JP5314677B2 - Filter containing electrostatically charged fiber material - Google Patents

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Abstract

Provided is a cigarette filter and method for potentially reducing particle breakthrough. The filter includes an adsorbent including adsorbent particles dispersed within the filter and a plug of electrostatically charged fibers. Preferably, the adsorbent is activated carbon. In a preferred embodiment, the electrostatically charged fiber material is located downstream of the activated carbon. Preferably, the electrostatically charged fiber material has permanent electrostatic charges that electrostatically capture the carbon particles to reduce carbon particle breakthrough. In an embodiment, the electrostatically charged fiber material is randomly-oriented so as to mechanically capture particles entrained in mainstream smoke.

Description

関連出願への相互参照
本出願は、本明細書においてその内容全体が引用により組み込まれている2007年5月31に出願の米国特許仮出願第60/924,814号からの優先権を主張する。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application, the entire contents in the present specification claims priority from U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 924,814, filed May 31, 2007 which is incorporated by reference .

シガレットは、典型的には、炭素のような吸着材材料を組み込むことができるフィルタを含む。フィルタシガレットに組み込まれるようになったフィルタは、例えば、活性炭又は活性木炭、及び/又はセルロースアセテートトウ内又はセルロースアセテート材料間の空洞に組み込まれた他の吸着材材料のような炭素の粒子又は顆粒を含むことができる。   Cigarettes typically include a filter that can incorporate an adsorbent material such as carbon. Filters adapted to be incorporated into filter cigarettes are, for example, carbon particles or granules such as activated carbon or activated charcoal and / or other adsorbent materials incorporated into cavities within or between cellulose acetate tow. Can be included.

米国特許仮出願第60/924,814号US Provisional Patent Application No. 60 / 924,814 米国特許出願公開第2003/0154993号US Patent Application Publication No. 2003/0154993 米国特許第6,761,174号US Pat. No. 6,761,174 米国特許第6,026,820号US Pat. No. 6,026,820 米国特許第5,988,176号US Pat. No. 5,988,176 米国特許第5,915,387号US Pat. No. 5,915,387 米国特許第5,499,636号US Pat. No. 5,499,636

シガレットの喫煙中に、吸着材粒子又は吸着材粒子の破片が可能性として主流煙に連行されてシガレットの唇側端部を通って流れ出る(すなわち突破する)ことができると考えられる限り、主流煙中の吸着材粒子の突破の量を低減する技術に関心が持たれるであろう。   During cigarette smoking, as long as it is considered that adsorbent particles or debris of adsorbent particles can potentially be entrained in mainstream smoke and flow out (ie break through) the lip side end of the cigarette There will be interest in technologies that reduce the amount of adsorbent particle breakthrough inside.

吸着材粒子の突破が低減された喫煙物品のためのフィルタアセンブリを提供する。好ましくは、吸着材は、少なくとも1つの香味料を含む。
好ましい実施形態では、フィルタアセンブリは、プラグ−空間−プラグフィルタである。好ましくは、フィルタアセンブリは、静電気帯電した繊維材料のプラグ及び吸着材を含む。最も好ましくは、静電気帯電繊維材料のプラグは、吸着材の下流に位置する。好ましい実施形態では、静電気帯電繊維材料のプラグは、無作為に配向された静電気帯電繊維材料を含む。一部の実施形態では、静電気帯電繊維材料のプラグは、軸線方向に配向された静電気帯電した繊維媒体を含む。一部の実施形態では、セルロースアセテート繊維の少なくとも1つのプラグが、吸着材の上流及び/又は下流に位置し、好ましくは、セルロースアセテート繊維が軸線方向に配向される。一部の実施形態では、軸線方向に配向されたセルロースアセテート繊維の少なくとも1つのプラグは、静電気帯電繊維材料のプラグの下流に位置する。
A filter assembly for a smoking article with reduced sorbent particle breakthrough is provided. Preferably, the adsorbent contains at least one flavorant.
In a preferred embodiment, the filter assembly is a plug-space-plug filter. Preferably, the filter assembly includes a plug of electrostatically charged fiber material and an adsorbent. Most preferably, the plug of electrostatically charged fiber material is located downstream of the adsorbent. In a preferred embodiment, the plug of electrostatically charged fiber material comprises randomly oriented electrostatically charged fiber material. In some embodiments, the plug of electrostatically charged fiber material comprises an axially charged electrostatically charged fiber media. In some embodiments, at least one plug of cellulose acetate fibers is located upstream and / or downstream of the adsorbent, and preferably the cellulose acetate fibers are axially oriented. In some embodiments, the at least one plug of axially oriented cellulose acetate fibers is located downstream of the plug of electrostatically charged fiber material.

同じく喫煙物品も提供する。好ましい実施形態では、喫煙物品は、タバコロッド及びフィルタアセンブリを含む。
同じく主流煙中の炭素粒子の突破が低減及び/又は除去された喫煙物品のためのフィルタアセンブリを作る方法を提供する。喫煙物品のためのフィルタロッドを作る本発明による方法は、フィルタ材料の2−アッププラグを離間した関係に置く段階と、1つおきの2−アッププラグの上流端及び下流端に空洞が形成されるように2−アッププラグの間に静電気帯電繊維材料のプラグを置く段階と、空洞に吸着材を置く段階と、フィルタ材料のプラグを中心で切り離して2−アッププラグフィルタアセンブリを形成する段階とを含む。好ましくは、本方法は、更に、タバコロッドを2−アップフィルタアセンブリの各々に取り付ける段階を含む。好ましくは、本方法は、更に、2−アップフィルタアセンブリを中心で切り離して完成シガレットを形成する段階を含む。
同じく、喫煙物品を通して主流煙を吸引する段階と、吸引段階中に主流タバコ煙を吸着材と接触させる段階と、接触させる段階に続いて、主流タバコ煙を静電気帯電した繊維と接触させる段階とを含む、主流タバコ煙を処理する方法を提供する。
Smoking articles are also provided. In a preferred embodiment, the smoking article includes a tobacco rod and a filter assembly.
Also provided is a method of making a filter assembly for a smoking article that has reduced and / or eliminated carbon particle breakthrough in mainstream smoke. The method according to the invention for making a filter rod for a smoking article comprises the steps of placing a 2-up plug of filter material in a spaced relationship and cavities are formed at the upstream and downstream ends of every other 2-up plug. Placing an electrostatically charged fiber material plug between the 2-up plugs, placing an adsorbent in the cavity, and cutting the filter material plug about to form a 2-up plug filter assembly; including. Preferably, the method further includes the step of attaching a tobacco rod to each of the 2-up filter assemblies. Preferably, the method further includes the step of cutting the 2-up filter assembly about to form a finished cigarette.
Similarly, sucking mainstream smoke through the smoking article, contacting mainstream tobacco smoke with the adsorbent during the suction phase, and contacting the mainstream tobacco smoke with electrostatically charged fibers following the contacting step. A method of treating mainstream tobacco smoke is provided.

喫煙物品のための従来技術のプラグ−空間−プラグフィルタを示す図である。1 shows a prior art plug-space-plug filter for a smoking article. FIG. 静電気帯電繊維材料のプラグを含むプラグ−空間−プラグフィルタの実施形態を示す図である。FIG. 3 shows an embodiment of a plug-space-plug filter including a plug of electrostatically charged fiber material. 静電気帯電繊維材料のプラグを含むプラグ−空間−プラグフィルタの第2の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the plug-space-plug filter containing the plug of electrostatically charged fiber material. 静電気帯電繊維材料のプラグを含むプラグ−空間−プラグフィルタの第3の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the plug-space-plug filter containing the plug of electrostatically charged fiber material. 静電気帯電繊維材料のプラグを含むプラグ−空間−プラグフィルタを含む部分的に未包装の喫煙物品を示す図である。FIG. 3 shows a partially unwrapped smoking article including a plug-space-plug filter including a plug of electrostatically charged fiber material.

本明細書で使用される場合、フィルタセグメントと他の特徴部の間の「上流」及び「下流」相対位置は、主流煙がタバコロッドから吸引されて多成分フィルタを通る時の主流煙の方向に関連して説明される。
本明細書で使用される場合、用語「煙連行可能粒子」は、約0.1ミクロンから約10ミクロンのサイズを有し、主流煙に連行される場合があるビーズ、顆粒、塵、微粉、及び粉末などを説明する。
As used herein, the “upstream” and “downstream” relative positions between the filter segment and other features are the directions of mainstream smoke as mainstream smoke is drawn from the tobacco rod and through the multi-component filter. Will be described in relation to.
As used herein, the term “smoke entrainable particles” has a size of about 0.1 microns to about 10 microns and may be entrained in mainstream smoke beads, granules, dust, fines, And powder will be described.

従来技術のプラグ−空間−プラグフィルタ105は、図1に示したように、軸線方向に配向されたセルロースアセテート繊維のプラグ130の間に活性炭112の一部分を含む。煙がタバコロッド160からフィルタ105を通して下流に吸引される時に、一部の炭素粒子が個々のセルロースアセテート繊維間のチャンネルを通過することができる。好ましい実施形態では、プラグ−空間−プラグフィルタ105は、喫煙物品100を形成するために包装紙170を用いて包装されたタバコロッド160に取り付けられる。先端紙165は、フィルタ105を取り囲み、フィルタ105をタバコロッド160に固定する。   Prior art plug-space-plug filter 105 includes a portion of activated carbon 112 between plugs 130 of axially oriented cellulose acetate fibers, as shown in FIG. As smoke is drawn downstream from the tobacco rod 160 through the filter 105, some carbon particles can pass through the channels between the individual cellulose acetate fibers. In a preferred embodiment, the plug-space-plug filter 105 is attached to a tobacco rod 160 that is packaged with wrapping paper 170 to form the smoking article 100. The tip paper 165 surrounds the filter 105 and fixes the filter 105 to the tobacco rod 160.

本明細書に説明するように、喫煙物品のためのフィルタアセンブリは、粒子を引き付ける静電気帯電、及び/又は粒子を機械的に捕捉する無作為配向の静電気帯電した繊維を使用することにより、喫煙中の粒子突破の低減及び/又は排除の可能性をもたらす。
好ましい実施形態では、吸着材は活性炭である。好ましくは、静電気帯電繊維材料は、フィルタアセンブリを通して煙が吸引される時に、煙に連行された約0.1μm(ミクロン)から約10μmのサイズを有する炭素粒子が静電気帯電繊維材料によって保持されるように、フィルタアセンブリ内に収容された活性炭の下流に位置する。
As described herein, filter assemblies for smoking articles can be used during smoking by using electrostatic charging that attracts particles and / or randomly oriented electrostatically charged fibers that mechanically trap the particles. Resulting in the possibility of reducing and / or eliminating particle breakthrough.
In a preferred embodiment, the adsorbent is activated carbon. Preferably, the electrostatically charged fiber material is such that when smoke is drawn through the filter assembly, carbon particles having a size of about 0.1 μm (micron) to about 10 μm entrained in the smoke are retained by the electrostatically charged fiber material. And downstream of the activated carbon contained in the filter assembly.

図2に示した好ましい実施形態では、フィルタアセンブリ10は、プラグ−空間−プラグ配向フィルタアセンブリである。好ましくは、活性炭12の一部分は、フィルタ10の空洞15に位置し、静電気帯電繊維材料14のプラグ16は、主流煙がフィルタアセンブリ10を通過する時に炭素粒子突破を低減するために下流に位置する。好ましくは、活性炭のその部分は、フィルタの空洞にトウフィルタ材料、炭素紙、及び/又は緩い炭素のビーズ、顆粒、及び粒子などの床上の炭素のプラグとして含まれる。静電気帯電繊維材料は、主流煙がフィルタを通って移動する時に炭素粒子を捕捉し、それにより炭素粒子突破を低減又は除去することができる永久静電気帯電を有する。実施形態においては、静電気帯電繊維材料は、煙連行可能粒子を機械的にも捕捉するように無作為に配向される。   In the preferred embodiment shown in FIG. 2, the filter assembly 10 is a plug-space-plug orientation filter assembly. Preferably, a portion of the activated carbon 12 is located in the cavity 15 of the filter 10 and the plug 16 of electrostatically charged fiber material 14 is located downstream to reduce carbon particle breakthrough as mainstream smoke passes through the filter assembly 10. . Preferably, that portion of the activated carbon is included in the filter cavity as a plug of carbon on the floor, such as tow filter material, carbon paper, and / or loose carbon beads, granules, and particles. The electrostatically charged fiber material has a permanent electrostatic charge that can trap carbon particles as mainstream smoke moves through the filter, thereby reducing or eliminating carbon particle breakthrough. In embodiments, the electrostatically charged fiber material is randomly oriented to mechanically trap smoke entrainable particles.

好ましい実施形態では、静電気帯電繊維材料は、エレクトレット繊維(例えば、3MのFiltrete(登録商標)繊維)を含む。好ましくは、エレクトレット繊維は、約3マイクロメートルから約30μmの直径と約10g/m2から約500g/m2の範囲の秤量を有する。好ましくは、エレクトレット繊維は、重量が約2.5デニールから約8デニールに分布している。好ましい繊維は、Y字型断面を有する。 In a preferred embodiment, the electrostatically charged fiber material comprises electret fibers (eg, 3M Filtrete® fibers). Preferably, the electret fibers have a diameter of about 3 micrometers to about 30 μm and a weight in the range of about 10 g / m 2 to about 500 g / m 2 . Preferably, the electret fibers are distributed in weight from about 2.5 denier to about 8 denier. Preferred fibers have a Y-shaped cross section.

同じく好ましくは、フィルタアセンブリは、約30mgから約200mgの吸着材を含む。好ましい実施形態では、フィルタアセンブリ10はまた、約25mgから約75mg、より好ましくは、約25mgから約70mgの静電気帯電繊維材料14を含み、それが、約3mmから約6mm長さのプラグを形成する。好ましくは、使用される静電気帯電繊維材料14の量は、フィルタアセンブリ10内に収容される活性炭のような吸着材の量に応じて決まる。好ましい実施形態では、約1mmのプラグ長さを有する静電気帯電繊維材料14のプラグが、約18mgの活性炭のために使用される。
好ましい実施形態では、吸着材及び/又は煙連行可能な粒子は、いずれかの適切な吸着媒体を含む。例示的吸着材は、ゼオライト、シリカ、珪酸塩、アルミナ、及び/又は炭素(例えば活性炭)のようなモレキュラーシーブを含む。好ましい吸着媒体は、活性炭である。
Also preferably, the filter assembly includes from about 30 mg to about 200 mg of adsorbent. In a preferred embodiment, the filter assembly 10 also includes from about 25 mg to about 75 mg, more preferably from about 25 mg to about 70 mg of electrostatically charged fiber material 14, which forms a plug that is about 3 mm to about 6 mm long. . Preferably, the amount of electrostatically charged fiber material 14 used depends on the amount of adsorbent, such as activated carbon, contained within the filter assembly 10. In a preferred embodiment, a plug of electrostatically charged fiber material 14 having a plug length of about 1 mm is used for about 18 mg of activated carbon.
In a preferred embodiment, the adsorbent and / or smoke-entrainable particles comprise any suitable adsorption medium. Exemplary adsorbents include molecular sieves such as zeolite, silica, silicate, alumina, and / or carbon (eg, activated carbon). A preferred adsorption medium is activated carbon.

「活性炭」は、フィルタ内で吸着材として使用することができるいずれかの多孔質で表面積が大きい形態の炭素を意味する。活性炭は、いずれか適切な炭素源の熱処理を介して供給することができる。活性化処理は、一般的に空隙率を増大させ、活性炭には、広い範囲の細孔サイズを設けることができ、又は細孔サイズは、所望の細孔サイズ分布をもたらすように制御することができる。
好ましい実施形態では、炭素は、顆粒などの形態である。好ましくは、好ましい実施形態の炭素は、シガレット産業で使用される代表的なASTMメッシュサイズの又はより細かいココナツシェルベースの炭素のような表面積が大きな活性炭である。特に好ましい活性炭は、ニューメキシコ州の「Truth or Consequences」所在の「PICA USA,Inc.」から市販されている。活性炭はまた、石炭、木材、ピッチ、ピート、セルロース繊維、褐炭、及びオリーブピットの炭化によっても製造することができると考えられる。炭化は、通常、不活性雰囲気中で例えば400℃から1000℃に温度を上げ、続いて還元又は酸化条件下で活性化することによって行われる。
“Activated carbon” means any porous, high surface area carbon that can be used as an adsorbent in a filter. Activated carbon can be supplied via heat treatment of any suitable carbon source. The activation treatment generally increases the porosity and the activated carbon can be provided with a wide range of pore sizes, or the pore size can be controlled to provide the desired pore size distribution. it can.
In preferred embodiments, the carbon is in the form of granules or the like. Preferably, the preferred embodiment carbon is a high surface area activated carbon such as the typical ASTM mesh size or finer coconut shell based carbon used in the cigarette industry. Particularly preferred activated carbon is commercially available from “PICA USA, Inc.”, located in “True or Consequences”, New Mexico. It is believed that activated carbon can also be produced by carbonization of coal, wood, pitch, peat, cellulose fibers, lignite and olive pits. Carbonization is usually performed by raising the temperature, for example from 400 ° C. to 1000 ° C. in an inert atmosphere, followed by activation under reducing or oxidizing conditions.

好ましい実施形態では、活性炭は、ビーズの形態とすることができる。他の実施形態では、活性炭は、顆粒及び/又は繊維の形態とすることができる。好ましくは、活性炭は、主流煙の成分、特に、アルデヒド、ケトン、及び他の揮発性有機化合物、及び特に1,3ブタジエン、アクロレイン、イソプレン、プロピオンアルデヒド、アクリロニトリル、ベンゼン、トルエン、スチレン、アセトアルデヒド、及びシアン化水素を含めた気相成分のものを吸着するようになっている。   In a preferred embodiment, the activated carbon can be in the form of beads. In other embodiments, the activated carbon can be in the form of granules and / or fibers. Preferably, the activated carbon is a component of mainstream smoke, especially aldehydes, ketones, and other volatile organic compounds, and especially 1,3 butadiene, acrolein, isoprene, propionaldehyde, acrylonitrile, benzene, toluene, styrene, acetaldehyde, and Gas phase components including hydrogen cyanide are adsorbed.

他の実施形態では、炭素は、トウ上の炭素及び/又は炭素紙の形態とすることができる。
最も好ましくは、活性炭は、サイズが約100μmから約5mmの範囲に分布する顆粒化粒子を含む。実施形態においては、活性炭の粒子は、約0.2mmから約2mm(例えば、約200μm、500μm、1000μm、又は2000μm)の平均サイズを有する。
In other embodiments, the carbon can be in the form of carbon on the tow and / or carbon paper.
Most preferably, the activated carbon comprises granulated particles distributed in size ranging from about 100 μm to about 5 mm. In embodiments, the activated carbon particles have an average size of about 0.2 mm to about 2 mm (eg, about 200 μm, 500 μm, 1000 μm, or 2000 μm).

フィルタアセンブリに収容される活性炭ビーズは、好ましくは、本明細書においてその内容全体が引用により組み込まれている米国特許出願公開第2003/0154993号に説明されているように、0.2mmから約0.7mmのサイズに分布している。
好ましくは、活性炭は、マイクロ細孔、メソ細孔、及びマクロ細孔のような細孔を含むいずれか所望の細孔サイズ分布を有することができる。用語「マイクロ細孔」は、一般的に、約20Å(オングストローム)又はそれ未満の細孔サイズを有する材料に言及する一方で、用語「メソ細孔」は、一般的に、約20Åから500Åの細孔サイズを有する材料に言及する。
Activated carbon beads contained in the filter assembly are preferably from 0.2 mm to about 0, as described in US Patent Application Publication No. 2003/0154993, the entire contents of which are incorporated herein by reference. It is distributed in a size of 7 mm.
Preferably, the activated carbon can have any desired pore size distribution including pores such as micropores, mesopores, and macropores. The term “micropore” generally refers to a material having a pore size of about 20 Å (angstrom) or less, while the term “mesopore” is generally about 20 to 500 Å. Reference is made to a material having a pore size.

実施形態においては、活性炭は、煙からターゲット成分を選択的に吸着するような適切な表面積を有するように選択することができる。例えば、好ましい活性炭は、一般的に、約50m2/gよりも大きい(例えば、少なくとも約100m2/g、200m2/g、500m2/g、1000m2/g、又は2000m2/gの)表面積を有する。一般的に、活性炭の吸着能力は、表面積が増加すると増加する。 In embodiments, the activated carbon can be selected to have a suitable surface area that selectively adsorbs the target component from the smoke. For example, preferred activated carbons are generally greater than about 50 m 2 / g (eg, at least about 100 m 2 / g, 200 m 2 / g, 500 m 2 / g, 1000 m 2 / g, or 2000 m 2 / g). Has a surface area. In general, the adsorption capacity of activated carbon increases as the surface area increases.

更に、表面積は、一般的に粒子サイズが減少すると増加する。シガレットフィルタ材料として使用されると、しかしながら、小さなサイズを有する炭素粒子は、喫煙時に所望の吸引抵抗(RTD)でフィルタを通して煙を流すにはあまりにも密に互いに詰め込まれる場合がある。一方で、粒子サイズが大きすぎる場合、所望の度合いの濾過を達成するには表面積が不十分となる。従って、そのような要素は、主流煙及び/又は副流煙の濾過に適する炭素粒子を選択する際に考慮に入れることができる。   Furthermore, the surface area generally increases as the particle size decreases. When used as a cigarette filter material, however, carbon particles having a small size may be packed together too closely to smoke through the filter with the desired suction resistance (RTD) when smoking. On the other hand, if the particle size is too large, the surface area will be insufficient to achieve the desired degree of filtration. Accordingly, such factors can be taken into account when selecting suitable carbon particles for mainstream and / or sidestream smoke filtration.

好ましくは、活性炭の全部とは言わないまでも少なくとも一部は、香味担持か又は別様に香味料が含浸され、そのために、活性炭は、煙から1つ又はそれよりも多くの気相煙成分を除去するだけでなく、香味を主流煙ストリーム中に放出するようになっている。好ましくは、香味料は、混合(タンブリング)ドラム中で又は代替的に流動剤として窒素を備えた流動床内で活性炭のバッチ上に香味料をスプレーすることによって炭素に追加され、本明細書においてその全開示内容が引用により組み込まれているJupe他に付与された米国特許第6,761,174号に説明されているように、香味料は、次に、床内の炭素上にスプレーすることができる。
用語「主流」煙は、タバコロッドを下って通過してフィルタ端部を通って流れ出る気体の混合物、すなわち、シガレットの喫煙中にシガレットの唇側端部から流れ出る又は吸引される量の煙に言及する。主流煙は、着火領域、並びにシガレット包装紙の両方を通って吸引される煙を含有する。用語「副流」煙は、静的燃焼中に生成された煙に言及する。
Preferably, if not all, not all of the activated carbon is flavor-bearing or otherwise impregnated with a flavor, so that the activated carbon is one or more gas phase smoke components from the smoke. As well as releasing flavor into the mainstream smoke stream. Preferably, the flavoring agent is added to the carbon by spraying the flavoring agent on a batch of activated carbon in a mixing (tumbling) drum or alternatively in a fluidized bed with nitrogen as a fluidizing agent, The flavoring is then sprayed onto the carbon in the bed, as described in US Pat. No. 6,761,174 to Jupe et al., The entire disclosure of which is incorporated by reference. Can do.
The term "mainstream" smoke refers to a mixture of gases that pass down the tobacco rod and out through the filter end, i.e., the amount of smoke that flows out or is inhaled from the labial end of the cigarette during cigarette smoking. To do. Mainstream smoke contains smoke that is sucked through both the ignition area as well as the cigarette wrapper. The term “sidestream” smoke refers to smoke generated during static combustion.

図2に見られるように、好ましくは、フィルタアセンブリ10の口側端部20は、セルロースアセテート繊維30のプラグ25の形態をしている。好ましくは、セルロースアセテート繊維30は、軸線方向に配向されている。好ましくは、プラグ25はまた、活性炭12の同じく下流にある静電気帯電繊維材料14のプラグ16の下流に位置決めされる。実施形態においては、静電気帯電繊維材料14は、無作為に配向される。別の実施形態では、静電気帯電繊維材料14は、軸線方向に配向される。好ましくは、活性炭12は、空洞15に保持される。セルロースアセテート繊維30の第2のプラグ25は、静電気帯電繊維材料14のすぐ上流で、かつ活性炭12のすぐ下流に位置する。
好ましい実施形態では、フィルタアセンブリ10は、約40mgから約70mgのセルロースアセテート繊維を含有する。好ましくは、セルロースアセテート繊維の1つ又はそれよりも多くのプラグが、フィルタの長さを調節するために追加される。
As can be seen in FIG. 2, the mouth end 20 of the filter assembly 10 is preferably in the form of a plug 25 of cellulose acetate fibers 30. Preferably, the cellulose acetate fiber 30 is oriented in the axial direction. Preferably, the plug 25 is also positioned downstream of the plug 16 of electrostatically charged fiber material 14 that is also downstream of the activated carbon 12. In an embodiment, the electrostatically charged fiber material 14 is randomly oriented. In another embodiment, the electrostatically charged fiber material 14 is oriented in the axial direction. Preferably, the activated carbon 12 is held in the cavity 15. A second plug 25 of cellulose acetate fiber 30 is located immediately upstream of the electrostatically charged fiber material 14 and immediately downstream of the activated carbon 12.
In a preferred embodiment, the filter assembly 10 contains about 40 mg to about 70 mg of cellulose acetate fiber. Preferably, one or more plugs of cellulose acetate fibers are added to adjust the filter length.

炭素粒子が主流煙に連行された場合、静電気帯電繊維材料は、炭素粒子の突破を低減するために炭素粒子を引き付けて捕捉する。好ましくは、静電気帯電繊維材料は、炭素粒子がフィルタに捕捉されるように永久静電気帯電を有する。
実施形態においては、静電気帯電繊維材料が無作為に配向されると、炭素粒子はまた、炭素粒子が繊維間でチャンネル内を移動できないために機械的に捕捉される。
When carbon particles are entrained in mainstream smoke, the electrostatically charged fiber material attracts and captures the carbon particles to reduce carbon particle breakthrough. Preferably, the electrostatically charged fiber material has a permanent electrostatic charge so that the carbon particles are trapped in the filter.
In embodiments, when the electrostatically charged fiber material is randomly oriented, the carbon particles are also mechanically trapped because the carbon particles cannot move within the channel between the fibers.

別の実施形態では、図3に示したように、フィルタアセンブリ10は、活性炭12の一部分を含む。好ましくは、静電気帯電繊維材料14のプラグ16は、活性炭12のすぐ下流に位置する。セルロースアセテート繊維30のプラグ25は、活性炭12のすぐ上流で、かつ静電気帯電繊維材料14のすぐ下流に位置する。
更に別の実施形態では、図4に示したように、フィルタアセンブリ10は、活性炭12の一部分を含む。好ましくは、セルロースアセテート繊維30のプラグ25は、活性炭12が充填された空洞15のすぐ下流とすぐ上流に位置する。
In another embodiment, as shown in FIG. 3, the filter assembly 10 includes a portion of activated carbon 12. Preferably, the plug 16 of the electrostatically charged fiber material 14 is located immediately downstream of the activated carbon 12. A plug 25 of cellulose acetate fiber 30 is located immediately upstream of the activated carbon 12 and immediately downstream of the electrostatically charged fiber material 14.
In yet another embodiment, the filter assembly 10 includes a portion of activated carbon 12 as shown in FIG. Preferably, the plug 25 of the cellulose acetate fiber 30 is located immediately downstream and immediately upstream of the cavity 15 filled with the activated carbon 12.

図5に見られるように、フィルタアセンブリ10は、喫煙物品80に組み込まれるようになっている。
用語「喫煙物品」は、シガレット、シガー、パイプ、及びシガリロを含む。米国特許第6,026,820号、米国特許第5,988,176号、米国特許第5,915,387号、及び米国特許第5,499,636号に説明された電気喫煙システムのためのシガレットのような非従来的シガレットも、喫煙物品又はシガレット全般の定義に含まれる。
As seen in FIG. 5, the filter assembly 10 is adapted to be incorporated into a smoking article 80.
The term “smoking article” includes cigarettes, cigars, pipes, and cigarillos. For the electric smoking system described in US Pat. No. 6,026,820, US Pat. No. 5,988,176, US Pat. No. 5,915,387, and US Pat. No. 5,499,636 Non-traditional cigarettes such as cigarettes are also included in the definition of smoking articles or cigarettes in general.

好ましくは、喫煙物品は、シガレットである。シガレットは、タバコ材料とフィルタを含有することができる。一実施形態では、シガレットはまた、少なくとも1つの吸着材を含有することができる。従来的シガレットは、一般的に、タバコロッドと言及されることがあるタバコ含有部分、及び濾過区域と言及されることがあるフィルタ部分の2つの区画を収容する。先端紙は、一般的に、フィルタを取り囲み、これは、シガレットの口側端部を形成する。先端紙は、フィルタ及びタバコロッドを互いに保持するためにタバコロッドに重なっている。タバコロッド、すなわち、シガレットのタバコ含有要素は、タバコが包装されて接着剤が包装紙の継ぎ目を互いに保持する包装紙を含む。タバコロッドは、フィルタに対して一体に取り付けられた第1の端部と、タバコを喫煙するために着火又は加熱される第2の端部とを有する。タバコロッドが喫煙のために着火又は加熱されると、煙は、着火端部からタバコロッドのフィルタ端部に向かって下流に移動し、更にフィルタを通って下流に移動する。
フィルタの実施形態を例示するために以下の実施例が与えられるが、そのような実施形態の範囲を制約するように解釈すべきではない。
Preferably, the smoking article is a cigarette. Cigarettes can contain tobacco materials and filters. In one embodiment, the cigarette can also contain at least one adsorbent. Conventional cigarettes generally contain two compartments: a tobacco-containing portion, sometimes referred to as a tobacco rod, and a filter portion, sometimes referred to as a filtration zone. The tip paper generally surrounds the filter, which forms the mouth end of the cigarette. The tip paper overlaps the tobacco rod to hold the filter and tobacco rod together. Tobacco rods, or cigarette-containing elements of cigarettes, include wrapping paper in which tobacco is packaged and an adhesive holds the wrapping paper seams together. The tobacco rod has a first end integrally attached to the filter and a second end that is ignited or heated to smoke tobacco. When the tobacco rod is ignited or heated for smoking, the smoke moves downstream from the ignition end towards the filter end of the tobacco rod and further downstream through the filter.
The following examples are given to illustrate filter embodiments, but should not be construed to limit the scope of such embodiments.

55mgの無作為に配向された静電気帯電繊維材料で構成されたエレクトレット繊維セグメント(例えば、3MのFiltrete(登録商標))が、フィルタを形成するために110mgの活性炭が充填された空洞の下流に置かれた。   An electret fiber segment composed of 55 mg of randomly oriented electrostatically charged fiber material (eg, 3M Filtret®) is placed downstream of a cavity filled with 110 mg of activated carbon to form a filter. It was.

55mgの無作為に配向された静電気帯電繊維材料で構成されたエレクトレット繊維セグメント(例えば、「Toyobo Elitolon FA−65S」)が、フィルタを形成するために110mgの活性炭が充填された空洞の下流に置かれた。   An electret fiber segment composed of 55 mg of randomly oriented electrostatically charged fiber material (eg, “Toyobo Elitelon FA-65S”) is placed downstream of a cavity filled with 110 mg of activated carbon to form a filter. It was.

実施例1及び2として構成されたフィルタと、活性炭の下流に静電気帯電繊維材料媒体を含まない対照プラグ−空間−プラグフィルタとを使用して、活性炭粒子突破の可能性が、レーザ光散乱粒子カウンタ(カリフォルニア州リッチモンド所在の「Hach Ultra Analytics」の「Met−One」レーザ粒子カウンタモデル237B)を使用して非着火乾燥吸煙条件の下で測定された。
レーザ光散乱粒子カウンタは、シガレットを通る空気流と整列してシガレットホルダの隣に置かれた。フィルタは、約9mm±1mm深さまでシガレットフィルタホルダに挿入され、55ml/吸煙、2秒間吸煙持続時間、12吸煙/シガレットプロフィールを使用して、非着火(乾燥吸煙)条件で機械吸煙された。結果は表1に示す。
Using a filter configured as Examples 1 and 2 and a control plug-space-plug filter that does not contain an electrostatically charged fiber material media downstream of the activated carbon, the possibility of activated carbon particle breakthrough is determined by the laser light scattering particle counter. (“Het Ultra Analytics” “Met-One” laser particle counter model 237B, Richmond, Calif.) Was used under non-ignition dry smoke absorption conditions.
A laser light scattering particle counter was placed next to the cigarette holder in alignment with the air flow through the cigarette. The filter was inserted into a cigarette filter holder to a depth of about 9 mm ± 1 mm and was mechanically smoked under non-ignited (dry smoke absorption) conditions using 55 ml / smoke absorption, 2 second smoke absorption duration, 12 smoke / cigarette profile. The results are shown in Table 1.

(表1)

Figure 0005314677
(Table 1)
Figure 0005314677

3MのFiltrete(商標)を含有するフィルタは、シガレット当たり約9粒子の平均炭素粒子突破を示した。粒子突破は、シガレット当たり約0から約54粒子の範囲に分布した。
「Toyobo Elitolon FA−65S」を含有するフィルタは、約3粒子/シガレットの平均炭素粒子突破を示した。粒子突破は、シガレット当たり約0から約27粒子の範囲に分布した。
対照的に、静電気帯電繊維材料を含まない対照フィルタは、シガレット当たり約1097粒子の平均炭素粒子突破を示した。このように、エレクトレット繊維を含むフィルタは、シガレット当たり炭素粒子突破の有意な減少を示した。
Filters containing 3M Filtrete ™ showed an average carbon particle breakthrough of about 9 particles per cigarette. Particle breakthrough was distributed in the range of about 0 to about 54 particles per cigarette.
The filter containing “Toyobo Elitelon FA-65S” exhibited an average carbon particle breakthrough of about 3 particles / cigarette. Particle breakthrough was distributed in the range of about 0 to about 27 particles per cigarette.
In contrast, the control filter without the electrostatically charged fiber material showed an average carbon particle breakthrough of about 1097 particles per cigarette. Thus, filters containing electret fibers showed a significant reduction in carbon particle breakthrough per cigarette.

また、静電気帯電繊維材料のプラグが空洞の下流に位置しているプラグ−空間−プラグフィルタアセンブリの空洞に活性炭粒子のような吸着材を充填する段階を含むフィルタアセンブリを作る方法を提供する。実施形態においては、静電気帯電繊維材料のプラグは、活性炭のすぐ下流に位置する。別の実施形態では、静電気帯電繊維材料が、活性炭の下流に位置し、セルロースアセテート繊維のプラグが、フィルタの唇側端部に位置する。好ましくは、静電気帯電繊維材料は、プラグ内に無作為に配向される。実施形態においては、静電気帯電繊維材料は、軸線方向に配向される。
好ましい実施形態では、軸線方向に配向されたセルロースアセテート繊維は、活性炭の上流に置かれる。別の実施形態では、軸線方向に配向されたセルロースアセテート繊維はまた、静電気帯電繊維材料のプラグ又は活性炭の下流に置かれる。
Also provided is a method of making a filter assembly that includes filling a cavity of a plug-space-plug filter assembly in which a plug of electrostatically charged fiber material is located downstream of the cavity with an adsorbent, such as activated carbon particles. In an embodiment, the plug of electrostatically charged fiber material is located immediately downstream of the activated carbon. In another embodiment, the electrostatically charged fiber material is located downstream of the activated carbon and a plug of cellulose acetate fiber is located at the labial end of the filter. Preferably, the electrostatically charged fiber material is randomly oriented within the plug. In an embodiment, the electrostatically charged fiber material is oriented in the axial direction.
In a preferred embodiment, the axially oriented cellulose acetate fiber is placed upstream of the activated carbon. In another embodiment, axially oriented cellulose acetate fibers are also placed downstream of a plug of electrostatically charged fiber material or activated carbon.

使用上、無作為に配向された静電気帯電繊維材料は、炭素粒子を機械的に及び静電気的にその両方で捕らえる。従来的なフィルタでは、軸線方向に配向されたセルロースアセテートが、活性炭の下流に置かれ、炭素粒子は、セルロースアセテート繊維間でチャンネル内を移動をすることによって突破することができる。ここでは、繊維が無作為に配向されるために、炭素粒子は、繊維間をチャンネル内で移動することができない。
更に、軸線方向に配向されかつ無作為に配向された静電気帯電繊維は、付加的な炭素粒子を引き付けて捕捉する静電気帯電を有する。
以上の説明が好ましい実施形態のものであり、従って、単に物品及びそれを製造する方法を例示していることは理解されるであろう。上述の教示に照らして異なる実施形態の変形及び修正が当業者には即座に明白になることを認めることができる。従って、添付の特許請求の範囲に示す物品及び方法の精神及び範囲を逸脱することなく例示的実施形態、並びに代替実施形態を実施することができる。
In use, a randomly oriented electrostatically charged fiber material captures carbon particles both mechanically and electrostatically. In conventional filters, axially oriented cellulose acetate is placed downstream of the activated carbon, and carbon particles can be broken through by moving through the channels between cellulose acetate fibers. Here, the carbon particles cannot move between the fibers in the channel because the fibers are randomly oriented.
Furthermore, the electrostatically charged fibers that are axially oriented and randomly oriented have an electrostatic charge that attracts and captures additional carbon particles.
It will be appreciated that the above description is of a preferred embodiment and is therefore merely illustrative of an article and a method of making it. It can be appreciated that variations and modifications of the different embodiments will be readily apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. Accordingly, exemplary embodiments and alternative embodiments may be practiced without departing from the spirit and scope of the articles and methods set forth in the appended claims.

10 フィルタ
12 吸着材
14 プラグ
10 Filter 12 Adsorbent 14 Plug

Claims (5)

喫煙物品のためのフィルタアセンブリであって、
フィルタ内に含有された煙連行可能な吸着材粒子を含む吸着材と、
前記吸着材の下流の静電気帯電した繊維材料のプラグと、
を含み、
前記静電気帯電した繊維材料のプラグは、吸着材粒子突破の低減をもたらす、
ことを特徴とするフィルタアセンブリ。
A filter assembly for a smoking article,
An adsorbent containing adsorbent particles capable of entraining smoke contained in the filter;
A plug of electrostatically charged fiber material downstream of the adsorbent;
Including
The electrostatically charged fiber material plug results in reduced adsorbent particle breakthrough,
A filter assembly characterized by that.
前記静電気帯電した繊維材料のプラグは、無作為に配向された静電気帯電した繊維材料、又は軸線方向に配向された静電気帯電した繊維材料、又はその両方を含むことを特徴とする請求項1に記載のフィルタアセンブリ。   The plug of electrostatically charged fiber material comprises randomly oriented electrostatically charged fiber material, or axially oriented electrostatically charged fiber material, or both. Filter assembly. フィルタアセンブリが、プラグ−空間−プラグフィルタであり、
前記吸着材は、前記空間に位置した活性炭を含み、前記静電気帯電した繊維材料のプラグは、前記プラグ−空間−プラグフィルタの前記下流プラグに組み込まれた無作為に配向された又は軸線方向に配向された静電気帯電した繊維材料又はその両方を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタアセンブリ。
The filter assembly is a plug-space-plug filter;
The adsorbent includes activated carbon located in the space, and the electrostatically charged fiber material plug is randomly oriented or axially incorporated into the downstream plug of the plug-space-plug filter. An electrostatically charged fiber material or both
The filter assembly according to claim 1.
タバコロッドと、
煙連行可能な吸着材粒子を含む吸着材と静電気帯電した繊維材料のプラグとを含むフィルタアセンブリと、
を含み、
前記静電気帯電した繊維材料のプラグは、前記粒子の突破の低減をもたらす、
ことを特徴とする喫煙物品。
Tobacco rod,
A filter assembly comprising an adsorbent comprising adsorbent particles capable of entraining smoke and a plug of electrostatically charged fiber material;
Including
The electrostatically charged fiber material plug results in reduced breakthrough of the particles;
A smoking article characterized by that.
喫煙物品のためのフィルタロッドを作る方法であって、
フィルタ材料の2−アッププラグを離間した関係に置く段階と、
前記2−アッププラグの間に、1つ置きの2−アッププラグの上流端及び下流端に空洞が形成されるように静電気帯電繊維材料のプラグを置く段階と、
前記空洞に吸着材を置く段階と、
前記フィルタ材料のプラグを中心で切り離して2−アップフィルタアセンブリを形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
A method of making a filter rod for a smoking article,
Placing the 2-up plug of filter material in a spaced relationship;
Placing a plug of electrostatically charged fiber material between the 2-up plugs such that cavities are formed at the upstream and downstream ends of every other 2-up plug;
Placing an adsorbent in the cavity;
Separating the plug of filter material centrally to form a 2-up filter assembly;
A method comprising the steps of:
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