JP7407944B2 - Filter materials and/or filler materials for mouthpieces for use in smoking or HNB products, mouthpieces and cigarette filters comprising such filter materials and/or filler materials, and such filter materials and/or fillers Method for manufacturing materials - Google Patents

Filter materials and/or filler materials for mouthpieces for use in smoking or HNB products, mouthpieces and cigarette filters comprising such filter materials and/or filler materials, and such filter materials and/or fillers Method for manufacturing materials Download PDF

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Description

本発明は、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および/またはフィラー材料、ならびに喫煙製品用マウスピースまたはHNB製品用シガレットフィルターまたはマウスピースでのそのようなフィルター材料および/またはフィラー材料の使用に関する。さらなる態様によれば、本発明は、そのようなフィルター材料および/またはフィラー材料を製造するための方法に関する。 The present invention provides filter materials and/or filler materials for mouthpieces for use in smoking or HNB products, as well as such filter materials and/or filler materials in cigarette filters or mouthpieces for smoking product mouthpieces or HNB products. or regarding the use of filler materials. According to a further aspect, the invention relates to a method for manufacturing such filter and/or filler materials.

本発明の意味における喫煙製品は、従来のタバコ製品、特にシガレットに関連するが、パイプおよびマリファナ製品、ならびにいわゆる加熱式タバコ(HNB)製品、蒸気吸引製品、およびいわゆるハイブリッド製品にも関連する。 Smoking products in the sense of the present invention relate to conventional tobacco products, in particular cigarettes, but also to pipes and marijuana products, as well as so-called heated tobacco (HNB) products, vaping products and so-called hybrid products.

喫煙製品用マウスピースは、用途によって機能が異なる。第一に、マウスピースは、例えば、煙からのタバコ煙の流れに付随する粒子状物質とともにタールのような凝縮物質などの有害な要素を引き付けるためのフィルターデバイスとして機能することができる。このフィルタリング機能は、特に従来のタバコ用途で使われている。これにより、対応するマウスピースは、シガレットまたはシガリロの一体部品として形成され得、従って、シガレットまたはシガリロに「先端」を形成することができる。 Mouthpieces for smoking products have different functions depending on their use. Firstly, the mouthpiece can act as a filtering device for attracting harmful elements, such as condensed substances, such as tar, together with particulate matter that accompanies the flow of tobacco smoke from the smoke. This filtering function is particularly used in traditional tobacco applications. Thereby, the corresponding mouthpiece can be formed as an integral part of the cigarette or cigarillo, thus forming a "tip" on the cigarette or cigarillo.

交換可能なデバイスは、例えば、使用後に取り外すことができる交換可能なフィルター要素である別のタイプのマウスピースである。そのようなマウスピースは、適切なホルダー、例えば、シガレットホルダーまたはパイプマウスピースに収容される。 A replaceable device is another type of mouthpiece, for example a replaceable filter element that can be removed after use. Such a mouthpiece is housed in a suitable holder, for example a cigarette holder or a pipe mouthpiece.

シガレットの一体部品として形成されたマウスピースの1つは、シガレットフィルターである。シガレットフィルターは、シガレット煙中の凝縮物やガスなどの有害物質の割合を抑えることを目的としている。フィルターはまた、喫煙者の大部分にとって煙を幾分よりマイルドにするか又はより口当たりの良いものにする。従来のフィルターシガレットでは、フィルターは、フィルターラップ紙に包まれ、いわゆるチップペーパーでタバコロールに接続されており、それにより、大部分の工業的に製造されたシガレットにはフィルターが設けられている。自分で巻く人は、それらをタバコ店で購入することができる。 One mouthpiece that is formed as an integral part of a cigarette is a cigarette filter. Cigarette filters are intended to reduce the proportion of harmful substances such as condensate and gases in cigarette smoke. Filters also make the smoke somewhat milder or more palatable to most smokers. In conventional filter cigarettes, the filter is wrapped in filter wrap paper and connected to the tobacco roll with a so-called tipping paper, whereby most industrially produced cigarettes are provided with a filter. Those who roll their own can purchase them at tobacco stores.

特に、喫煙者の呼吸器系に到達する前にタバコ煙に含まれる物質のレベルを下げるために、すでに多くの種類のフィルター材料が使用されている。しかし、大量の有害な要素を除去することに加えて、満足のいくフィルターは、フィルターを通る空気または煙の通過を望ましくなく妨げず、従ってフィルターに過度の抗力を必要とせずに効果的である必要もある。しかしながら、タバコ煙フィルターに使用する場合に、フィルター材料は、独自のフレーバーを添加することによってタバコ煙の味を変えてはならない。 In particular, many types of filter materials are already in use to reduce the levels of substances contained in tobacco smoke before it reaches the smoker's respiratory system. However, in addition to removing large amounts of harmful elements, a satisfactory filter will not undesirably impede the passage of air or smoke through the filter and will therefore be effective without requiring excessive drag on the filter. There is also a need. However, when used in tobacco smoke filters, the filter material must not alter the taste of tobacco smoke by adding unique flavors.

満足のいくタバコ煙フィルターの製造における更に重要な要素は、フィルターが使用される喫煙製品の最終価格を過度に高騰させないように、その製造が複雑すぎないことである。 A further important factor in the manufacture of a satisfactory tobacco smoke filter is that its manufacture is not too complex so as not to unduly increase the final price of the smoking product in which the filter is used.

しかしながら、本発明は、上記の従来のタバコ用途のためのフィルター材料ではなく、特に、単なるフィルタリング機能以外の他の機能を有する、喫煙製品に使用されるマウスピース用のフィルター材料および/またはフィラー材料に関する。 However, the present invention is not a filter material for the conventional tobacco applications mentioned above, but in particular a filter material and/or filler material for a mouthpiece used in a smoking product that has other functions than just a filtering function. Regarding.

他の用途では、マウスピースのフィルタリング機能が実際の主な焦点ではない。このことは、例えば、近年ますます人気が高まっている加熱式タバコ製品(「HNB製品」)に当てはまる。これらのデバイスでは、加工済みタバコ部分は使用中に熱源によって加熱されるが、燃焼はされない。フレーバー剤、ニコチン、グリセリン、水などの揮発性タバコ成分は、それによって気化し、ユーザーがHNB製品を介して吸引する空気に付随する。放出された物質が冷えると、エアロゾルが形成され、それをユーザーが吸入する。 In other applications, the filtering function of the mouthpiece is not really the main focus. This applies, for example, to heated tobacco products ("HNB products"), which have become increasingly popular in recent years. In these devices, the processed tobacco portion is heated by a heat source during use, but is not combusted. Volatile tobacco components such as flavoring agents, nicotine, glycerin, and water are thereby vaporized and entrained in the air that the user inhales through the HNB product. When the emitted substance cools, it forms an aerosol that is inhaled by the user.

市販のHNB製品は、加熱要素を供給する電源と、加工済みタバコ部分からなる別個の消耗品と、管状セルロースアセテートセグメントなどの支持要素と、多数の軸方向チャネルと口側フィルターとを備えたシリンダー状に束ねられた捲縮ポリラクチドフィルムの形態等で流れ方向下流に配置されたいわゆる冷却要素と、からなるデバイスを通常含む。消耗品は、HNB製品の使用中に発熱要素がタバコ部分を加熱するように、使用前にデバイスに挿入される。 Commercially available HNB products consist of a cylinder with a power supply supplying the heating element, a separate consumable consisting of a processed tobacco section, a support element such as a tubular cellulose acetate segment, and a number of axial channels and a mouth filter. and a so-called cooling element arranged downstream in the machine direction, such as in the form of a crimped polylactide film bundled into a shape. The consumable is inserted into the device prior to use so that the heating element heats the tobacco portion during use of the HNB product.

例えば、IQOS/HEETSと呼ばれるPhilip Morrisの製品では、タバコ部分はデバイス内の加熱ブレードによって貫通されている。IQOS/HEETS製品とは、Philip Morrisによって販売されている消耗品のHEETS製品が付随したIQOSデバイスを指す。消耗品のHEETS製品は、タバコが燃焼されずに単に加熱される加熱式タバコ製品である。 For example, in a Philip Morris product called IQOS/HEETS, the tobacco portion is penetrated by a heated blade within the device. IQOS/HEETS products refer to IQOS devices with accompanying consumable HEETS products sold by Philip Morris. Consumable HEETS products are heated tobacco products in which the tobacco is simply heated without being burned.

BAT社の競合製品(「Glo」)では、タバコは外部から加熱され、いわゆる冷却要素はチューブによって置き換えられている。これらのデバイスでも、加工済みタバコ部分は、使用中に熱源によって加熱されるが、燃焼はされない。フレーバー剤、ニコチン、グリセリン、水などの揮発性タバコ成分は、それによって気化し、ユーザーがHNB製品を介して吸引する空気に付随される。放出された物質が冷えると、エアロゾルが形成され、それをユーザーが吸入する。 In BAT's competing product ("Glo"), the tobacco is heated externally and the so-called cooling element is replaced by a tube. In these devices, too, the processed tobacco portion is heated by a heat source during use, but is not combusted. Volatile tobacco components such as flavoring agents, nicotine, glycerin, and water are thereby vaporized and entrained in the air that the user inhales through the HNB product. When the emitted substance cools, it forms an aerosol that is inhaled by the user.

この用途の既知の消耗品には、口側フィルターが発熱要素に近接していることにより、そして、HNB製品の使用中に発生する高温蒸気により、口側フィルターが非常に熱くなり得るという欠点がある。 Known consumables for this application have the disadvantage that the mouth filter can become very hot due to its proximity to heat generating elements and due to the high temperature steam generated during use of the HNB product. be.

いわゆるハイブリッド製品では、エアロゾル発生器が最初に気化され(プロピレングリコール、グリセリン)、冷却によりエアロゾルが発生する。このエアロゾルは、加工済みタバコ部分を通過し、消費者によって吸入される。そのような用途においても、マウスピースは、ユーザー側の端部をユーザーにとって不快なほど熱くならないようにするという特定の機能を有する。 In so-called hybrid products, an aerosol generator is first vaporized (propylene glycol, glycerin) and upon cooling generates an aerosol. This aerosol passes through the processed tobacco portion and is inhaled by the consumer. Even in such applications, the mouthpiece has the particular function of keeping the user-facing end from becoming uncomfortably hot for the user.

タバコを燃焼させる従来のタバコ製品とは対照的に、HNB製品の消耗品の場合、冷却要素や口側フィルターなどの、加熱されたタバコ部分の流れ方向下流に配置された要素は、タールなどの凝縮成分に関して、これらの煙成分は実質的に少量で発生し得るので、低いフィルタリング効果しか有していないことが、望まれ得る。 In contrast to conventional tobacco products, which burn tobacco, in the case of HNB product consumables, elements placed downstream of the heated tobacco section, such as cooling elements and mouth-side filters, do not burn tar or other consumables. Regarding the condensed components, it may be desirable to have only a low filtering effect, since these smoke components may occur in substantially small amounts.

従って、喫煙製品用マウスピースを形成するために必要な材料は、煙の物理的特性(温度、流動プロファイルなど)および化学組成に適合する、特に適合可能である、必要がある。従来のシガレットフィルターと特にHNB製品の両方には、マウスピースの材料の適切な選択と構成によって調整またはそれぞれ満たす必要のある多くの目標パラメーターがある。このことは、特に、以下で簡単に説明する次の目標パラメーターに関連している。
・吸引抵抗
・濾過性能
・フィルターロッド硬度/フィルトロナ硬度
・外観
・製造費用対効果
・煙温度
Accordingly, the materials required to form mouthpieces for smoking products need to be particularly compatible, matching the physical properties (temperature, flow profile, etc.) and chemical composition of the smoke. Both conventional cigarette filters and HNB products in particular have a number of target parameters that need to be adjusted or respectively met by proper selection and construction of mouthpiece materials. This is particularly relevant to the following target parameters, which are briefly explained below.
・Suction resistance ・Filtration performance ・Filter rod hardness/Filtrona hardness ・Appearance ・Manufacturing cost effectiveness ・Smoke temperature

フィルターロッド硬度は、シガレットフィルターの重要な目標基準である。これは通常、いわゆるフィルトロナ硬度として示される。フィルトロナ硬度は、300gの荷重で、水平に配置されたフィルターロッドに、直径12mmのシリンダー形ロッドの平らな前端を垂直に押し付けることによって、決定される。最初の接触で前もって決定された初期直径に対する圧縮直径の比率が、フィルトロナ硬度パーセンテージをもたらす。 Filter rod hardness is an important target criterion for cigarette filters. This is usually indicated as the so-called Filtrona hardness. The Filtrona hardness is determined by pressing the flat front end of a 12 mm diameter cylindrical rod vertically against a horizontally arranged filter rod with a load of 300 g. The ratio of the compressed diameter to the initial diameter predetermined at first contact yields the Filtrona hardness percentage.

強調すべきことは、フィルトロナ硬度はフィルターに対してのみ測定され、その下にある(未加工の)フィルター材料に対しては測定されないことである。 It should be emphasized that Filtrona hardness is measured only on the filter and not on the underlying (raw) filter material.

フィルトロナ硬度の下限は、約88%であり、市場の要件に合わせて調整される。それにより、シガレットフィルターのフィルトロナ硬度は、好ましくは、約88%~95%、特に約90%~93%に設定することができる。 The lower limit of Filtrona hardness is approximately 88% and is adjusted to market requirements. Thereby, the Filtrona hardness of the cigarette filter can preferably be set to about 88% to 95%, in particular about 90% to 93%.

従来のシガレットフィルターでは、フィルトロナ硬度は基本的に、所定のフィルター直径に対する単位体積あたりの繊維重量によって決まる。特にフィラメントタイターは、フィルトロナ硬度にわずかな影響しか与えない。 In conventional cigarette filters, the Filtrona hardness is essentially determined by the fiber weight per unit volume for a given filter diameter. In particular, filament titer has only a small effect on Filtrona hardness.

場合によっては、より強力なフィルターラップ紙またはより強力なチップペーパーも、より高いフィルトロナ硬度を達成する。チップペーパーは、複数のフィルター要素が一緒に接続されているか、フィルター要素がタバコロッドに接続されている紙である。ただし、より強力なフィルターラップ紙またはより強力なチップペーパーを使用してフィルトロナ硬度を上げると、このアプローチではコストが高くなることが予想され得るため、経済的に不利になる。 In some cases, stronger filter wrap papers or stronger tip papers also achieve higher Filtrona hardness. Tipping paper is paper in which multiple filter elements are connected together or a filter element is connected to a tobacco rod. However, increasing the filtrona hardness by using stronger filter wrap paper or stronger chipping paper is economically disadvantageous as this approach can be expected to be more costly.

フィルトロナ硬度に関連するのは、喫煙中にフィルター硬度が低下するいわゆる「ホットコラプス」である。従来のシガレットでは、これは、特に、最後の吸入の1回で湿気の存在下でフィルターが加熱された場合に発生し得る。この望ましくない結果は、HNB製品でも発生し得る。 Related to Filtrona hardness is the so-called "hot collapse", where the filter hardness decreases during smoking. In conventional cigarettes, this can occur especially if the filter is heated in the presence of moisture during one of the last puffs. This undesirable result can also occur with HNB products.

喫煙製品の使用における可能な限り一定で高いフィルトロナ硬度に加えて、マウスピースの材料は、事前定義されたまたは定義可能な濾過性能も示すべきである。凝縮物(液滴、粒子)(凝縮物またはタールとも呼ばれる)に関する濾過性能は、凝縮物が不健康的な複数の物質を含むため、従来のタバコ製品およびHNB製品に関して関心が持たれる。 In addition to a filtrona hardness that is as constant and high as possible in the use of the smoking product, the material of the mouthpiece should also exhibit a predefined or definable filtration performance. Filtration performance with respect to condensate (droplets, particles) (also referred to as condensate or tar) is of concern for conventional tobacco products and HNB products because condensate contains several unhealthy substances.

従来の製品では、(タバコのブレンド、換気などの他の影響要因とともに)濾過性能は、シガレットの「配送」(主流煙内の煙成分のレベル)を調整するように選択される。多くの市場では、法規制により「配送」の上限が定められている。法的な上限より下で、「配送」を消費者の好みに合わせることができる。 In conventional products, filtration performance (along with other influencing factors such as tobacco blend, ventilation, etc.) is selected to adjust the ``delivery'' of the cigarette (the level of smoke components within the mainstream smoke). In many markets, laws and regulations set limits on "delivery." Below legal caps, ``delivery'' can be tailored to consumer preferences.

HNB製品では、エアロゾルは、従来製品の場合よりも、健康に悪影響を与える凝縮物質をはるかに少なく含んでいる。しかし、フレーバー物質やニコチンなどのより望ましい物質が同様に凝縮物中に存在するため、ここでの目的は、ゼロまで低下させることなく、可能な限り低い濾過性能を選択することである。 With HNB products, the aerosol contains much less condensate that has negative health effects than with conventional products. However, since more desirable substances such as flavor substances and nicotine are present in the condensate as well, the aim here is to choose the lowest possible filtration performance without reducing it to zero.

「吸引抵抗」の目標パラメーターに関して注意すべきことは、消費者がタバコ製品を使用するときに特定範囲の吸引抵抗を好むことである。従来のシガレットでは、フィルターは、(「配送」を調整することに加えて)シガレットの吸引抵抗を調整する働きをする。 It should be noted with respect to the target parameter of "draw resistance" that consumers prefer a certain range of draw resistance when using tobacco products. In conventional cigarettes, the filter serves to regulate the draw resistance of the cigarette (in addition to regulating "delivery").

しかし、HNB製品では、HBNデバイスの他のコンポーネント、特にタバコの加熱部分とデバイスが、すでに吸引抵抗への高い寄与を提供しているため、口側フィルター(マウスピース)によってもたらされる吸引抵抗は可能な限り低い傾向があるべきである。フィルター(マウスピース)の吸引抵抗が低いと、HBNデバイスの他のコンポーネントに関連する自由度が得られる。これは望ましいことである。 However, in HNB products, the draw resistance provided by the oral filter (mouthpiece) is possible because other components of the HBN device, especially the tobacco heating part and the device, already provide a high contribution to the draw resistance. The trend should be as low as possible. The low suction resistance of the filter (mouthpiece) provides freedom in relation to other components of the HBN device. This is desirable.

しかし、吸引抵抗と濾過性能は密接に関連している。両方とも複数の方法で減らすことができるが、そのことが他のパラメーターに悪影響を与えることがよくある。 However, suction resistance and filtration performance are closely related. Both can be reduced in multiple ways, but this often has a negative impact on other parameters.

例えば、フィルター長さを短くすることにより、吸引抵抗と濾過性能を低下させることができる。しかし、フィルター長さがフィルター直径よりも小さくなると、処理性が問題になる。フィルターを短くすると、冷却セクションも短くなり、熱バランスに問題が生じる。 For example, by shortening the filter length, suction resistance and filtration performance can be reduced. However, when the filter length becomes smaller than the filter diameter, processability becomes a problem. Shorter filters also shorten the cooling section, creating problems with heat balance.

代わりにまたはそれに加えて、体積含有量および/または総デニールあたりのフィルター材料中の繊維重量を減らすことによって、吸引抵抗および濾過性能を低下させることができる。ただし、これには、フィルトロナ硬度が低下して最小硬度が達成できなくなる可能性があるという欠点がある。 Alternatively or in addition, suction resistance and filtration performance can be reduced by reducing the fiber weight in the filter material per volume content and/or total denier. However, this has the disadvantage that the filtrona hardness may be reduced and the minimum hardness may no longer be achieved.

代わりにまたはそれに加えて、フィラメントタイターを増加させることにより、吸引抵抗および濾過性能を低下させることができる。一定のフィルター直径および所定の単位体積あたりの繊維重量では、濾過性能と吸引抵抗は、フィラメントタイターの増加とともに低下する。このことは、従来の製品と比較してHNB製品の場合に望ましいことである。上記のように、フィルトロナ硬度はフィラメントのタイターにわずかに依存するだけなので、硬度も悪影響を受けない。 Alternatively or in addition, suction resistance and filtration performance can be reduced by increasing filament titer. For a fixed filter diameter and a given fiber weight per unit volume, filtration performance and suction resistance decrease with increasing filament titer. This is desirable for HNB products compared to conventional products. As mentioned above, the Filtrona hardness is only slightly dependent on the titer of the filament, so the hardness is not adversely affected either.

「外観」の目標パラメーターに関して注目すべきことは、消費者が、口側に平らで白い断面領域を有するマウスピースを好むことである。ただし、口側がチューブ状の製品もある。 It is noteworthy with respect to the target parameter of "appearance" that consumers prefer mouthpieces with a flat, white cross-sectional area on the oral side. However, some products have a tube-shaped opening.

煙温度に関して注意すべきことは、今日の従来製品では煙温度は問題を引き起こさないということである。しかし、市販のHNB製品では、煙温度が著しく高く、一部の消費者にとっては不快なほど高い温度である。更に、市販のHNB製品は、ガス状成分のエアロゾルが最初に形成されるように気化成分を冷却するための冷却を必要とする。 The thing to note about smoke temperature is that smoke temperature does not pose a problem in today's conventional products. However, commercially available HNB products have significantly higher smoke temperatures, uncomfortably high for some consumers. Additionally, commercial HNB products require refrigeration to cool the vaporized components such that an aerosol of the gaseous components is first formed.

市販のHNB製品では、発熱要素からHNB製品の口側端部までの距離は、恐らく、エアロゾルを冷却するための最も重要なパラメーターである。従って、例えば、タバコ部分および支持要素の下流にいわゆる冷却要素を配置することが知られている。冷却要素は、捲縮したポリラクチドフィルムの形態またはボール紙管の形態であり得、それにより、特にタバコ部分および支持要素の下流に配置されたこの要素は、冷却に加えて、機械的安定性を提供するスペーサーの機能も担う。 For commercially available HNB products, the distance from the heating element to the mouth end of the HNB product is probably the most important parameter for cooling the aerosol. Thus, for example, it is known to arrange so-called cooling elements downstream of the tobacco part and the support element. The cooling element can be in the form of a crimped polylactide film or in the form of a cardboard tube, so that this element, especially located downstream of the tobacco part and the support element, provides mechanical stability in addition to cooling. Also responsible for the function of the spacer provided.

最後に、マウスピースの材料は、費用対効果の目標パラメーターを満たす必要がある。特に、可能な限り低い材料使用量および可能な限り低い処理コストで製造できる適切なマウスピースの材料が必要である。 Finally, the mouthpiece material must meet cost-effectiveness target parameters. In particular, there is a need for suitable mouthpiece materials that can be produced with the lowest possible material usage and lowest possible processing costs.

通常はセルロースアセテートフィラメントで構成されている従来のシガレットフィルターは、煙中の成分の最適な濾過を保証するが、これらのフィルター材料は、他の用途、特にHNB製品またはe-シガレットの場合に、限られた範囲でしか使用できないことがよくある。それは、これらの用途では、フィルター材料またはそれぞれのマウスピース材料が他の機能を担う必要があるからである。 Conventional cigarette filters, usually composed of cellulose acetate filaments, ensure optimal filtration of components in the smoke, but these filter materials can be used in other applications, especially in the case of HNB products or e-cigarettes. It is often of limited use. This is because these applications require the filter material or the respective mouthpiece material to perform other functions.

HNB製品および従来の喫煙製品には、一般に、ユーザーが吸入エアロゾルを高温で吸引するという欠点がある。これは、ユーザーにとって不快な場合がある。従って、特にHNB製品の場合、マウスピースの材料は、エアロゾルを可能な限り低い濾過性能で冷却する役割を持つ。 HNB products and conventional smoking products generally have the disadvantage that users inhale inhaled aerosols at high temperatures. This can be unpleasant for users. Therefore, especially in the case of HNB products, the mouthpiece material serves to cool the aerosol with the lowest possible filtration performance.

また、従来のシガレット、特にいわゆるスリムまたは超スリムシガレット(すなわち、例えば5.0mm~6.5mmの小径のシガレット)の場合、フィルター材料/マウスピース材料は、キングサイズのシガレットのフィルター材料と比較して、濾過性能の低下、冷却の向上、および触覚特性の改善(堅いが硬すぎないグリップ)を提供する必要がある。当然、キングサイズのシガレットよりも、燃焼中の煙/風味が少ない。風味を更に低下させないように、低い濾過性能が求められる。その目的のためにフィルター材料の量を減らすだけでは、フィルターの硬度が結局不十分になる。 Also, in the case of conventional cigarettes, especially so-called slim or ultra-slim cigarettes (i.e. cigarettes with a small diameter of e.g. 5.0 mm to 6.5 mm), the filter material/mouthpiece material is compared to the filter material of a king size cigarette. They should provide reduced filtration performance, improved cooling, and improved tactile properties (a firm but not too hard grip). Naturally, there is less smoke/flavor during combustion than a king size cigarette. Low filtration performance is required to avoid further deterioration of flavor. Merely reducing the amount of filter material for that purpose will eventually result in insufficient hardness of the filter.

同じ繊維密度で、スリムまたは超スリムシガレット用のフィルターは、キングサイズのフィルターよりも著しく高い吸引抵抗を持つが、これは一般的には望ましくない。 With the same fiber density, filters for slim or ultra-slim cigarettes have significantly higher draw resistance than king-size filters, which is generally undesirable.

HNB製品と超スリムシガレットの両方について、タールなどの凝縮性成分および十分なフィルター硬度の観点で望ましい濾過性能の低下を達成するために、総タイターを維持しながらフィラメントタイターを増加させることが提案されている。しかし、このアプローチには、高フィラメントタイターのそのような繊維材料が従来の紡績機において経済的に不利であるという不利な点がある。従来のフィルタートウの製造では、約30%のセルロース-2,5-アセテートのアセトン溶液が紡糸口金を通して押し出され、紡糸チャンバー内で加熱空気を吹き付けることによってアセトンが蒸発され、次に多数のフィラメント(1,000~35,000)が集められてストリップが形成され、スタッファーボックスにおいて捲縮される。より高いフィラメントタイターの場合、フィラメントあたりより多くの量の溶媒を蒸発させる必要があり、この場合、フィラメントの表面積に対する断面積の比が大きいため、より多くの時間を要し、より遅い紡糸速度をもたらす。 For both HNB products and ultra-slim cigarettes, it is proposed to increase the filament titer while maintaining the total titer in order to achieve the desired reduction in filtration performance in terms of condensable components such as tar and sufficient filter hardness. ing. However, this approach has the disadvantage that such fiber materials of high filament titer are economically disadvantageous on conventional spinning machines. In conventional filter tow production, a solution of approximately 30% cellulose-2,5-acetate in acetone is extruded through a spinneret, the acetone is evaporated by blowing heated air in a spinning chamber, and then a number of filaments ( 1,000 to 35,000) are collected to form a strip and crimped in a stuffer box. For higher filament titers, a larger amount of solvent needs to be evaporated per filament, which in this case takes more time and requires a slower spinning speed due to the larger ratio of cross-sectional area to surface area of the filament. bring.

この問題に基づいて、本発明は、広範囲の喫煙製品用途に適した材料を特定するという課題に基づいている。 Based on this problem, the present invention is based on the challenge of identifying materials suitable for a wide range of smoking product applications.

特に、本発明は、低い吸引抵抗および低い濾過性能を有するフィルター材料を特定するという課題に基づいており、フィルター材料は、喫煙製品に使用されるときに可能な限り一定である十分に高いフィルトロナ硬度を達成することができ、それにもかかわらず、フィルター材料は、特に経済的に製造され得る。 In particular, the invention is based on the problem of identifying a filter material with low suction resistance and low filtration performance, which filter material has a sufficiently high filtrona hardness that is as constant as possible when used in smoking products. can be achieved and the filter material can nevertheless be produced particularly economically.

更に、フィルター材料は、口側に均一で白く平らな前端を有するフィルターを製造するのに適している。 Furthermore, the filter material is suitable for producing filters with a uniform, white, flat front end on the oral side.

この文脈において更に望ましいのは、フィルター材料がフェノールに対して選択的な濾過効果を示すことである。 It is further desirable in this context that the filter material exhibits a selective filtration effect towards phenol.

フィルター材料は、ユーザーが喫煙製品から取り込むガス、エアロゾル、または蒸気の温度を下げることができるように、加熱された粒子含有ガスを確実に冷却するのに特に適している。 The filter material is particularly suitable for ensuring cooling of heated particle-containing gases so that the user can reduce the temperature of the gas, aerosol, or vapor that is drawn from the smoking product.

更に、この材料は、特にスリムまたは超スリムシガレットのフィルター材料として使用する場合に、調整可能な吸引抵抗を、および特にキングサイズのフィルターと比較して低減されたものを、実現できるように、適切である。 Furthermore, this material is suitable, especially when used as filter material for slim or ultra-slim cigarettes, to be able to achieve adjustable suction resistance, and especially a reduced one compared to king size filters. It is.

これらおよび他の課題は、独立請求項1の主題によって解決される。 These and other objects are solved by the subject matter of independent claim 1.

従って、本発明は、特に、少なくとも一部が中空セルロースアセテートフィラメントとして形成されたセルロースアセテートフィラメントに基づいたフィラー材料を含む、喫煙製品用マウスピースを形成するための材料に関する。一部が中空セルロースアセテートフィラメントとして形成されたフィラー材料は、シガレットフィルターにおいて一般的に使用されている中空設計ではない従来のセルロースアセテートフィラメントよりも密度が低く、充填値が高い。そのようなフィラー材料を提供することにより、マウスピースおよびさまざまな用途で達成できる性能を大幅に向上させることができる。 The invention therefore particularly relates to a material for forming a mouthpiece for a smoking product, comprising a filler material based on cellulose acetate filaments, at least in part formed as hollow cellulose acetate filaments. Filler materials formed as partially hollow cellulose acetate filaments have lower densities and higher filling values than conventional cellulose acetate filaments that are not hollow in design and are commonly used in cigarette filters. By providing such filler materials, the performance that can be achieved in mouthpieces and various applications can be greatly improved.

本明細書で使用される「中空繊維」という用語は、特に、断面に1つまたは複数の連続した中空空間を有する好ましくはシリンダー形の繊維として理解されるべきである。中空繊維は、好ましくは、少なくとも部分的に捲縮している。しかしながら、本発明は、捲縮した中空繊維に限定されず、代わりに、捲縮していない繊維またはそれらの使用の各々にも関係する。 The term "hollow fiber" as used herein is to be understood in particular as a preferably cylindrical fiber having one or more continuous hollow spaces in its cross section. The hollow fibers are preferably at least partially crimped. However, the invention is not limited to crimped hollow fibers, but instead also relates to uncrimped fibers or their respective uses.

本発明の実施形態の変形例によれば、中空繊維は、少なくとも部分的にマルチルーメン中空繊維として実現される。シングルルーメン中空繊維と比較して、マルチルーメン中空繊維は、非常に耐キンク性が高く、材料の圧縮を増やすことなく、特に高いフィルトロナ硬度を達成できる。 According to a variant of an embodiment of the invention, the hollow fibers are at least partially realized as multi-lumen hollow fibers. Compared to single-lumen hollow fibers, multi-lumen hollow fibers are very kink resistant and can achieve particularly high filtrona hardness without increasing the compression of the material.

本明細書で使用される「フィルトロナ硬度」という用語は、フィルトロナ原理に従って決定されるフィルター硬度として理解されるべきである。この原理は、300gの荷重で、水平に配置されたフィルターロッドに、直径12mmのシリンダー形ロッドの平らな前端を垂直に押し付けることによってフィルター硬度を決定することに関連している。最初の接触で前もって決定された初期直径に対する圧縮直径の比率が、フィルトロナ硬度パーセンテージをもたらす。 The term "filtrona hardness" as used herein is to be understood as the filter hardness determined according to the filtrona principle. This principle involves determining the filter hardness by pressing the flat front end of a cylindrical rod with a diameter of 12 mm vertically onto a horizontally arranged filter rod with a load of 300 g. The ratio of the compressed diameter to the initial diameter predetermined at first contact yields the Filtrona hardness percentage.

本発明の好ましい実施形態によれば、中空形態のセルロースアセテートフィラメントは、少なくとも部分的に三葉、すなわち、3本の腕を持つ星型の断面形状を示す。このような断面形状は、セルロースアセテートフィラメントが可能な限り最大の比表面積を有し、例えば、原材料の経済的な使用と同時に高い濾過能力を可能にする場合に適している。あるいは、円形断面の非常に細いフィラメントの束を用いて、所望の大きな比表面積を得ることが可能である。しかしながら、例えば四角断面形状などの、中空セルロースアセテートフィラメントの他の断面形状も考えられる。 According to a preferred embodiment of the invention, the cellulose acetate filaments in hollow form exhibit an at least partially trilobal, ie three-armed, star-shaped cross-sectional shape. Such a cross-sectional shape is suitable if the cellulose acetate filament has the largest possible specific surface area, allowing for example a high filtration capacity with an economical use of raw materials. Alternatively, it is possible to use bundles of very thin filaments of circular cross section to obtain the desired large specific surface area. However, other cross-sectional shapes of the hollow cellulose acetate filaments are also conceivable, such as, for example, a square cross-sectional shape.

本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料は、製造するのに経済的であり、単独で、または従来の非中空セルロースアセテートフィラメントと一緒に加工して、適切な吸引抵抗および最適な濾過特性を有するフィルターロッドにすることができる。 The filter materials and/or filler materials of the present invention are economical to manufacture and can be processed alone or together with conventional non-hollow cellulose acetate filaments to have adequate suction resistance and optimal filtration properties. Can be made into a filter rod.

本発明によるフィルター材料および/またはフィラー材料は、少なくとも部分的に中空セルロースアセテートフィラメントの形態であるセルロースアセテートフィラメントに基づくフィラー材料を含むので、低い吸引抵抗および低い濾過性能が実現され得る。なぜなら、少なくとも部分的に中空のセルロースアセテートフィラメントの形態のフィルター材料および/またはフィラー材料のフィラメントが、総繊維体積に対して小さい外表面積を有するからである。好ましくは、少なくとも部分的に中空のセルロースアセテートフィラメントの形態のフィルター材料および/またはフィラー材料のフィラメントは、可能な限り丸い断面を示す。 Since the filter material and/or filler material according to the invention comprises a filler material based on cellulose acetate filaments that are at least partially in the form of hollow cellulose acetate filaments, low suction resistance and low filtration performance can be achieved. This is because the filaments of filter material and/or filler material in the form of at least partially hollow cellulose acetate filaments have a small external surface area relative to the total fiber volume. Preferably, the filaments of filter material and/or filler material in the form of at least partially hollow cellulose acetate filaments exhibit as round a cross-section as possible.

これに関連して、少なくとも部分的に中空であるセルロースアセテートフィラメントの形態であるフィラメントによってフィルター材料および/またはフィラー材料で特に高いフィルトロナ硬度が実現できることが見出されたことは、驚くべきことである。実際、中空セルロースアセテートフィラメント(中空繊維)から少なくとも一部が形成されているフィルターは、単位体積あたりの繊維重量が少ない場合に、所望の最小フィルトロナ硬度を達成することが見出された。 In this connection, it was surprising to find that particularly high Filtrona hardnesses can be achieved in filter materials and/or filler materials by means of filaments in the form of at least partially hollow cellulose acetate filaments. . In fact, it has been found that filters formed at least in part from hollow cellulose acetate filaments (hollow fibers) achieve the desired minimum Filtrona hardness when the fiber weight per unit volume is low.

セルロースアセテートフィラメントに基づくため、本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料は、均一で白色で平坦な口側の前端を有するフィルターを製造するのに適しており、選択的フェノール濾過効果も更に実現することができる。 Because it is based on cellulose acetate filaments, the filter material and/or filler material of the present invention is suitable for producing filters with a uniform, white and flat mouth front end, and also achieves a selective phenol filtration effect. be able to.

喫煙と健康に関する対話の観点から、セルロースアセテートフィラメントに基づくフィルター材料および/またはフィラー材料を使用すると、最初に、特定の保持現象に対して明らかに優れた特性を有する、特にシガレット用のフィルターロッドの製造が可能になる。従って、セルロースアセテートから作られたフィルターは、凝縮物やニコチンよりもはるかに効率的に、有害なニトロソアミンやフェノールを濾過する。更に、喫煙者は、「アメリカンブレンド」、「ジャーマンブレンド」、「バージニア」などの今日の通常のタバコブレンドの味を、セルロースアセテート製のフィルターロッドと組み合わせた場合に、最も快いと評価している。過小評価されてはならないセルロースアセテートフィルターロッドの別の利点は、フィルターの切断面の光学的均一性に見出すことができる。 From the point of view of the dialogue on smoking and health, the use of filter materials and/or filler materials based on cellulose acetate filaments initially suggests that filter rods, especially for cigarettes, have clearly superior properties for certain retention phenomena. manufacturing becomes possible. Therefore, filters made from cellulose acetate filter harmful nitrosamines and phenols much more efficiently than condensate and nicotine. Additionally, smokers rate the taste of today's common tobacco blends such as "American Blend," "German Blend," and "Virginia" as most pleasant when combined with cellulose acetate filter rods. . Another advantage of cellulose acetate filter rods, which must not be underestimated, can be found in the optical uniformity of the filter cross section.

本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料が、フィラー材料として機能する中空セルロースアセテートフィラメントから少なくとも部分的に形成されることにより、本発明の材料から作製されたフィルターロッドにおいて、広範囲の様々な吸引抵抗および濾過性能が実現され得る。 The filter material and/or filler material of the present invention is formed at least in part from hollow cellulose acetate filaments serving as filler material, thereby providing a wide variety of draw resistances in filter rods made from the material of the present invention. and filtration performance can be achieved.

特に、中空セルロースアセテートフィラメントから少なくとも部分的になるフィルター材料は、改善された熱冷却効果を示すことが示されている。フィラー材料として中空セルロースアセテートフィラメントを使用しても、依然として、除去される浮遊物質とガスに対して、非常に低い濾過効果、つまり、保持効果を達成できることが確認された。この効果は、表面または洗浄されるガスもしくは空気の流れが、ガス/空気中に潜在的に浮遊する物質をわずかに保持するように、中空セルロースアセテートフィラメントによって変更されることによって、達成されると推定される。別の理由は、中空セルロースアセテートフィラメントの使用が、異なる特に有利なフィルター材料の表面構造を達成することができるということである可能性がある。 In particular, filter materials consisting at least partially of hollow cellulose acetate filaments have been shown to exhibit improved thermal cooling effects. It has been found that even with the use of hollow cellulose acetate filaments as filler material, it is still possible to achieve a very low filtration or retention effect on the suspended solids and gases to be removed. This effect is achieved by modifying the surface or the gas or air flow to be cleaned by hollow cellulose acetate filaments so as to retain a small amount of potentially suspended substances in the gas/air. Presumed. Another reason may be that the use of hollow cellulose acetate filaments makes it possible to achieve different particularly advantageous filter material surface structures.

本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料は更に、喫煙製品またはHNB製品のユーザーによって取り込まれるガス、エアロゾルまたは蒸気の温度が目標とするように低減され得るように、加熱された粒子含有ガス(特にエアロゾル)の特に調整可能な冷却を可能にする、という利点を有する。従って、フィルター材料および/またはフィラー材料中の中空セルロースアセテートフィラメントの比率を変えることにより、所望の冷却効果を用途に特に適合させることができる。 The filter materials and/or filler materials of the present invention may further be used in heated particle-containing gases (particularly This has the advantage that it allows a particularly adjustable cooling of aerosols). Thus, by varying the proportion of hollow cellulose acetate filaments in the filter material and/or filler material, the desired cooling effect can be specifically tailored to the application.

本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料において、流れは本質的に中空セルロースアセテートフィラメント(=中空繊維)の周囲であり、中空セルロースアセテートフィラメント(=中空繊維)を通る流れが少ないことに、留意することが更に重要である。幾何学的な考察から、繊維間の距離は、中空繊維の内腔(中空部分)よりもかなり大きいことが、明らかである。その場合、エアロゾル(実質的には空気)の粘性から、抵抗が最小の経路をたどることになる(つまり、個々のフィラメントを通らずにフィラメント間を流れる)。 It is noted that in the filter material and/or filler material of the invention, the flow is essentially around the hollow cellulose acetate filaments (=hollow fibers) and less through the hollow cellulose acetate filaments (=hollow fibers). This is even more important. From geometrical considerations it is clear that the distance between the fibers is considerably larger than the lumen (hollow part) of the hollow fiber. In that case, the viscosity of the aerosol (essentially air) will cause it to follow the path of least resistance (i.e., flow between the filaments rather than through the individual filaments).

換言すれば、フィルター材料および/またはフィラー材料中の中空セルロースアセテートフィラメントを通る流れがないので、機能する濾過表面は、本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料において決して最大化されない。 In other words, the functional filtration surface is never maximized in the filter and/or filler materials of the present invention since there is no flow through the hollow cellulose acetate filaments in the filter and/or filler materials.

特に、中空セルロースアセテートフィラメントは、従って、設定された目標パラメーターに関して本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料の性能に影響を与えることなく、中空セルロースアセテートフィラメントの内腔を閉鎖するキンクを有することができる。 In particular, the hollow cellulose acetate filament can therefore have a kink that closes the lumen of the hollow cellulose acetate filament without affecting the performance of the filter material and/or filler material of the invention with respect to the set target parameters. can.

この文脈で特に注目すべきことは、中空繊維として設計された中空セルロースアセテートフィラメントは、連続的に中空である必要はなく、むしろキンクによって部分的に閉鎖され得ることである。また、理想的な円形状から逸脱していてもよい。 What is particularly noteworthy in this context is that hollow cellulose acetate filaments designed as hollow fibers do not have to be continuously hollow, but rather can be partially closed by kinks. Further, the shape may deviate from the ideal circular shape.

本発明の実施形態は、一方では支持材料として、他方では冷却材料として機能する、フィルター材料および/またはフィラー材料の中空セルロースアセテートフィラメントを提供する。同時に支持材料として機能する中空セルロースアセテートフィラメントによって、特にコンパクトなマウスピースを実現することができ、その場合、喫煙製品の寸法を大きくする必要がない。 Embodiments of the present invention provide hollow cellulose acetate filaments of filter material and/or filler material that function on the one hand as support material and on the other hand as cooling material. By means of hollow cellulose acetate filaments which at the same time serve as supporting material, a particularly compact mouthpiece can be realized, in which case there is no need to increase the dimensions of the smoking product.

例えば、フィルター材料および/またはフィラー材料が、マウスピースの長手方向において、中空セルロースアセテートフィラメントおよび非中空セルロースアセテートフィラメントの隣接領域を示すことが考えられる。中空および非中空セルロースアセテートフィラメントの混合物も考えられる。あるいは、またはそれに加えて、中空および非中空セルロースアセテートフィラメントを層状に配置し、次に捲縮することができる。そうすることで、冷却材料として機能する中空セルロースアセテートフィラメントの可能な最大面積が可能になり、それによって、粒子含有ガスのより良い冷却が可能になる。 For example, it is conceivable for the filter material and/or the filler material to represent adjacent regions of hollow and non-hollow cellulose acetate filaments in the longitudinal direction of the mouthpiece. Mixtures of hollow and non-hollow cellulose acetate filaments are also conceivable. Alternatively, or in addition, hollow and non-hollow cellulose acetate filaments can be arranged in layers and then crimped. Doing so allows the maximum possible area of hollow cellulose acetate filaments to act as cooling material, thereby allowing better cooling of the particle-containing gas.

フィルター材料および/またはフィラー材料は、特に中空セルロースアセテートフィラメントが、粒子含有ガスまたはエアロゾルの流れの方向に対して本質的に長手方向に配置されるように、喫煙製品に導入することができる。そうすることにより、ユーザーがマウスピースを吸引するときの圧力の低下を減少させるが、ユーザーが吸引動作を困難または不快であると感じないような、フィルター材料および/またはフィラー材料を達成することができる。粒子含有ガスまたはエアロゾルの流れの方向に対して中空セルロースアセテートフィラメントの配列を変えることにより、フィルター材料および/またはフィラー材料の吸引抵抗を広範囲にわたって変えることができ、それぞれの用途に適合させることができる。 The filter material and/or filler material can be introduced into the smoking product, in particular in such a way that the hollow cellulose acetate filaments are arranged essentially longitudinally with respect to the direction of flow of the particle-containing gas or aerosol. By doing so, it is possible to achieve a filter material and/or filler material that reduces the pressure drop when the user draws on the mouthpiece, but does not make the user find the drawing action difficult or uncomfortable. can. By varying the alignment of the hollow cellulose acetate filaments relative to the direction of flow of the particle-containing gas or aerosol, the suction resistance of the filter material and/or filler material can be varied over a wide range and adapted to the respective application. .

フィルター材料および/またはフィラー材料における中空および非中空セルロースアセテートフィラメントの比率を変化させることにより、および/または、フィルター材料および/またはフィラー材料における粒子含有ガスまたはエアロゾルの流れの方向に対して中空および非中空セルロースアセテートフィラメントの配列を変化させることにより、冷却および濾過性能を調整することだけでなく、フィルター材料および/またはフィラー材料の吸引抵抗を調整することも可能になる。 By varying the proportion of hollow and non-hollow cellulose acetate filaments in the filter material and/or filler material and/or by varying the proportion of hollow and non-hollow cellulose acetate filaments in the filter material and/or filler material with respect to the direction of flow of the particle-containing gas or aerosol. By varying the arrangement of the hollow cellulose acetate filaments, it is possible not only to adjust the cooling and filtration performance, but also to adjust the suction resistance of the filter material and/or filler material.

あるいは、フィルター材料および/またはフィラー材料が中空セルロースアセテートフィラメントのみからなるように提供される。その場合、フィルター材料および/またはフィラー材料に、濾過性能を低下させた状態で最適な冷却効率が与えられる。 Alternatively, it is provided that the filter material and/or filler material consists solely of hollow cellulose acetate filaments. In that case, the filter material and/or filler material is provided with optimal cooling efficiency with reduced filtration performance.

本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料のさらなる実施形態は、粒子含有ガスまたはエアロゾルの流れの方向においてマウスピースの前に別個のセグメントとして配置されるフィルター材料および/またはフィラー材料を提供する。別個のセグメントは、さまざまな形状にすることができる。シリンダー形が好ましい例として挙げられるが、本発明はそれに限定されない。従来の喫煙製品は通常、実質的にシリンダー形のデザインである。別個のセグメントは、粒子含有ガスの流れの方向において、任意の可能なフィルターの前に更に配置することができる。冷却デバイスとして機能し、別個のセグメントとして形成されたフィルター材料および/またはフィラー材料は、例えば、完全に中空セルロースアセテートフィラメントからなることができる。 A further embodiment of the filter material and/or filler material of the invention provides the filter material and/or filler material being arranged as a separate segment in front of the mouthpiece in the direction of flow of the particle-containing gas or aerosol. The separate segments can be of various shapes. Although a cylindrical shape is cited as a preferred example, the present invention is not limited thereto. Conventional smoking products are typically of substantially cylindrical design. A separate segment can further be placed in front of any possible filter in the direction of flow of the particle-containing gas. The filter material and/or filler material, which acts as a cooling device and is formed as a separate segment, can, for example, consist entirely of hollow cellulose acetate filaments.

冷却材料として機能する中空セルロースアセテートフィラメントがカプセル化され得るように、別個のセグメントが、例えば紙またはある種のハウジングで作られたラッピングを含むことも考えられる。ラッピングまたはハウジングには、それぞれ、粒子含有ガス/エアロゾル用の入口開口部と出口開口部があり、ユーザーのマウスピースによる吸引による流れがそこを通過する。冷却材料として機能する中空セルロースアセテートフィラメントは、任意選択で、例えばカプセル化された形態で、喫煙製品の中または表面に付加され得る。このように、ユーザーは、ユーザーが必要と判断した場合における、粒子含有ガスの冷却のみのオプションを有する。 It is also conceivable that the separate segments include a wrapping made of, for example, paper or some kind of housing, so that the hollow cellulose acetate filaments serving as cooling material can be encapsulated. The wrapping or housing has inlet and outlet openings for the particle-containing gas/aerosol, respectively, through which the flow is passed by suction by the user's mouthpiece. Hollow cellulose acetate filaments serving as cooling material may optionally be added in or on the smoking product, for example in encapsulated form. In this way, the user has the option of only cooling the particle-containing gas if the user deems it necessary.

すでに述べたように、特に本発明のフィルター材料から形成されたフィルターロッドの吸引抵抗は、フィルター材料中の中空セルロースアセテートフィラメントの比率を変えることによって、はるかに広い範囲にわたって変えることができる。 As already mentioned, the suction resistance of filter rods formed in particular from the filter material of the invention can be varied over a much wider range by varying the proportion of hollow cellulose acetate filaments in the filter material.

要約すると、このように、少なくとも部分的に中空セルロースアセテートフィラメントからなるフィルター材料を使用することにより、吸引抵抗および濾過性能をそれぞれ広い範囲の要件に適合させることができ、従来のセルロースアセテートフィラメントベースのフィルター材料の場合よりもそれを柔軟に明確に行うことができる、と言うことができる。更に、冷却効果は可変的に調整することができる。 In summary, by using filter materials consisting at least partially of hollow cellulose acetate filaments, the suction resistance and filtration performance, respectively, can be adapted to a wide range of requirements, and are superior to conventional cellulose acetate filament-based filter materials. It can be said that this can be done more flexibly and clearly than with filter materials. Furthermore, the cooling effect can be variably adjusted.

特に、本発明は、マウスピースまたはフィルターがそれぞれ、本質的に長手方向のエンドレスフィラメントのストランドの形態で通常存在するセルロースアセテートから形成されることを可能にし、エンドレスフィラメントは、好ましくは、個々のフィラメントの短いセクションが、ストランドの主に長手方向と比較して、非平行、収束および発散方向に不規則に配置されるように、捲縮している。 In particular, the invention enables the mouthpiece or filter to be formed from cellulose acetate, which is normally present in the form of an essentially longitudinal strand of endless filaments, preferably consisting of individual filaments. The short sections of the strands are crimped so that they are irregularly arranged in non-parallel, converging and diverging directions compared to the primarily longitudinal direction of the strands.

本発明によるフィルター材料の1つの可能な実施形態では、フィルター材料の表面構造は、特に捲縮したセルロースアセテートフィラメントを使用することによって、変えることができる。セルロースアセテートフィラメントの捲縮指数は、好ましくは10%~60%、特に20%~50%である。 In one possible embodiment of the filter material according to the invention, the surface structure of the filter material can be varied, in particular by using crimped cellulose acetate filaments. The crimp index of the cellulose acetate filaments is preferably between 10% and 60%, especially between 20% and 50%.

捲縮指数Ixは、捲縮強度の尺度である。フィルタートウの捲縮指数は、引張試験(力/ひずみの関係)によって決定される。これは、試験荷重下の延伸長さLから予荷重下の初期長さLを引いたものと予荷重下の初期長さLとの比として定義される。 Crimp index Ix is a measure of crimp strength. The crimp index of filter tow is determined by tensile testing (force/strain relationship). It is defined as the ratio of the stretched length under test load L2 minus the initial length under preload L1 to the initial length under preload L1 .

試験荷重は25N、予荷重は2.5Nである。クランプ長さは250mmである。捲縮指数は、ハンブルクにあるBorgwaldtGmbH社のG02デバイスでの300mm/分の一定ひずみ速度での引張試験で決定される。測定ごとに10個の個別の測定値が記録される。試験は、相対湿度60%、20℃の標準気候で実行される。 The test load is 25N and the preload is 2.5N. The clamp length is 250mm. The crimp index is determined in a tensile test at a constant strain rate of 300 mm/min on a G02 device from Borgwaldt GmbH, Hamburg. Ten individual measurements are recorded for each measurement. The test is carried out in a standard climate at 20° C. and 60% relative humidity.

本発明のフィルター材料は、好ましくは、エンドレスセルロースアセテートフィラメント、特に、スタッファーボックスにおいて捲縮されたセルロース-2,5-アセテートフィラメントからなるフィルタートウの形態である。フィルタートウを製造するために、約30%のセルロース-2,5-アセテートのアセトン溶液が特定の紡糸口金を通して押し出され、紡糸チャンバー内で加熱空気を吹き付けることによってアセトンが蒸発され、次に多数のフィラメント(1,000~35,000)が集められてストリップが形成され、スタッファーボックスにおいて捲縮される。次に、製品は乾燥され、保管容器に充填され、最終的に300~600kgのベールへとプレスされる。 The filter material of the invention is preferably in the form of a filter tow consisting of endless cellulose acetate filaments, especially cellulose-2,5-acetate filaments crimped in a stuffer box. To produce filter tow, a solution of approximately 30% cellulose-2,5-acetate in acetone is extruded through a specific spinneret, the acetone is evaporated by blowing heated air in the spinning chamber, and then a large number of Filaments (1,000-35,000) are collected to form a strip and crimped in a stuffer box. The product is then dried, filled into storage containers and finally pressed into bales of 300-600 kg.

紡糸溶液を紡糸するために使用されるのは、中空セルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーを紡糸するように設計された紡糸口金である。 Used to spin the spinning solution is a spinneret designed to spin hollow cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers.

フィルタートウベールがフィルターまたはシガレットの製造業者に輸送された後、フィルタートウはベールから取り出され、例えばUS5,460,590Aに記載されているようにフィルターロッドマシン上でフィルターロッドへと加工される。この場合、フィルタートウは、フィラメントを結合するのに役立つ添加剤を備えた延伸デバイスで延伸され、次いで、三次元ロービングの形成後、入口ファンネルからフォーマット装置に供給され、そこでは、交差軸方向に圧縮され、紙に包まれ、フィルターロッドの最終長さに切断される。 After the filter tow bale is transported to the filter or cigarette manufacturer, the filter tow is removed from the bale and processed into filter rods on a filter rod machine as described, for example, in US 5,460,590A. In this case, the filter tow is drawn in a drawing device with additives that help bind the filaments and then, after the formation of three-dimensional rovings, is fed through an inlet funnel to a formatting device where it is It is compressed, wrapped in paper and cut to the final length of the filter rod.

フィラメントを結合するために適用される添加剤は、例えば、グリセリントリアセテート(トリアセチン)などのセルロースアセテートの高沸点溶媒であり得、これは、適用後にフィラメントの表面を一時的に可溶化する。2つのフィラメントが接触する場合に、その後しばらくして、過剰な添加剤が繊維表面に移動するときに、恒久的な結合点が発生する。これにより、以前は液滴だった溶液が固化する。前述の硬化剤の移動により、機械的に強力な三次元架橋フィルターロッドが1時間未満の貯蔵期間後に得られる。前記フィルターロッドは「空間フィルター」とも呼ばれ、通常20mg/ml~90mg/ml、好ましくは30mg/ml~70mg/ml、より好ましくは40mg/ml~60mg/mlの低い充填密度を有する。それらの硬度のために、これらのフィルターロッドは、現代のシガレットマシンにおいて高速で問題なく処理することができる。 The additive applied to bind the filaments can be, for example, a high boiling solvent of cellulose acetate, such as glycerin triacetate (triacetin), which temporarily solubilizes the surface of the filament after application. When two filaments come into contact, a permanent bond point occurs when, some time later, excess additive migrates to the fiber surface. This solidifies the solution, which was previously a droplet. Due to the aforementioned curing agent migration, mechanically strong three-dimensionally crosslinked filter rods are obtained after a storage period of less than 1 hour. Said filter rods are also called "spatial filters" and have a low packing density, usually from 20 mg/ml to 90 mg/ml, preferably from 30 mg/ml to 70 mg/ml, more preferably from 40 mg/ml to 60 mg/ml. Due to their hardness, these filter rods can be processed without problems at high speeds in modern cigarette machines.

試験では、フィルター材料に中空セルロースアセテートフィラメントを使用すると、長さ、直径、吸引抵抗、フィラメントタイターなどの仕様を維持しながら、空間フィルターの濾過性能を低下させ、冷却効率を高めることができることが、示された。 Tests have shown that using hollow cellulose acetate filaments in the filter material can reduce the filtration performance of spatial filters and increase cooling efficiency while maintaining specifications such as length, diameter, suction resistance, and filament titer. Shown.

このようにフィルター材料中の中空繊維(中空型セルロースアセテートフィラメント)の割合を増やすことにより、冷却効率の向上や濾過性能の低下にもかかわらず、フィラメントタイターを上げることなく、吸引抵抗を必要な低範囲に保つことができる。 In this way, by increasing the proportion of hollow fibers (hollow cellulose acetate filaments) in the filter material, the suction resistance can be reduced to the required level without increasing the filament titer, despite improving cooling efficiency and decreasing filtration performance. can be kept within range.

従って、本発明のフィルター材料の実現によれば、フィルター材料中の中空形状(中空)セルロースアセテートフィラメントのパーセンテージが、20~100%、好ましくは40~100%、より好ましくは、用途に応じて、70~100%に特に規定される。 Therefore, according to the realization of the filter material of the invention, the percentage of hollow-shaped (hollow) cellulose acetate filaments in the filter material is between 20 and 100%, preferably between 40 and 100%, more preferably depending on the application: Particularly defined as 70-100%.

特に、フィルター材料における中空部分は、好ましくは25~90%、好ましくは50~80%である。この中空部分は、一方では濾過性能に、他方では吸引抵抗の低減に、決定的な貢献をする。これは、フィルター材料中の中空繊維の適切な比率によってのみ可能であり、閉じたフィラメントでは実現できない。この場合、中空部分は、繊維の「総」断面積に対するフィルター材料の「中空」面積の比率に相当する。 In particular, the hollow portion in the filter material is preferably between 25 and 90%, preferably between 50 and 80%. This hollow part makes a decisive contribution to the filtration performance on the one hand and to the reduction of the suction resistance on the other hand. This is only possible with a suitable proportion of hollow fibers in the filter material and cannot be achieved with closed filaments. In this case, the hollow portion corresponds to the ratio of the "hollow" area of the filter material to the "total" cross-sectional area of the fibers.

この文脈で注目すべきことは、本発明のフィルター材料はまた、特に、セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径が、10~30μmの範囲のフィラメント直径を有する他の(合成)中空繊維のフィラメント直径よりも著しく大きいことによって、特徴付けられることである。それとは対照的に、中空セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径は、30~150μm(外径)、好ましくは50~120μm(外径)、より好ましくは60~100μm(外径)の範囲である。このようにして中空部分を増加させることができ、従って本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料の比濾過性能は著しく低下しており、同時に本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料の冷却効率は増加している。 It is noteworthy in this context that the filter material of the present invention also provides a method in which the filament diameter of the cellulose acetate filaments is significantly greater than that of other (synthetic) hollow fibers with filament diameters in the range 10-30 μm. It is characterized by being large. In contrast, the filament diameter of hollow cellulose acetate filaments ranges from 30 to 150 μm (external diameter), preferably from 50 to 120 μm (external diameter), more preferably from 60 to 100 μm (external diameter). In this way, the hollow area can be increased and thus the specific filtration performance of the filter material and/or filler material of the invention is significantly reduced, while at the same time the cooling efficiency of the filter material and/or filler material of the invention is It has increased.

本発明は更に、前述のタイプのフィルター材料から作製されたシガレットフィルターに関する。 The invention further relates to cigarette filters made from filter materials of the type described above.

非限定的な実施形態によれば、熱可塑性セルロースエステル繊維材料か、または、非熱可塑性セルロースエステルの場合に、水溶性接着剤か、を使用して、本発明によるフィルターを製造することができる。熱可塑性セルロースエステル繊維材料の最初のケースでは、2つのケースを区別することができる。第1のケースでは、繊維材料は、例えば、セルロースアセテートブチレートなどの天然の熱可塑性セルロースエステルから製造される。ここでは、フィルタートウを本発明のフィルターへと加工するためのさらなる手段は必要ない。例えば、セルロース-2,5-アセテートなどの非熱可塑性ベースポリマーでは、適切な可塑剤を添加してポリマーを熱可塑化する必要がある。 According to a non-limiting embodiment, filters according to the invention can be manufactured using thermoplastic cellulose ester fiber materials or, in the case of non-thermoplastic cellulose esters, water-soluble adhesives. . In the first case of thermoplastic cellulose ester fiber materials, two cases can be distinguished. In the first case, the fiber material is manufactured from natural thermoplastic cellulose esters, such as cellulose acetate butyrate, for example. No further measures are required here for processing the filter tow into the filter of the invention. For example, with non-thermoplastic base polymers such as cellulose-2,5-acetate, it is necessary to add a suitable plasticizer to thermoplasticize the polymer.

本発明のフィルターを製造するために、フィルタートウをベールから引き出し、空気圧で広げ、空間フィルターについて慣習的な方法に従って延伸する。 To produce the filters of the invention, the filter tow is drawn from the bale, pneumatically spread, and stretched according to methods customary for spatial filters.

本発明の教示の文脈内で、アセテートの重量は、フィルター長さ1mmあたり最大5mg、少なくとも約2mgであり得、特に約3~4mgである。フィルター長さ1mmあたり5mgの最大値を超えると、そのような製品は十分に経済的ではない。好ましくは、フィルター長さ1mmあたり約2mgの最小値が維持される。従来技術によれば、この値を下回ると、所望の最小88%のシガレットフィルター硬度をもはや維持することができなくなる。 Within the context of the teachings of the present invention, the weight of acetate can be up to 5 mg, at least about 2 mg, especially about 3-4 mg per mm of filter length. Above a maximum value of 5 mg per mm of filter length, such products are not economical enough. Preferably, a minimum value of about 2 mg per mm of filter length is maintained. According to the prior art, below this value it is no longer possible to maintain the desired minimum 88% cigarette filter hardness.

本発明の教示の文脈内で、吸引抵抗は、フィルター長さ1mmあたり最大2mmdaPa、少なくとも約0.1daPaであり得、特に、0.2daPa~1daPaである。フィルター長さ1mmあたり0.3daPa~0.7daPaの吸引抵抗が特に好ましい。フィルター長さ1mmあたり0.3daPaの最小値を維持することが好ましい。従来技術によれば、この値を下回ると、所望の最小88%のシガレットフィルター硬度をもはや維持することができなくなる。 Within the context of the teachings of the present invention, the suction resistance may be up to 2 mm daPa per mm of filter length, at least about 0.1 daPa, in particular between 0.2 daPa and 1 daPa. A suction resistance of 0.3 daPa to 0.7 daPa per mm of filter length is particularly preferred. It is preferred to maintain a minimum value of 0.3 daPa per mm of filter length. According to the prior art, below this value it is no longer possible to maintain the desired minimum 88% cigarette filter hardness.

本発明の本質的ないくつかの態様を以下に要約する。 Some essential aspects of the invention are summarized below.

第1の態様によれば、本発明は、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および/またはフィラー材料に関する。ここで、フィルター材料および/またはフィラー材料は、中空および/または管状のセルロースアセテートフィラメントとして少なくとも部分的に形成されたセルロースアセテートベースのフィラメントである。 According to a first aspect, the invention relates to filter and/or filler materials for mouthpieces for use in smoking or HNB products. Here, the filter material and/or filler material is a cellulose acetate-based filament that is at least partially formed as a hollow and/or tubular cellulose acetate filament.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、セルロースアセテートフィラメントは、中空であり特に捲縮したエンドレスセルロースアセテートフィラメントおよび/または中空であり特に捲縮した切断されたエンドレスセルロースアセテートフィラメントを含む。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or the filler material, the cellulose acetate filaments are hollow, in particular crimped, endless cellulose acetate filaments and/or hollow, in particular crimped, truncated endless cellulose acetate filaments. Contains filament.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、セルロースアセテートフィラメントの捲縮指数は、10%~60%、特に20%~50%である。 According to one embodiment variant of the filter material and/or filler material, the crimp index of the cellulose acetate filaments is between 10% and 60%, in particular between 20% and 50%.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、セルロースアセテートフィラメントは、熱可塑性セルロース材料から形成されており、セルロースアセテートフィラメントが、可塑剤を含む場合に、均一に分散した可塑剤を含む、および/または、水溶性接着剤が、セルロースアセテートフィラメントの表面に存在する。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the cellulose acetate filaments are formed from a thermoplastic cellulose material, and when the cellulose acetate filaments contain a plasticizer, the cellulose acetate filaments have a homogeneously dispersed plasticizer. and/or a water-soluble adhesive is present on the surface of the cellulose acetate filament.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、可塑剤が使用される場合、可塑剤含有量は1%~40%である。 According to one embodiment variant of the filter material and/or filler material, if a plasticizer is used, the plasticizer content is between 1% and 40%.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、可塑剤が使用される場合、可塑剤はトリアセチン、トリエチレングリコールジアセテートおよび/またはクエン酸ジエチルエステルである。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, if a plasticizer is used, the plasticizer is triacetin, triethylene glycol diacetate and/or citric acid diethyl ester.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、セルロースアセテートフィラメントは、5~30デニール、好ましくは10~25デニール、より好ましくは15~20デニールの繊度を有する。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the cellulose acetate filaments have a fineness of 5 to 30 denier, preferably 10 to 25 denier, more preferably 15 to 20 denier.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、フィルター材料および/またはフィラー材料の総タイターは、4,000~40,000デニール、好ましくは6,000~30,000デニールである。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the total titer of the filter material and/or filler material is between 4,000 and 40,000 denier, preferably between 6,000 and 30,000 denier. be.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、フィルター材料および/またはフィラー材料の中空部分は、フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維に直交する断面に対して、25%~90%、好ましくは50%~80%に及ぶ。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the hollow portions of the filter material and/or filler material are 25% to It ranges from 90%, preferably from 50% to 80%.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径は、30~150μm(外径)、好ましくは50~120μm(外径)、より好ましくは60~100μm(外径)の範囲内である。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the filament diameter of the cellulose acetate filaments is from 30 to 150 μm (external diameter), preferably from 50 to 120 μm (external diameter), more preferably from 60 to 100 μm (outer diameter).

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、中空セルロースアセテートフィラメントの質量分率は、20~100%、好ましくは50~100%、より好ましくは70~100%である。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the mass fraction of hollow cellulose acetate filaments is between 20 and 100%, preferably between 50 and 100%, more preferably between 70 and 100%.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、中空セルロースアセテートフィラメントは、不規則な配置で互いに離れており、セルロースアセテートフィラメントが、架橋されており、接続したセルロースアセテートフィラメントが、互いに絡み合っているおよび/または縺れ合っている。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, the hollow cellulose acetate filaments are spaced apart from each other in an irregular arrangement, the cellulose acetate filaments are cross-linked, and the connected cellulose acetate filaments are , intertwined and/or intertwined.

フィルター材料および/またはフィラー材料の一実施形態の変形例によれば、結合剤、特に有機または無機結合剤が、セルロースアセテートフィラメントを結合するために更に提供されている。 According to a variant of one embodiment of the filter material and/or filler material, a binder, in particular an organic or inorganic binder, is further provided for binding the cellulose acetate filaments.

さらなる態様によれば、本発明は、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピースに関する。ここで、マウスピースは、前述の本発明のタイプのフィルター材料および/またはフィラー材料を含む。 According to a further aspect, the invention relates to a mouthpiece for use with smoking or HNB products. The mouthpiece here comprises a filter material and/or filler material of the type of the invention described above.

さらなる態様によれば、本発明は、前述の本発明のタイプのフィルター材料および/またはフィラー材料を有するシガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素に関する。 According to a further aspect, the invention relates to a cigarette filter or a cigarette filter element having a filter material and/or filler material of the type of the invention as described above.

シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素のそれぞれの実施形態の変形例によれば、以下の特徴のうちの少なくとも1つの特徴が実現される。
・フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維密度は、10~70kg/m、好ましくは20~70kg/m、より好ましくは40~60kg/mである。
・シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素は、少なくとも88%、好ましくは88%~95%、より好ましくは90%~93%のフィルトロナ硬度を有する。
・シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素は、フィルター長さ1mmあたり少なくとも0.1daPa、好ましくは0.2daPa~1.0daPa、より好ましくは0.3daPa~0.7daPaの吸引抵抗を有する。
・フィルター材料および/またはフィラー材料は可塑剤を含み、可塑剤含有量は1%~40%である。
According to a variant of the respective embodiment of the cigarette filter or cigarette filter element, at least one of the following features is realized.
- The fiber density of the filter material and/or filler material is 10-70 kg/m 3 , preferably 20-70 kg/m 3 , more preferably 40-60 kg/m 3 .
- The cigarette filter or cigarette filter element has a Filtrona hardness of at least 88%, preferably from 88% to 95%, more preferably from 90% to 93%.
- The cigarette filter or cigarette filter element has a suction resistance of at least 0.1 daPa per mm of filter length, preferably from 0.2 daPa to 1.0 daPa, more preferably from 0.3 daPa to 0.7 daPa.
- The filter material and/or filler material contains a plasticizer, and the plasticizer content is between 1% and 40%.

シガレットフィルター/シガレットフィルター要素の実施形態の変形例によれば、特にカプセル状またはカプセル様のフレーバー放出要素が、フィルター材料および/またはフィラー材料に更に組み込まれている。 According to a variant of the embodiment of the cigarette filter/cigarette filter element, in particular capsule-shaped or capsule-like flavor release elements are further incorporated into the filter material and/or the filler material.

シガレットフィルター/シガレットフィルター要素の実施形態の変形例によれば、中空セルロースアセテートフィラメントに加えて、シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素はそれぞれ、中実セルロースアセテートフィラメントを更に含む。 According to a variant of the embodiment of the cigarette filter/cigarette filter element, in addition to the hollow cellulose acetate filaments, the cigarette filter or cigarette filter element each further comprises solid cellulose acetate filaments.

さらなる態様によれば、本発明は、喫煙製品またはHNB製品における本発明のフィルター材料および/またはフィラー材料の使用に関する。 According to a further aspect, the invention relates to the use of the filter and/or filler materials of the invention in smoking products or HNB products.

さらなる態様によれば、本発明は、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および/またはフィラー材料を製造するための方法に関する。ここで、フィルター材料および/またはフィラー材料が、好ましくは、セルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーからなり、アセチル値が少なくとも53%であるセルロースアセテートのアセトン溶液が、複数の開口部を有する紡糸口金を通して押し出され、続いてセルロースアセテートフィラメントが、必要に応じてセルロースアセテートステープルファイバーに切断され、そのようにして得られた多数のセルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーが、必要に応じて集められて、潜在的に捲縮したフィルタートウが形成され、
セルロースアセテートの溶液が押し出される紡糸口金は、中空セルロースアセテートフィラメントが紡糸されるように設計されている。
本開示は、以下の実施形態を含む。
<1> 少なくとも一部が中空および/または管状セルロースアセテートフィラメントとして形成されているセルロースアセテートフィラメントに基づいた、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<2> 前記セルロースアセテートフィラメントが、中空であり特に捲縮したエンドレスセルロースアセテートフィラメントおよび/または中空であり特に捲縮した切断されたエンドレスセルロースアセテートフィラメントを含む、前記<1>に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<3> 前記セルロースアセテートフィラメントの捲縮指数が、10%~60%、特に20%~50%である、前記<1>または<2>に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<4> 前記セルロースアセテートフィラメントが、熱可塑性セルロース材料から形成されており、前記セルロースアセテートフィラメントが、可塑剤を含む場合に、均一に分布した可塑剤を含む、および/または、
水溶性接着剤が、前記セルロースアセテートフィラメントの表面に存在する、
前記<1>~<3>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<5> 可塑剤が使用される場合、可塑剤含有量が1%~40%である、前記<1>~<4>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<6> 可塑剤が使用される場合、可塑剤がトリアセチン、トリエチレングリコールジアセテートおよび/またはクエン酸ジエチルエステルである、前記<1>~<5>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<7> 前記セルロースアセテートフィラメントが、5~30デニール、好ましくは10~25デニール、より好ましくは15~20デニールの繊度を有する、前記<1>~<6>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<8> 前記フィルター材料および/またはフィラー材料の総タイターが、4,000~40,000デニール、好ましくは6,000~30,000デニールである、前記<1>~<7>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<9> 前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維に直交する断面に対して、前記フィルター材料および/またはフィラー材料の中空部分が、25%~90%、好ましくは50%~80%に及ぶ、前記<1>~<8>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<10> 前記セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径が、30~150μm(外径)、好ましくは50~120μm(外径)、より好ましくは60~100μm(外径)の範囲内である、前記<1>~<9>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<11> 中空セルロースアセテートフィラメントの質量分率が、20~100%、好ましくは50~100%、より好ましくは70~100%である、前記<1>~<10>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<12> 中空セルロースアセテートフィラメントが、不規則な配置で互いに離れており、セルロ
ースアセテートフィラメントが、架橋されており、接続したセルロースアセテートフィラメントが、互いに絡み合っているおよび/または縺れ合っている、前記<1>~<11>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<13> 結合剤、特に有機または無機結合剤が、前記セルロースアセテートフィラメントを結合するために更に提供されている、前記<1>~<12>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料。
<14> 前記<1>~<13>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料を含む、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース。
<15> 前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維密度が、10~70kg/m 、好ましくは20~70kg/m 、より好ましくは40~60kg/m である、および/または、
シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、少なくとも88%、好ましくは88%~95%、より好ましくは90%~93%のフィルトロナ硬度を有する、および/または、
シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、フィルター長さ1mmあたり少なくとも0.1daPa、好ましくは0.2daPa~1.0daPa、より好ましくは0.3daPa~0.7daPaの吸引抵抗を有する、および/または、
前記フィルター材料および/またはフィラー材料が可塑剤を含み、可塑剤含有量が1%~40%である、
前記<14>に記載のマウスピース。
<16> 特にカプセル状またはカプセル様のフレーバー放出要素が、前記フィルター材料および/またはフィラー材料に更に組み込まれている、前記<14>または<15>に記載のマウスピース。
<17> 前記フィルター材料および/またはフィラー材料が、中空セルロースアセテートフィラメントに加えて、中実セルロースアセテートフィラメントを更に含む、前記<14>~<16>のいずれか一項に記載のマウスピース。
<18> 前記<1>~<13>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料を含む、シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素。
<19> 前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維密度が、10~70kg/m 、好ましくは20~70kg/m 、より好ましくは40~60kg/m である、および/または、
前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、少なくとも88%、好ましくは88%~95%、より好ましくは90%~93%のフィルトロナ硬度を有する、および/または、
前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、フィルター長さ1mmあたり少なくとも0.1daPa、好ましくは0.2daPa~1.0daPa、より好ましくは0.3daPa~0.7daPaの吸引抵抗を有する、および/または、
前記フィルター材料および/またはフィラー材料が可塑剤を含み、可塑剤含有量が1%~40%である、
前記<18>に記載のシガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素。
<20> 特にカプセル状またはカプセル様のフレーバー放出要素が、前記フィルター材料および/またはフィラー材料に更に組み込まれている、前記<18>または<19>に記載のシガレッ
トフィルターまたはシガレットフィルター要素。
<21> 前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、それぞれ、中空セルロースアセテートフィラメントに加えて、中実セルロースアセテートフィラメントを更に含む、前記<18>~<20>のいずれか一項に記載のシガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素。
<22> 喫煙製品またはHNB製品における、前記<1>~<13>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料の使用。
<23> アセチル値が少なくとも53%であるセルロースアセテートのアセトン溶液が、複数の開口部を有する紡糸口金を通して押し出され、続いてセルロースアセテートフィラメントが、必要に応じてセルロースアセテートステープルファイバーに切断され、そのようにして得られた多数のセルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーが、必要に応じて集められて、潜在的に捲縮したフィルタートウが形成され、
セルロースアセテートの溶液が押し出される前記紡糸口金が、中空セルロースアセテートフィラメントが紡糸されるように設計されている、
喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および/またはフィラー材料、特に、セルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーからなる前記<1>~<13>のいずれか一項に記載のフィルター材料および/またはフィラー材料を製造するための方法。
According to a further aspect, the invention relates to a method for manufacturing filter and/or filler materials for mouthpieces for use in smoking or HNB products. wherein the filter material and/or the filler material preferably consists of cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers, and an acetone solution of cellulose acetate with an acetyl value of at least 53% is spun into a fiber having a plurality of openings. The cellulose acetate filament is extruded through a die and subsequently cut into cellulose acetate staple fibers as required, and a number of cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers so obtained are optionally collected. to form a potentially crimped filter tow,
The spinneret through which the solution of cellulose acetate is extruded is designed so that hollow cellulose acetate filaments are spun.
The present disclosure includes the following embodiments.
<1> Filter material and/or filler material for mouthpieces for use in smoking or HNB products based on cellulose acetate filaments, at least in part formed as hollow and/or tubular cellulose acetate filaments.
<2> The filter material according to <1> above, wherein the cellulose acetate filament comprises a hollow, particularly crimped, endless cellulose acetate filament and/or a hollow, particularly crimped, cut endless cellulose acetate filament; /or filler material.
<3> The filter material and/or filler material according to <1> or <2> above, wherein the cellulose acetate filament has a crimp index of 10% to 60%, particularly 20% to 50%.
<4> The cellulose acetate filament is formed from a thermoplastic cellulose material, and when the cellulose acetate filament includes a plasticizer, the cellulose acetate filament includes a uniformly distributed plasticizer, and/or
a water-soluble adhesive is present on the surface of the cellulose acetate filament;
The filter material and/or filler material according to any one of <1> to <3> above.
<5> When a plasticizer is used, the filter material and/or filler material according to any one of <1> to <4>, wherein the plasticizer content is 1% to 40%.
<6> When a plasticizer is used, the filter material according to any one of <1> to <5> above, wherein the plasticizer is triacetin, triethylene glycol diacetate and/or citric acid diethyl ester; /or filler material.
<7> The filter according to any one of <1> to <6>, wherein the cellulose acetate filament has a fineness of 5 to 30 denier, preferably 10 to 25 denier, more preferably 15 to 20 denier. Materials and/or Filler Materials.
<8> Any one of <1> to <7> above, wherein the total titer of the filter material and/or filler material is 4,000 to 40,000 deniers, preferably 6,000 to 30,000 deniers. Filter materials and/or filler materials as described in section.
<9> The hollow portion of the filter material and/or filler material ranges from 25% to 90%, preferably from 50% to 80%, with respect to a cross section perpendicular to the fibers of the filter material and/or filler material. The filter material and/or filler material according to any one of <1> to <8> above.
<10> The above <1>, wherein the filament diameter of the cellulose acetate filament is within the range of 30 to 150 μm (outer diameter), preferably 50 to 120 μm (outer diameter), more preferably 60 to 100 μm (outer diameter). The filter material and/or filler material according to any one of ~<9>.
<11> The hollow cellulose acetate filament has a mass fraction of 20 to 100%, preferably 50 to 100%, more preferably 70 to 100%, according to any one of <1> to <10> above. filter material and/or filler material.
<12> Hollow cellulose acetate filaments are spaced apart from each other in an irregular arrangement, making the cellulose
The filter material and/or the filter material according to any one of <1> to <11>, wherein the cellulose acetate filaments are crosslinked and the connected cellulose acetate filaments are entangled and/or entangled with each other. or filler material.
<13> The filter material and/or according to any one of <1> to <12>, wherein a binder, in particular an organic or inorganic binder, is further provided for binding the cellulose acetate filaments. filler material.
<14> A mouthpiece for use in a smoking product or HNB product, comprising the filter material and/or filler material according to any one of <1> to <13> above.
<15> The filter material and/or filler material has a fiber density of 10 to 70 kg/m 3 , preferably 20 to 70 kg/m 3 , more preferably 40 to 60 kg/m 3 , and/or
the cigarette filter or cigarette filter element has a filtrona hardness of at least 88%, preferably from 88% to 95%, more preferably from 90% to 93%, and/or
the cigarette filter or cigarette filter element has a suction resistance of at least 0.1 daPa per mm of filter length, preferably from 0.2 daPa to 1.0 daPa, more preferably from 0.3 daPa to 0.7 daPa, and/or
The filter material and/or filler material contains a plasticizer, and the plasticizer content is 1% to 40%.
The mouthpiece according to <14> above.
<16> Mouthpiece according to <14> or <15>, wherein a particularly capsule-like or capsule-like flavor release element is further incorporated into the filter material and/or filler material.
<17> The mouthpiece according to any one of <14> to <16>, wherein the filter material and/or filler material further includes solid cellulose acetate filaments in addition to hollow cellulose acetate filaments.
<18> A cigarette filter or cigarette filter element comprising the filter material and/or filler material according to any one of <1> to <13>.
<19> The filter material and/or filler material has a fiber density of 10 to 70 kg/m 3 , preferably 20 to 70 kg/m 3 , more preferably 40 to 60 kg/m 3 , and/or
said cigarette filter or cigarette filter element has a filtrona hardness of at least 88%, preferably from 88% to 95%, more preferably from 90% to 93%, and/or
said cigarette filter or cigarette filter element has a suction resistance of at least 0.1 daPa per mm of filter length, preferably from 0.2 daPa to 1.0 daPa, more preferably from 0.3 daPa to 0.7 daPa, and/or
The filter material and/or filler material contains a plasticizer, and the plasticizer content is 1% to 40%.
The cigarette filter or cigarette filter element according to <18> above.
<20> The cigarette according to <18> or <19>, wherein a capsule-like or capsule-like flavor release element is further incorporated into the filter material and/or filler material.
filter or cigarette filter element.
<21> The cigarette filter or the cigarette filter according to any one of <18> to <20>, wherein the cigarette filter or cigarette filter element each further includes a solid cellulose acetate filament in addition to a hollow cellulose acetate filament. Cigarette filter element.
<22> Use of the filter material and/or filler material according to any one of <1> to <13> above in a smoking product or an HNB product.
<23> An acetone solution of cellulose acetate having an acetyl value of at least 53% is extruded through a spinneret having a plurality of orifices, and then the cellulose acetate filaments are optionally cut into cellulose acetate staple fibers and the A large number of cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers thus obtained are optionally assembled to form a potentially crimped filter tow;
the spinneret through which the solution of cellulose acetate is extruded is designed such that hollow cellulose acetate filaments are spun;
Filter materials and/or filler materials for mouthpieces for use in smoking products or HNB products, in particular any one of <1> to <13> above, consisting of cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers. Methods for manufacturing the described filter materials and/or filler materials.

Claims (18)

アセチル値が少なくとも53%であるセルロースアセテートのアセトン溶液が、複数の開口部を有する紡糸口金を通して押し出され、続いてセルロースアセテートフィラメントが、セルロースアセテートステープルファイバーに切断され、そのようにして得られた多数のセルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーが、集められて、捲縮したフィルタートウが形成され、
セルロースアセテートの溶液が押し出される前記紡糸口金が、中空セルロースアセテートフィラメントが紡糸されるように設計されている、
喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピース用のセルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーからなるフィルター材料および/またはフィラー材料を製造するための方法であって、
前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維に直交する断面に対して、前記フィルター材料および/またはフィラー材料の中空部分が、25%~90%、好ましくは50%~80%に及び、
前記セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径が、60~100μmの範囲内である、
方法。
An acetone solution of cellulose acetate having an acetyl value of at least 53% is extruded through a spinneret having a plurality of openings, and subsequently the cellulose acetate filaments are cut into cellulose acetate staple fibers, thus obtained. a plurality of cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers are assembled to form a crimped filter tow;
the spinneret through which the solution of cellulose acetate is extruded is designed such that hollow cellulose acetate filaments are spun;
A method for producing filter and/or filler materials consisting of cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers for mouthpieces for use in smoking or HNB products, comprising:
With respect to the cross section perpendicular to the fibers of the filter material and/or filler material, the hollow portion of the filter material and/or filler material ranges from 25% to 90%, preferably from 50% to 80%;
The filament diameter of the cellulose acetate filament is within the range of 60 to 100 μm.
Method.
前記セルロースアセテートフィラメントの捲縮指数が、10%~60%、特に20%~50%である、請求項1に記載の方法。 Process according to claim 1, wherein the crimp index of the cellulose acetate filaments is between 10% and 60%, in particular between 20% and 50%. 前記セルロースアセテートフィラメントが、均一に分布した可塑剤を含む、および/または、
水溶性接着剤が、前記セルロースアセテートフィラメントの表面に存在する、
請求項1または2に記載の方法。
the cellulose acetate filament comprises a uniformly distributed plasticizer, and/or
a water-soluble adhesive is present on the surface of the cellulose acetate filament;
The method according to claim 1 or 2.
前記セルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーが可塑剤を含、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the cellulose acetate filaments and/or cellulose acetate staple fibers contain a plasticizer. 前記セルロースアセテートフィラメントおよび/またはセルロースアセテートステープルファイバーが可塑剤を含み、前記可塑剤がトリアセチン、トリエチレングリコールジアセテートおよび/またはクエン酸ジエチルエステルである、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 According to any one of claims 1 to 4, the cellulose acetate filament and/or cellulose acetate staple fiber comprises a plasticizer, and the plasticizer is triacetin, triethylene glycol diacetate and/or citric acid diethyl ester. the method of. 前記セルロースアセテートフィラメントが、5~30デニール、好ましくは10~25デニール、より好ましくは15~20デニールの繊度を有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the cellulose acetate filaments have a fineness of 5 to 30 denier, preferably 10 to 25 denier, more preferably 15 to 20 denier. 前記フィルター材料および/またはフィラー材料の総タイターが、4,000~40,000デニール、好ましくは6,000~30,000デニールである、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 1 to 6, wherein the total titer of the filter material and/or filler material is between 4,000 and 40,000 denier, preferably between 6,000 and 30,000 denier. 前記フィルター材料および/またはフィラー材料における中空セルロースアセテートフィラメントの質量分率が、20~100%、好ましくは50~100%、より好ましくは70~100%である、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 Any one of claims 1 to 7, wherein the mass fraction of hollow cellulose acetate filaments in the filter material and/or filler material is between 20 and 100%, preferably between 50 and 100%, more preferably between 70 and 100%. The method described in section. 中空セルロースアセテートフィラメントが、不規則な配置で互いに離れており、セルロースアセテートフィラメントが、架橋されており、接続したセルロースアセテートフィラメントが、互いに絡み合っているおよび/または縺れ合っている、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。 Claims 1 to 8, wherein the hollow cellulose acetate filaments are separated from each other in an irregular arrangement, the cellulose acetate filaments are crosslinked, and the connected cellulose acetate filaments are intertwined and/or entangled with each other. The method described in any one of the above. 結合剤、特に有機または無機結合剤が、前記セルロースアセテートフィラメントを結合するために更に提供されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 1 to 9, wherein a binder, in particular an organic or inorganic binder, is further provided for binding the cellulose acetate filaments. 少なくとも一部が中空および/または管状セルロースアセテートフィラメントとして形成されているセルロースアセテートフィラメントに基づいたフィルター材料および/またはフィラー材料を含む、喫煙製品またはHNB製品で使用するためのマウスピースであって、
前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維に直交する断面に対して、前記フィルター材料および/またはフィラー材料の中空部分が、25%~90%、好ましくは50%~80%に及び、
前記セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径が、60~100μmの範囲内である、
マウスピース
A mouthpiece for use in a smoking or HNB product comprising a filter material and/or filler material based on cellulose acetate filaments, at least in part formed as hollow and/or tubular cellulose acetate filaments, comprising :
With respect to the cross section perpendicular to the fibers of the filter material and/or filler material, the hollow portion of the filter material and/or filler material ranges from 25% to 90%, preferably from 50% to 80%;
The filament diameter of the cellulose acetate filament is within the range of 60 to 100 μm.
mouthpiece .
前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維密度が、10~70kg/m、好ましくは20~70kg/m、より好ましくは40~60kg/mである、および/または、
前記マウスピースが、シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素を含み、前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、少なくとも88%、好ましくは88%~95%、より好ましくは90%~93%のフィルトロナ硬度を有する、および/または、
前記マウスピースが、シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素を含み、前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、フィルター長さ1mmあたり少なくとも0.1daPa、好ましくは0.2daPa~1.0daPa、より好ましくは0.3daPa~0.7daPaの吸引抵抗を有する、
請求項11に記載のマウスピース。
The filter material and/or filler material has a fiber density of 10 to 70 kg/m 3 , preferably 20 to 70 kg/m 3 , more preferably 40 to 60 kg/m 3 , and/or
said mouthpiece comprises a cigarette filter or cigarette filter element, said cigarette filter or cigarette filter element having a filtrona hardness of at least 88%, preferably from 88% to 95%, more preferably from 90% to 93%; and /or,
The mouthpiece comprises a cigarette filter or a cigarette filter element, the cigarette filter or cigarette filter element having a pressure per mm of filter length of at least 0.1 daPa, preferably from 0.2 daPa to 1.0 daPa, more preferably from 0.3 daPa to 0.3 daPa. having a suction resistance of 0.7 daPa,
The mouthpiece according to claim 11.
プセル状またはカプセル様のフレーバー放出要素が、前記フィルター材料および/またはフィラー材料に更に組み込まれている、請求項11または12に記載のマウスピース。 Mouthpiece according to claim 11 or 12, wherein a capsule -like or capsule-like flavor releasing element is further incorporated into the filter material and/or filler material. 前記フィルター材料および/またはフィラー材料が、中空セルロースアセテートフィラメントに加えて、中実セルロースアセテートフィラメントを更に含む、請求項11~13のいずれか一項に記載のマウスピース。 Mouthpiece according to any one of claims 11 to 13, wherein the filter material and/or filler material further comprises solid cellulose acetate filaments in addition to hollow cellulose acetate filaments. 少なくとも一部が中空および/または管状セルロースアセテートフィラメントとして形成されているセルロースアセテートフィラメントに基づいたフィルター材料および/またはフィラー材料を含む、シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素であって、
前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維に直交する断面に対して、前記フィルター材料および/またはフィラー材料の中空部分が、25%~90%、好ましくは50%~80%に及び、
前記セルロースアセテートフィラメントのフィラメント直径が、60~100μmの範囲内である、
シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素
A cigarette filter or cigarette filter element comprising a filter material and/or filler material based on cellulose acetate filaments, at least in part formed as hollow and/ or tubular cellulose acetate filaments , comprising:
With respect to the cross section perpendicular to the fibers of the filter material and/or filler material, the hollow portion of the filter material and/or filler material ranges from 25% to 90%, preferably from 50% to 80%;
The filament diameter of the cellulose acetate filament is within the range of 60 to 100 μm.
Cigarette filter or cigarette filter element .
前記フィルター材料および/またはフィラー材料の繊維密度が、10~70kg/m、好ましくは20~70kg/m、より好ましくは40~60kg/mである、および/または、
前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、少なくとも88%、好ましくは88%~95%、より好ましくは90%~93%のフィルトロナ硬度を有する、および/または、
前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、フィルター長さ1mmあたり少なくとも0.1daPa、好ましくは0.2daPa~1.0daPa、より好ましくは0.3daPa~0.7daPaの吸引抵抗を有する、
請求項15に記載のシガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素。
The filter material and/or filler material has a fiber density of 10 to 70 kg/m 3 , preferably 20 to 70 kg/m 3 , more preferably 40 to 60 kg/m 3 , and/or
said cigarette filter or cigarette filter element has a filtrona hardness of at least 88%, preferably from 88% to 95%, more preferably from 90% to 93%, and/or
the cigarette filter or cigarette filter element has a suction resistance of at least 0.1 daPa per mm of filter length, preferably from 0.2 daPa to 1.0 daPa, more preferably from 0.3 daPa to 0.7 daPa;
A cigarette filter or cigarette filter element according to claim 15.
プセル状またはカプセル様のフレーバー放出要素が、前記フィルター材料および/またはフィラー材料に更に組み込まれている、請求項15または16に記載のシガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素。 Cigarette filter or cigarette filter element according to claim 15 or 16, wherein a capsule-like or capsule-like flavor release element is further incorporated into the filter material and/or filler material. 前記シガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素が、それぞれ、中空セルロースアセテートフィラメントに加えて、中実セルロースアセテートフィラメントを更に含む、請求項15~17のいずれか一項に記載のシガレットフィルターまたはシガレットフィルター要素。 Cigarette filter or cigarette filter element according to any one of claims 15 to 17, wherein the cigarette filter or cigarette filter element each further comprises, in addition to hollow cellulose acetate filaments, solid cellulose acetate filaments.
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