manera inseparable con el extremo distal de la membrana fibrosa. - a die-cutting press configured to press the sheet onto the upper surface of the housing part and onto the distal ends of the fibrous membranes introduced into the compartments, such that, upon pressing, the sheet is inseparably sealed with the distal end of the fibrous membrane.

Preferiblemente, las una o más aberturas pasantes en una superficie superior de la pieza de alojamiento comprenden unos nervios alrededor del perímetro delimitado por las aberturas, dichos nervios dotados de un filo, de una configuración tal que, cuando la base es colocada debajo de la pieza de alojamiento y una membrana fibrosa es introducida en el compartimento, el extremo distal de la membrana fibrosa queda introducido y posicionado a ras con el filo de los nervios. Preferably, the one or more through openings in an upper surface of the housing part comprise ribs around the perimeter delimited by the openings, said ribs provided with an edge, of a configuration such that, when the base is placed under the housing part and a fibrous membrane is introduced into the compartment, the distal end of the fibrous membrane is introduced and positioned flush with the edge of the ribs.

Para la introducción de los filtros dentro de los compartimientos de la pieza de alojamiento del molde, la instalación puede estar provista de una pieza cargadora de filtros que comprende una pluralidad de canales de alimentación que son concéntricos a las aberturas pasantes cuando la pieza cargadora de filtros está colocada o acoplada encima del molde. Nótese que la pieza cargadora de filtros puede tener una configuración perimetral similar o igual a aquella de la pieza de alojamiento. For the introduction of the filters into the compartments of the mould housing part, the installation may be provided with a filter loading part comprising a plurality of feed channels which are concentric to the through openings when the filter loading part is placed or coupled on top of the mould. Note that the filter loading part may have a perimeter configuration similar or equal to that of the housing part.

La pieza cargadora de filtros puede ser acoplable mediante unos elementos de acoplamiento dispuestos de tal forma que al acoplar los canales de alimentación estén alineados y centrados de manera concéntrica a los compartimentos. The filter loading part can be coupled by means of coupling elements arranged in such a way that when coupling the feed channels they are aligned and centered concentrically to the compartments.

Existen múltiples opciones para aplicar el orificio necesario del filtro producto con las dimensiones necesarias y que penetre la membrana primaria que es el resultado final de la lámina adhesiva una vez ésta ha sido troquelada y sellada sobre la membrana fibrosa. Por ejemplo, la lámina puede disponer de orificios con una superficie de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa, dichos orificios realizados con objeto de ser coincidentes con las aberturas pasantes cuando la lámina es colocada sobre la pieza de alojamiento, antes del prensado, de tal forma que al prensar la lámina sobre el extremo distal de la membrana fibrosa, se fabrican simultáneamente una pluralidad de filtros dotados de una membrana primaria sellada de manera inseparable con un extremo distal de una membrana fibrosa con un orificio que la atraviesa en dirección perpendicular a la sección transversal de la membrana primaria. There are multiple options for applying the necessary hole of the product filter with the necessary dimensions and that penetrates the primary membrane that is the final result of the adhesive sheet once it has been die-cut and sealed on the fibrous membrane. For example, the sheet can have holes with a surface of between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane, said holes made in order to coincide with the through openings when the sheet is placed on the housing piece, before pressing, such that when pressing the sheet on the distal end of the fibrous membrane, a plurality of filters are simultaneously manufactured provided with a primary membrane sealed inseparably with a distal end of a fibrous membrane with a hole that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane.

En otra realización, a modo de ejemplo, la pieza de extracción puede estar dotada de unos pinchos a los salientes que se prolongan desde una porción distal de dichos salientes, donde dichos pinchos presentan una superficie transversal o de corte que es entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa, de tal manera que, simultáneamente a la extracción de las membranas fibrosas ya unidas de manera inseparable con las membranas principales, se perfora el orificio dando lugar a los filtros antes descritos. Los pinchos pueden ser concéntricos a los compartimentos, o pueden incluir más de un pincho asimétrico con objeto de perforar más de un agujero con las dimensiones arriba descritas (entre un 0,2% y un 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa). In another embodiment, by way of example, the extraction piece may be provided with spikes on the projections that extend from a distal portion of said projections, where said spikes have a cross-sectional or cutting surface that is between 0.2% and 30% of the total cross-section of the fibrous membrane, such that, simultaneously with the extraction of the fibrous membranes already inseparably joined with the main membranes, the hole is perforated giving rise to the filters described above. The spikes may be concentric to the compartments, or may include more than one asymmetric spike in order to perforate more than one hole with the dimensions described above (between 0.2% and 30% of the total cross-section of the fibrous membrane).

Preferentemente, la instalación comprende una cinta transportadora provista de una estación de alimentación dotada de la pieza cargadora de filtros para posicionar e introducir las membranas fibrosas en la pieza de alojamiento, una estación de prensa donde está dispuesta la prensa. Preferably, the installation comprises a conveyor belt provided with a feeding station provided with the filter loading part for positioning and introducing the fibrous membranes into the housing part, a press station where the press is arranged.

Además, la instalación puede disponer de una estación de depurado dotada de elementos de extracción que retiran la porción de lámina residual en la superficie superior de la pieza de alojamiento después de prensar y sellar la lámina sobre las membranas fibrosas. Nótese que, puede incluir además una estación de perforado de orificios o este perforado puede estar incluido en una estación de extracción haciendo uso de la pieza de extracción. In addition, the installation may have a scrubbing station equipped with extraction elements that remove the residual film portion on the upper surface of the housing part after pressing and sealing the film on the fibrous membranes. Note that, it may also include a hole punching station or this punching may be included in an extraction station using the extraction part.

Un tercer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de cualquiera de los filtros arriba descritos, que comprende las etapas de: A third aspect of the present invention relates to a manufacturing process for any of the filters described above, which comprises the steps of:

a. ) introducir una pluralidad de membranas fibrosas en unos compartimentos de un molde, donde dichos compartimentos están configurados para recibir y alojar a ras cada una de las membranas fibrosas, a. ) introducing a plurality of fibrous membranes into compartments of a mould, where said compartments are configured to receive and house each of the fibrous membranes flush with each other,

b. ) colocar una lámina con una cara adhesiva en contacto íntimo con el extremo distal de las membranas fibrosas que están introducidas en los compartimentos del molde, c. ) prensar haciendo uso de una prensa, la lámina que está dispuesta contigua al molde y en contacto íntimo con las membranas fibrosas, sellando así de manera inseparable la membrana fibrosa con unas porciones de contacto de la lámina que están en contacto con el extremo distal de las membranas fibrosas. b. ) placing a sheet with an adhesive face in intimate contact with the distal end of the fibrous membranes that are introduced into the compartments of the mold, c. ) pressing, using a press, the sheet that is arranged adjacent to the mold and in intimate contact with the fibrous membranes, thus inseparably sealing the fibrous membrane with contact portions of the sheet that are in contact with the distal end of the fibrous membranes.

El procedimiento puede comprender una etapa adicional que comprende retirar del molde las membranas fibrosas selladas a las láminas, y perforar simultáneamente a la extracción unos orificios en la porción de lámina que ha sido sellada a la membrana fibrosa, dichos orificios de una sección de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa, retirando así una pluralidad de filtros con una lámina fibrosa sellada de manera inseparable con una membrana principal que comprende el orificio. The method may comprise an additional step comprising removing the fibrous membranes sealed to the sheets from the mould, and simultaneously with the removal drilling holes in the portion of the sheet that has been sealed to the fibrous membrane, said holes having a cross section of between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane, thereby removing a plurality of filters with a fibrous sheet inseparably sealed to a main membrane comprising the hole.

Alternativamente, el procedimiento puede comprender una etapa en la que se realizan orificios en la lámina antes de realizar el prensado. Los orificios pueden ser concéntricos a la sección transversal de la membrana fibrosa, puede ser un orificio no concéntrico, o pueden ser más de uno dispuestos de forma asimétrica respecto de la sección transversal de la membrana fibrosa. Alternatively, the method may comprise a step in which holes are made in the sheet prior to pressing. The holes may be concentric to the cross section of the fibrous membrane, may be one non-concentric hole, or may be more than one arranged asymmetrically with respect to the cross section of the fibrous membrane.

Si se desean fabricar como producto final filtros alargados con una sección intermedia debilitada destinada a ser cortada por el fumador, el procedimiento comprende, además, las siguientes etapas: If the final product is to be produced as elongated filters with a weakened intermediate section intended to be cut by the smoker, the process also includes the following steps:

d. ) reintroducir las membranas fibrosas en una dirección opuesta a aquella del paso a.) en los compartimentos del molde, donde dichos compartimentos están configurados para recibir y alojar a ras cada una de las membranas fibrosas, e. ) colocar una lámina con una cara adhesiva en contacto íntimo con el extremo proximal de las membranas fibrosas que están introducidas en los compartimentos del molde, d. ) reintroducing the fibrous membranes in a direction opposite to that of step a.) into the mold compartments, where said compartments are configured to receive and house flush with each of the fibrous membranes, e. ) placing a sheet with an adhesive face in intimate contact with the proximal end of the fibrous membranes that are introduced into the mold compartments,

f. ) prensar haciendo uso de una prensa, la lámina que está dispuesta contigua al molde y en contacto íntimo con el extremo proximal de las membranas fibrosas, sellando así de manera inseparable el proximal distal de la membrana fibrosa con porciones de contacto de la lámina. f. ) pressing using a press, the sheet that is arranged adjacent to the mold and in intimate contact with the proximal end of the fibrous membranes, thus inseparably sealing the distal proximal end of the fibrous membrane with contact portions of the sheet.

En cuanto a la realización de los orificios de las membranas principales, éstos pueden ser perforados antes del prensado o durante la extracción, en una cualquiera las realizaciones arriba comentadas, en este caso, perforando ambos extremos o con láminas que ya disponen de los orificios en la localización deseada antes del prensado/sellado. As for the creation of the holes in the main membranes, these can be drilled before pressing or during extraction, in any of the embodiments mentioned above, in this case, by drilling both ends or with sheets that already have the holes in the desired location before pressing/sealing.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description being made and in order to assist in a better understanding of the characteristics of the invention, in accordance with a preferred example of its practical implementation, a set of drawings is included as an integral part of said description, in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

Figura 1a.- Muestra una vista en perspectiva de una primera realización del filtro reductor de alquitranes y compuestos tóxicos del humo del tabaco de acuerdo con una primera realización preferente de la presente invención. Figure 1a.- Shows a perspective view of a first embodiment of the filter that reduces tars and toxic compounds from tobacco smoke according to a first preferred embodiment of the present invention.

Figura 1b.- Muestra una vista en perspectiva de una segunda realización del filtro de acuerdo con una segunda realización de la presente invención. Figure 1b.- Shows a perspective view of a second embodiment of the filter according to a second embodiment of the present invention.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de una realización preferente de la instalación de fabricación de filtros, donde se ilustra el molde, la lámina, la prensa, la pieza extractora, entre otros. Figure 2.- Shows a perspective view of a preferred embodiment of the filter manufacturing facility, where the mold, the sheet, the press, the extractor piece, among others, are illustrated.

Figura 3.- Muestra una vista en corte del molde, la prensa y la pieza extractora de acuerdo con una realización preferente de la presente invención. Figure 3.- Shows a sectional view of the mold, the press and the extractor piece according to a preferred embodiment of the present invention.

REALIZACIÓN PEFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

La figura 1a muestra una vista en perspectiva del filtro (20) reductor de alquitranes y compuestos tóxicos del humo del tabaco, objeto de la presente invención, que comprende una membrana primaria (M1) destinada a estar en contacto íntimo con un extremo distal de una columna de tabaco (T), y que comprende un disco de material impermeable o semipermeable, de forma cilíndrica, que está perforado por al menos un orificio (21) que lo atraviesa en dirección perpendicular a la sección transversal de la membrana primaria (M1), de tal forma que la superficie perforada presenta una sección libre de paso de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección de la membrana primaria (M1), donde la membrana primaria (M1) está sellada de manera inseparable con un extremo distal de una membrana fibrosa (M3). Figure 1a shows a perspective view of the filter (20) for reducing tars and toxic compounds from tobacco smoke, object of the present invention, comprising a primary membrane (M1) intended to be in intimate contact with a distal end of a tobacco column (T), and comprising a disk of impermeable or semipermeable material, cylindrical in shape, which is perforated by at least one hole (21) that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane (M1), such that the perforated surface has a free passage section of between 0.2% and 30% of the total section of the primary membrane (M1), where the primary membrane (M1) is inseparably sealed with a distal end of a fibrous membrane (M3).

La figura 1b comprende un filtro de acuerdo con la presente invención, del tipo que comprende, además, una membrana secundaria (M2) unida de manera inseparable al extremo opuesto de la membrana fibrosa (M3) que comprende a su vez una sección debilitada para que un usuario realice el corte a través de dicha sección debilitada. Figure 1b comprises a filter according to the present invention, of the type further comprising a secondary membrane (M2) inseparably attached to the opposite end of the fibrous membrane (M3) which in turn comprises a weakened section for a user to cut through said weakened section.

El filtro (20) de la figura 1b, puede ser también un producto intermedio del proceso que se describirá más adelante, que comprende realizar el corte de la membrana fibrosa (M3) por la mitad generando dos filtros (20) del tipo representado en la figura 1a, dichos filtros (20) listos para ser utilizados por el usuario o fumador, o en máquinas de elaboración de cigarrillos convencionales. The filter (20) of Figure 1b, can also be an intermediate product of the process that will be described later, which comprises cutting the fibrous membrane (M3) in half, generating two filters (20) of the type represented in Figure 1a, said filters (20) ready to be used by the user or smoker, or in conventional cigarette making machines.

La figura 2 muestra una realización preferente de la instalación (1) de fabricación de cualquiera de los filtros (20) de la figura 1a o 1b. Figure 2 shows a preferred embodiment of the manufacturing installation (1) of any of the filters (20) of Figure 1a or 1b.

Más en particular, de acuerdo con la realización preferente de la figura 2, la instalación comprende una cinta transportadora (2) provista de una estación de alimentación (15) dotada de una pieza cargadora de filtros (13) para posicionar e introducir las membranas fibrosas (M3) en la pieza de alojamiento (3), una estación de prensa (16) donde está dispuesta la prensa (8) y una estación de depurado dotada de elementos de extracción, por ejemplo del tipo pinza (no mostrados), que retiran la porción de lámina (7) residual en la superficie superior (17) de la pieza de alojamiento (3) (la que no ha sido sellada), después de prensar y sellar porciones de la lámina (7) sobre las membranas fibrosas (M3). More particularly, according to the preferred embodiment of Figure 2, the installation comprises a conveyor belt (2) provided with a feeding station (15) provided with a filter loading part (13) for positioning and introducing the fibrous membranes (M3) into the housing part (3), a press station (16) where the press (8) is arranged and a cleaning station provided with extraction elements, for example of the clamp type (not shown), which remove the portion of sheet (7) residual on the upper surface (17) of the housing part (3) (the one that has not been sealed), after pressing and sealing portions of the sheet (7) on the fibrous membranes (M3).

Tal y como muestra la figura 2, el objeto de la invención se refiere a un molde (4) que comprende una base (11) y una pieza de alojamiento (3) que comprende una o más aberturas pasantes (5) que definen uno o más compartimentos, una lámina (7) con una cara adhesiva configurada para entrar en contacto íntimo con el extremo distal de la membrana fibrosa (M3), y una prensa (8) para troquelar configurada para prensar la lámina (7) sobre la superficie superior (17) de la pieza de alojamiento (3) y sobre los extremos distales de las membranas fibrosas (M3) introducidas en los compartimentos, de tal manera que, al prensar, la lámina (7) es sellada de manera inseparable con el extremo distal de la membrana fibrosa (M3). As shown in Figure 2, the object of the invention relates to a mould (4) comprising a base (11) and a housing part (3) comprising one or more through openings (5) defining one or more compartments, a sheet (7) with an adhesive face configured to come into intimate contact with the distal end of the fibrous membrane (M3), and a die-cutting press (8) configured to press the sheet (7) onto the upper surface (17) of the housing part (3) and onto the distal ends of the fibrous membranes (M3) introduced into the compartments, such that, upon pressing, the sheet (7) is inseparably sealed with the distal end of the fibrous membrane (M3).

Asimismo, la figura 2 muestra también una pieza cargadora de filtros (13) que comprende una pluralidad de canales de alimentación (14) que son concéntricos a las aberturas pasantes (5) cuando la pieza cargadora de filtros (13) está colocada o acoplada encima del molde (4). Likewise, Figure 2 also shows a filter loading part (13) comprising a plurality of feed channels (14) that are concentric to the through openings (5) when the filter loading part (13) is placed or coupled on top of the mold (4).

En la realización preferente de la figura 2, la lámina (7) es perforada con uno o más orificios por compartimento, por lo que comprende uno o más orificios por compartimento que ya han sido perforados antes del prensado, dichos orificios con una superficie de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa (M3). Los orificios pueden estar configurados para ser coincidentes con las aberturas pasantes cuando la lámina es colocada sobre la pieza de alojamiento, de tal forma que al prensar la lámina sobre el extremo distal de la membrana fibrosa, se fabrican simultáneamente una pluralidad de filtros dotados de una membrana primaria (M1) sellada de manera inseparable con un extremo distal de una membrana fibrosa (M3) con un orificio (21) que la atraviesa en dirección perpendicular a la sección transversal de la membrana primaria (M1). Alternativamente, puede disponer de más de un orificio que pueden no ser concéntricos, y pueden estar dispuestos simétrica o asimétricamente respecto de la superficie transversal de la membrana fibrosa (M3). In the preferred embodiment of Figure 2, the sheet (7) is perforated with one or more holes per compartment, so it comprises one or more holes per compartment that have already been perforated before pressing, said holes with a surface of between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane (M3). The holes can be configured to coincide with the through openings when the sheet is placed on the housing piece, such that when pressing the sheet on the distal end of the fibrous membrane, a plurality of filters are simultaneously manufactured, provided with a primary membrane (M1) sealed inseparably with a distal end of a fibrous membrane (M3) with a hole (21) that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane (M1). Alternatively, it can have more than one hole that may not be concentric, and may be arranged symmetrically or asymmetrically with respect to the cross surface of the fibrous membrane (M3).

La figura 3 muestra más detalladamente que, en una realización preferente, las una o más aberturas pasantes (5) en una superficie superior (17) de la pieza de alojamiento (3) comprenden unos nervios (6) dotados de un filo (12), de una configuración tal que, cuando la base (11) es colocada debajo de la pieza de alojamiento (3) y una membrana fibrosa (M3) es introducida en el compartimento, el extremo distal de la membrana fibrosa (M3) queda introducido y posicionado a ras con el filo (12) de los nervios (6), Figure 3 shows in more detail that, in a preferred embodiment, the one or more through openings (5) in an upper surface (17) of the housing part (3) comprise ribs (6) provided with an edge (12), of a configuration such that, when the base (11) is placed under the housing part (3) and a fibrous membrane (M3) is introduced into the compartment, the distal end of the fibrous membrane (M3) is introduced and positioned flush with the edge (12) of the ribs (6),

Asimismo, la figura 3 muestra una vista en corte de una realización preferente de la pieza extractora (9), que comprende unos salientes (10) con unos pinchos (19) concéntricos a los salientes (10) que se prolongan desde una porción distal de dichos salientes (10), donde dichos pinchos (19) presentan una superficie transversal o de corte que es entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa (M1), de tal manera que, simultáneamente a la extracción de las membranas fibrosas (M3) ya unidas de manera inseparable con las membranas primarias (M1), se perfora el orificio (21) dando lugar a los filtros (20). Likewise, Figure 3 shows a sectional view of a preferred embodiment of the extractor piece (9), which comprises projections (10) with spikes (19) concentric to the projections (10) that extend from a distal portion of said projections (10), where said spikes (19) have a transverse or cutting surface that is between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane (M1), such that, simultaneously with the extraction of the fibrous membranes (M3) already inseparably joined with the primary membranes (M1), the hole (21) is perforated giving rise to the filters (20).

EJEMPLOSEXAMPLES

Para ilustrar el efecto de estas membranas, así como los posibles métodos de fabricación y uso, se han realizado diversos experimentos de fumado con tabaco 3R4F de la Universidad de Kentucky. Se han utilizado las condiciones de acondicionamiento y fumado descritas en la norma ISO 3308, tanto para los cigarrillos de referencia como para los que utilizan las distintas membranas de los ejemplos. Para preparar los cigarrillos se ha vaciado el tabaco de los cigarrillos 3R4F. Se han utilizado siempre los mismos tubos del 3R4F al que se han incorporado los filtros descritos, bien los propios filtros (se han extraído y se han vuelto a incorporar) o bien los filtros incluyendo la correspondiente membrana (M1). Se ha utilizado una máquina de fumar ya de acuerdo con las especificaciones de la norma ISO 3308. Se han analizado los gases obtenidos, así como la composición de la materia condensada en unos filtros Cambridge situados a continuación de los filtros estudiados, que corresponde a los alquitranes que inhalaría el fumador. Se han realizado distintos experimentos con membranas de papel, cartón, plancha de espuma de EVA de 2 mm de espesor, obtenidas todas ellas por troquelado, que se han dispuesto en la posición adecuada en los tubos de los cigarrillos 3R4F, así como con membranas obtenidas por fusión superficial del extremo del filtro en contacto con el tabaco y posterior perforación, por deposición de una película de una disolución de acetato de celulosa en el mismo extremo del filtro y posterior perforación, por pintado con una pintura acrílica y posterior perforación, así como otras realizaciones. Todas ellas han proporcionado los mismos resultados en función del diámetro de los orificios, por lo que sólo se presentan algunos de ellos. To illustrate the effect of these membranes, as well as the possible methods of manufacture and use, various smoking experiments were carried out with 3R4F tobacco from the University of Kentucky. The conditioning and smoking conditions described in ISO 3308 were used for both the reference cigarettes and those using the different membranes in the examples. To prepare the cigarettes, the tobacco was emptied from the 3R4F cigarettes. The same 3R4F tubes were always used, with the filters described incorporated, either the filters themselves (which were removed and re-inserted) or the filters including the corresponding membrane (M1). A smoking machine was used that complied with the specifications of ISO 3308. The gases obtained were analysed, as well as the composition of the condensed matter in Cambridge filters placed after the filters studied, which corresponds to the tars that the smoker would inhale. Various experiments have been carried out with membranes made of paper, cardboard and 2 mm thick EVA foam boards, all of them obtained by die-cutting and placed in the appropriate position in the 3R4F cigarette tubes, as well as with membranes obtained by surface fusion of the end of the filter in contact with the tobacco and subsequent perforation, by deposition of a film of a cellulose acetate solution on the same end of the filter and subsequent perforation, by painting with acrylic paint and subsequent perforation, as well as other realizations. All of them have provided the same results depending on the diameter of the holes, so only some of them are presented.

En todos los casos se han fumado 15 cigarrillos siguiendo las especificaciones de la norma ISO 3308 (caladas de 2 s de duración, volumen aspirado 35 mL, frecuencia de caladas 60 s y pérdida de presión en la calada menor de 300 Pa, se fuma hasta 4 mm del filtro). Todas las muestras han generado pérdidas de presión menores a las especificadas. In all cases, 15 cigarettes were smoked following the specifications of the ISO 3308 standard (2 s puffs, 35 mL inhalation volume, 60 s puff frequency and pressure loss in the puff less than 300 Pa, up to 4 mm of the filter is smoked). All samples generated pressure losses lower than those specified.

Los cigarrillos se acondicionan a temperatura ambiente y 60% de humedad relativa, manteniéndolos en un desecador provisto de una disolución saturada de nitrito sódico, al menos durante 48 h antes de ser fumados. Cigarettes are conditioned at room temperature and 60% relative humidity, keeping them in a desiccator provided with a saturated solution of sodium nitrite, for at least 48 hours before being smoked.

Los productos condensables retenidos en la trampa posterior al filtro se extraen con 2-propanol, asegurándose que se recuperan todos los compuestos retenidos en la trampa. A continuación, el extracto se seca con sulfato sódico y se reserva para su posterior análisis por GC. Condensable products retained in the trap after the filter are extracted with 2-propanol, ensuring that all compounds retained in the trap are recovered. The extract is then dried with sodium sulphate and reserved for subsequent GC analysis.

La determinación del contenido en CO y CO2 en la fracción no condensable se lleva a cabo por GC, utilizando un detector de conductividad térmica (GC-TCD) y una columna concéntrica CTRI, en un equipo SHIMADZU GC-14A, utilizando un calibrado mediante patrones externos. La cuantificación ha sido realizada calculando el factor de respuesta. The determination of the CO and CO2 content in the non-condensable fraction is carried out by GC, using a thermal conductivity detector (GC-TCD) and a CTRI concentric column, in a SHIMADZU GC-14A equipment, using a calibration with external standards. The quantification has been carried out by calculating the response factor.

Los compuestos presentes en la fracción condensada se analizan por GC con detector por espectrometría de masas (GC-MS), utilizando una columna HP-5MS. The compounds present in the condensed fraction are analyzed by GC with mass spectrometry detector (GC-MS), using an HP-5MS column.

Los compuestos se han identificado utilizando la biblioteca Wiley MS. Compounds have been identified using the Wiley MS library.

A continuación, describiremos algunas realizaciones a modo de ejemplo del resultado de la utilización de este tipo de sistemas en experimentos de fumado. Below we will describe some exemplary realizations of the results of using this type of system in smoking experiments.

Realización 1Realization 1

En el primer ejemplo se muestra el resultado de utilizar una membrana consistente en un círculo de cartulina de filtro de 8 mm de diámetro con una perforación de 1 mm de diámetro. Esta membrana primaria está ubicada entre la columna de tabaco (T) y el filtro de acetato de celulosa de 8 mm de diámetro y 17 mm de longitud de los cigarrillos 3R4F. The first example shows the result of using a membrane consisting of an 8 mm diameter filter cardboard circle with a 1 mm diameter perforation. This primary membrane is placed between the tobacco column (T) and the 8 mm diameter and 17 mm long cellulose acetate filter of the 3R4F cigarettes.

Se produce una importante condensación de alquitranes inmediatamente después del orificio. El extremo del filtro convencional en contacto con el fumador está considerablemente menos sucio que en el caso de no utilizar la membrana perforada. La Tabla 1 muestra la nicotina, alquitranes y monóxido de carbono recogidos en la corriente gaseosa y en la materia condensadas en el filtro Cambridge situado aguas abajo del cigarrillo. Así como la de una serie de compuestos mayoritarios en el cromatograma correspondiente a los gases y los productos condensados. La membrana perforada ha generado una reducción del orden del 57 % en nicotina y alquitranes. En el caso del CO y otros compuestos presentes en los gases la reducción obtenida es menor. Significant tar condensation occurs immediately after the hole. The end of the conventional filter in contact with the smoker is considerably less dirty than if the perforated membrane were not used. Table 1 shows the nicotine, tar and carbon monoxide collected in the gas stream and in the condensed matter in the Cambridge filter located downstream of the cigarette, as well as that of a series of major compounds in the chromatogram corresponding to the gases and the condensed products. The perforated membrane has generated a reduction of around 57% in nicotine and tar. In the case of CO and other compounds present in the gases, the reduction obtained is less.

Tabla 1.Reducciones obtenidas al utilizar la membrana perforada de cartulina de 8mm de diámetro y un orifico de 1 mm de diámetro y filtro convencional (MF), respecto a la utilización de sólo el filtro convencional (F). (Reducción=100x(masa de producto usando F-masa de producto usando MF)/masa de producto usando F) Table 1. Reductions obtained by using the 8mm diameter perforated cardboard membrane with a 1mm diameter hole and conventional filter (MF), compared to the use of only the conventional filter (F). (Reduction=100x(product mass using F-product mass using MF)/product mass using F)

Realización 2 Realization 2

Se han fumado cigarrillos utilizando filtros del mismo tipo de los descritos la primera realización pero con orificios de distintos diámetros (0.8, 0.9, 1,0 y 1,1 mm). Se ha observado que las reducciones aumentan al disminuir el diámetro del orificio, pero la pérdida de presión aumenta considerablemente, por lo que no sería viable utilizar una única perforación de menos de 0.9 mm de diámetro. También se ha probado a aumentar el número de orificios del mismo diámetro, y se ha comprobado que las reducciones disminuyen al aumentar el número de ellos Cigarettes have been smoked using filters of the same type as those described in the first embodiment but with holes of different diameters (0.8, 0.9, 1.0 and 1.1 mm). It has been observed that the reductions increase as the diameter of the hole decreases, but the pressure loss increases considerably, so it would not be feasible to use a single perforation of less than 0.9 mm in diameter. An increase in the number of holes of the same diameter has also been tested, and it has been found that the reductions decrease as the number of them increases.

Tabla 2.Reducciones (%) obtenidas con los filtros con membranas de un orificio de 0.8, 0.9,1 y 1.1 mm. Table 2. Reductions (%) obtained with filters with membranes with a hole of 0.8, 0.9, 1 and 1.1 mm.

Realización 3 Realization 3

Se han preparado filtros modificados para la inclusión de la membrana perforada por dos procedimientos el primero de ellos se ha realizado en una máquina prototipo que incluye un molde donde se posiciona el filtro, una plancha caliente de temperatura controlada que permite la fusión parcial del material del filtro y un útil que permite la perforación de la capa fundida. Otro procedimiento alternativo ha consistido en la preparación de una disolución concentrada de acetato de celulosa en acetona, la impregnación de uno de los externos del filtro con dicha disolución concentrada y la posterior evaporación del disolvente, para generar la película (membrana) impermeable. Posteriormente se ha perforado la membrana con el útil descrito anteriormente. Los resultados obtenidos con estos filtros, que incluyen la membrana con un orificio de 1 mm, han sido totalmente análogos a los descritos en la realización 1. Este sistema presenta la ventaja adicional de que la membrana es inseparable del filtro, lo que supone un aspecto muy importante para el usuario, permite la fabricación en serie de estos filtros y es el principal avance de la presente invención. Modified filters for the inclusion of the perforated membrane have been prepared by two procedures. The first of these has been carried out in a prototype machine that includes a mould where the filter is positioned, a hot plate with controlled temperature that allows partial fusion of the filter material and a tool that allows the perforation of the molten layer. Another alternative procedure has consisted of the preparation of a concentrated solution of cellulose acetate in acetone, the impregnation of one of the external surfaces of the filter with said concentrated solution and the subsequent evaporation of the solvent, to generate the impermeable film (membrane). The membrane has subsequently been perforated with the tool described above. The results obtained with these filters, which include the membrane with a 1 mm hole, have been completely analogous to those described in embodiment 1. This system has the additional advantage that the membrane is inseparable from the filter, which is a very important aspect for the user, allows the mass production of these filters and is the main advance of the present invention.

Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. - Filtro (20) que comprende una membrana primaria (M1) destinada a estar en contacto íntimo con un extremo distal de una columna de tabaco (T), y que comprende un disco de material impermeable o semipermeable, de forma cilíndrica, que está perforado por al menos un orificio (21) que lo atraviesa en dirección perpendicular a la sección transversal de la membrana primaria (M1), de tal forma que la superficie perforada presenta una sección libre de paso de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección de la membrana primaria (M1), donde la membrana primaria (M1) está sellada de manera inseparable con un extremo distal de una membrana fibrosa (M3).1. A filter (20) comprising a primary membrane (M1) intended to be in intimate contact with a distal end of a tobacco column (T), and comprising a disc of impermeable or semipermeable material, of cylindrical shape, which is perforated by at least one hole (21) that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane (M1), such that the perforated surface has a free passage section of between 0.2% and 30% of the total section of the primary membrane (M1), where the primary membrane (M1) is inseparably sealed with a distal end of a fibrous membrane (M3). 2. - El filtro (20) de la reivindicación 1, en el que dos membranas primarias (M1) están unidas de manera inseparable a ambos extremos de la membrana fibrosa (M3) que comprende a su vez una sección debilitada para que un usuario realice el corte a través de dicha sección debilitada.2. The filter (20) of claim 1, wherein two primary membranes (M1) are inseparably attached to both ends of the fibrous membrane (M3) which in turn comprises a weakened section for a user to cut through said weakened section. 3. - Instalación de fabricación (1) de filtros de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende:3. - Manufacturing plant (1) for filters of any one of claims 1 or 2, comprising: - un molde (4) que comprende una base (11) y una pieza de alojamiento (3) que comprende una o más aberturas pasantes (5) que definen uno o más compartimentos, donde las una o más aberturas pasantes (5) en una superficie superior (17) de la pieza de alojamiento (3) comprenden unos nervios (6) dotados de un filo (12), de una configuración tal que, cuando la base (11) es colocada debajo de la pieza de alojamiento (3) y una membrana fibrosa (M3) es introducida en el compartimento, el extremo distal de la membrana fibrosa (M3) queda introducido y posicionado a ras con el filo (12) de los nervios (6),- a mould (4) comprising a base (11) and a housing part (3) comprising one or more through openings (5) defining one or more compartments, the one or more through openings (5) in an upper surface (17) of the housing part (3) comprising ribs (6) provided with an edge (12), of such a configuration that, when the base (11) is placed under the housing part (3) and a fibrous membrane (M3) is introduced into the compartment, the distal end of the fibrous membrane (M3) is introduced and positioned flush with the edge (12) of the ribs (6), - una lámina (7) con una cara adhesiva configurada para entrar en contacto íntimo con el extremo distal de la membrana fibrosa (M3),- a sheet (7) with an adhesive face configured to come into intimate contact with the distal end of the fibrous membrane (M3), - una prensa (8) para troquelar configurada para prensar la lámina (7) sobre la superficie superior (17) de la pieza de alojamiento (3) y sobre los extremos distales de las membranas fibrosas (M3) introducidas en los compartimentos, de tal manera que, al prensar, la lámina (7) es sellada de manera inseparable con el extremo distal de la membrana fibrosa (M3).- a die-cutting press (8) configured to press the sheet (7) onto the upper surface (17) of the housing part (3) and onto the distal ends of the fibrous membranes (M3) introduced into the compartments, such that, upon pressing, the sheet (7) is inseparably sealed with the distal end of the fibrous membrane (M3). 4. - La instalación de la reivindicación 3, que comprende una pieza de extracción (9) dotada de una pluralidad de salientes (10) que, en uso, son introducidos al menos en parte dentro de los compartimentos definidos por las aberturas pasantes (5).4. - The installation of claim 3, comprising an extraction piece (9) provided with a plurality of projections (10) that, in use, are introduced at least in part into the compartments defined by the through openings (5). 5. - La instalación de la reivindicación 3, que comprende una pieza cargadora de filtros (13) que comprende una pluralidad de canales de alimentación (14) que son concéntricos a las aberturas pasantes (5) cuando la pieza cargadora de filtros (13) está colocada o acoplada encima del molde (4).5. - The installation of claim 3, comprising a filter loading part (13) comprising a plurality of feed channels (14) that are concentric to the through openings (5) when the filter loading part (13) is placed or coupled on top of the mold (4). 6. - La instalación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, una cinta transportadora (2) provista de una estación de alimentación (15) dotada de una pieza cargadora de filtros (13) para posicionar e introducir las membranas fibrosas (M3) en la pieza de alojamiento (3), una estación de prensa (16) donde está dispuesta la prensa (8).6. - The installation according to any one of the preceding claims, further comprising a conveyor belt (2) provided with a feeding station (15) provided with a filter loading part (13) for positioning and introducing the fibrous membranes (M3) into the housing part (3), a press station (16) where the press (8) is arranged. 7. - La instalación de la reivindicación 6, que comprende, además, una estación de depurado dotada de elementos de extracción que retiran la porción de lámina (7) residual en la superficie superior (17) de la pieza de alojamiento (5) después de prensar y sellar la lámina (7) sobre las membranas fibrosas (M3).7. The installation of claim 6, further comprising a scrubbing station provided with extraction elements that remove the residual sheet portion (7) on the upper surface (17) of the housing part (5) after pressing and sealing the sheet (7) on the fibrous membranes (M3). 8. - La instalación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la lámina comprende orificios con una superficie de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa (M1), donde dichos orificios están configurados para ser coincidentes con las aberturas pasantes cuando la lámina es colocada sobre la pieza de alojamiento, de tal forma que al prensar la lámina sobre el extremo distal de la membrana fibrosa (M3), se fabrican simultáneamente una pluralidad de filtros (20) dotados de una membrana primaria (M1) sellada de manera inseparable con un extremo distal de una membrana fibrosa (M3) con un orificio (21) que la atraviesa en dirección perpendicular a la sección transversal de la membrana primaria (M1).8. - The installation according to any one of the preceding claims, wherein the sheet comprises holes with a surface of between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane (M1), where said holes are configured to be coincident with the through openings when the sheet is placed on the housing piece, such that when pressing the sheet on the distal end of the fibrous membrane (M3), a plurality of filters (20) are simultaneously manufactured, provided with a primary membrane (M1) inseparably sealed with a distal end of a fibrous membrane (M3) with a hole (21) that passes through it in a direction perpendicular to the cross section of the primary membrane (M1). 9. - La instalación de la reivindicación 4, en el que a la pieza de extracción (9) comprende unos pinchos (19) concéntricos a los salientes (10) que se prolongan desde una porción distal de dichos salientes (10), donde dichos pinchos (19) presentan una superficie transversal o de corte que es entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa (M3), de tal manera que, simultáneamente a la extracción de las membranas fibrosas (M3) ya unidas de manera inseparable con las membranas primarias (M1), se perfora el orificio (21) dando lugar a los filtros (20).9. - The installation of claim 4, wherein the extraction piece (9) comprises spikes (19) concentric to the projections (10) that extend from a distal portion of said projections (10), where said spikes (19) have a transverse or cutting surface that is between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane (M3), such that, simultaneously with the extraction of the fibrous membranes (M3) already inseparably joined with the primary membranes (M1), the hole (21) is perforated giving rise to the filters (20). 10. - Procedimiento de fabricación de los filtros de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende las etapas de:10. - Process for manufacturing the filters of any one of claims 1 or 2, comprising the steps of: a. ) introducir una pluralidad de membranas fibrosas (M3) en los compartimentos de un molde (4), donde dichos compartimentos están configurados para recibir y alojar a ras cada una de las membranas fibrosas (M3),a.) introducing a plurality of fibrous membranes (M3) into the compartments of a mould (4), where said compartments are configured to receive and house each of the fibrous membranes (M3) flush with each other, b. ) colocar una lámina (7) con una cara adhesiva en contacto íntimo con el extremo distal de las membranas fibrosas (M3) que están introducidas en los compartimentos del molde (4), c. ) prensar haciendo uso de una prensa (8), la lámina que está dispuesta contigua al molde y en contacto íntimo con las membranas fibrosas (M3), sellando así de manera inseparable la membrana fibrosa (M3) con porciones de contacto de la lámina (7).b. ) placing a sheet (7) with an adhesive face in intimate contact with the distal end of the fibrous membranes (M3) that are introduced into the compartments of the mould (4), c. ) pressing using a press (8), the sheet that is arranged adjacent to the mould and in intimate contact with the fibrous membranes (M3), thus inseparably sealing the fibrous membrane (M3) with contact portions of the sheet (7). 11. - El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende retirar del molde (4) las membranas fibrosas (M3) selladas a las láminas (7) haciendo uso de una pieza de extracción (9) con unos salientes (10) que comprenden unos pinchos (19), y perforar simultáneamente a la extracción de las mismas unos orificios en la porción de lámina (7) que ha sido sellada a la membrana fibrosa (M3), dichos orificios provistos de una sección de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa (M3), retirando así una pluralidad de filtros con una lámina fibrosa (M3) sellada de manera inseparable con una membrana primaria (M1) que comprende el orificio (21).11. The method of claim 10, comprising removing from the mold (4) the fibrous membranes (M3) sealed to the sheets (7) using an extraction piece (9) with projections (10) comprising spikes (19), and simultaneously with the extraction thereof, perforating holes in the portion of sheet (7) that has been sealed to the fibrous membrane (M3), said holes having a section of between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane (M3), thus removing a plurality of filters with a fibrous sheet (M3) inseparably sealed with a primary membrane (M1) comprising the hole (21). 12. - El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende, además, perforar unos orificios en la lámina (7) antes del paso c.), donde dichos orificios son concéntricos a los compartimentos y de una sección de entre el 0,2% y el 30% del total de la sección transversal de la membrana fibrosa (M3).12. - The method of claim 10, further comprising drilling holes in the sheet (7) before step c.), wherein said holes are concentric to the compartments and have a section between 0.2% and 30% of the total cross section of the fibrous membrane (M3). 13. - El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende, además:13. - The method of claim 10, further comprising: d. ) reintroducir las membranas fibrosas (M3) en una dirección opuesta a aquella del paso a.) en los compartimentos del molde (4), donde dichos compartimentos están configurados para recibir y alojar a ras cada una de las membranas fibrosas (M3),d. ) reintroducing the fibrous membranes (M3) in a direction opposite to that of step a.) into the mould compartments (4), where said compartments are configured to receive and house flush with each of the fibrous membranes (M3), e. ) colocar una lámina (7) con una cara adhesiva en contacto íntimo con el extremo proximal de las membranas fibrosas (M3) que están introducidas en los compartimentos del molde (3), f. ) prensar haciendo uso de una prensa (8), la lámina que está dispuesta contigua al molde y en contacto íntimo con el extremo proximal de las membranas fibrosas (M3), sellando así de manera inseparable el proximal distal de la membrana fibrosa (M3) con porciones de contacto de la lámina (7).e. ) placing a sheet (7) with an adhesive face in intimate contact with the proximal end of the fibrous membranes (M3) that are introduced into the compartments of the mold (3), f. ) pressing using a press (8), the sheet that is arranged adjacent to the mold and in intimate contact with the proximal end of the fibrous membranes (M3), thus inseparably sealing the distal proximal of the fibrous membrane (M3) with contact portions of the sheet (7).
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