TW200838445A - Smoking article filter - Google Patents

Description

200838445 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種用於吸菸用物品的濾心及結合一濾心元 件的吸菸用物品。 5【先前技術】 吸菸用物品及濾心可因包含消費者偏妤及傳統在内的眾 多不同因素而隨市場有極大差莫。在某些市場中會偏好採用 0 在嘴啣端有一凹穴的濾心，此凹穴可用來使濾心整體加長。 此凹穴係藉由用一板於包裝紙（plugwrap )包纏過據材塊在 10濾心之嘴啣端延伸超過過濾材塊。為了使板菸包裝紙之突出 部分譬如可能在包裝程序或在消費者拿取和吸菸期間受損 和變形的可能性降至最低，會使用一比習知紙菸用板菸包裝 紙更厚的板菸包裝紙。此種板菸包裝紙具有高達習知板菸包 裝紙四倍的單位重量且因此顯著較能抗拒變形並在濾心之 15 嘴啣端增添高水準之剛性。但是’對於此種厚板終包裝紙的 需求意味著習知（較經濟的）板於包咸紙無法被用在具有'~ φ 凹陷端的濾心上且對於使濾心透氣之程序、特定吕之對於濾 心之線上雷射穿孔程序增添明顯問題，因此不允許達到高透 氣水準。

20 許多已知濾心排列揭示於下列文獻中·· GB 2203324 ; GB 2170695 ； GB 2150415 ； GB 2l50413 ^ GB 2135865 , GB 0781654 ; WO 99/65343 及 3396733 ° 【發明内容】 本發明提出一種用於吸菸用物品之濾心，包括第一和第 5 200838445 二區段，該第一區段位於該濾心之嘴啣端且包括一有一中空 部分穿透且被一捲菸紙包住的柱狀元件，該第二區段與該第 一區段縱向對準並相鄰且包括一過濾材。該第二區段在其一 周向區域中包括一粒狀材料，該粒狀材料延伸至該第二區段 5 緊鄰該第一區段之束端。 在菸草吸菸用濾心元件中使用粒狀材料譬如碳或活性碳 藉以減少煙之氣相成分的方式已被眾人知曉一段時間。一種 在渡心中納入碳或其他添加物的已知方式是將添加物顆粒 ® 黏附於一包圍濾心元件之捲菸紙。GB 2,260,477和GB 10 2,261，152揭示多種添加物黏附組態。在某些情況中，.當粒 狀碳被提供在一嘴啣端濾心區段中時，其可能易於掉出濾心 之末端外。此絕非眾人所望，因為粒狀碳有可能會鬆脫進入 消費者口中。在有一中空部分穿透之濾心嘴啣端提供一第一 濾心區段會有助於防止粒狀材料掉出同時維持一凹入式濾 15 心之外觀。 該粒狀材料可延伸於該第二區段之縱向長度全長上。該 φ 粒狀材料亦可延伸於該捲菸紙之全寬。在此例中，該粒狀材 料可覆蓋該捲菸紙之整個表面，然可能有一接缝處保留未被 覆蓋藉以允許黏著劑塗布並允許捲菸紙包繞該過濾材密 20 封。另一選擇，該粒狀材料可為僅延伸於該捲菸紙之縱向長 度之一部分。相似地，該粒狀材料可為僅延伸於該捲菸紙之 寬度之一部分。 該粒狀材料可延伸於該第二區段之二或更多部分。該二 或更多部分較佳係沿周向彼此間隔。 6 200838445 另一選擇，該二或更多部分可包括三、四、五、六、七 或八個部分。 在一些實施例中，該第二區段之過濾材可更進一步包括 一散置於該過濾材内之粒狀材料。 5 該過濾材之粒狀材料可與被提供在板菸包裝紙第二區段 之周向區域的粒狀材料為相同材料。另· 選擇’該過滤材之 粒狀材料可為不同於被提供在板菸包裝紙第二區段之周向 區域的粒狀材料。 > 在一些實施例中，該捲菸紙可更進一步包括透氣構件。 10 舉例來說，該透氣構件可包括被提供在該二或更多部分間之 間隙中的一或多個透氣孔。 該柱狀元件通常（在徑向方向中）有一足以阻擋該粒狀 材料之至少局部的厚度。換句話說，該柱狀元件係當作一被 定位在該粒狀材料之嘴啣端的實體屏障藉以防止該粒狀材 15 料逃離該濾心之第二區段。該柱狀元件之厚度可為1-4 mm， 且較佳在1 -3 πππ範圍内。 | 最好該柱狀元件被一捲菸紙包住，該捲菸紙較佳是一板 終包裝紙。此板於包裝紙可具有小於50 g/m2、小於45 g/m2、小於40 g/m2、小於35 g/m2、小於30 g/m2的單位重 20 量。此板菸包裝紙可具有一相當於傳統板菸包裝紙（捲菸紙） 之單位重量，亦即大約23 g/m2至約27 g/m2。 本發明之一第二觀點提出一種包括依據本發明之濾心的 吸菸用物品。 較佳來說，該粒狀材料包含吸收劑類（例如從活性碳、 7 200838445 炭、矽膠、海泡石、氧化鋁、離子交換材料等當中選出）， pH值政性劑類（例如驗性材料類譬如Na2C03、酸性材料 類），增味劑類，其他固體添加物及以上之混合物。 最好該粒狀材料係從一群能夠吸收煙成分而沒有高特異 5度的相對大表面積材料當中選出。適合的通用吸收劑可從由 碳、活性碳、活性炭、活性椰子碳、活性煤基碳或炭、沸石、 矽膠、海泡石、氧化鋁（經活性化或否）、含碳樹脂或以上 之組合組成的群中選出。 適用之煤基炭之一實例係用半無煙煤製成且其密度較椰 10 子基炭南出大約 50% (可從 Calgon Carbon，Pittsburgh, PA， WA取得）。 適用之含碳樹脂之一實例係為磺化笨乙烯-二乙烯笨之 熱解衍生物，譬如Ambersorb 572或Ambers〇rb 563 (可從 15 20

Rohm and Haas取得）。為增進通用吸收劑之效率，視需要

可使金屬氧化物或其他金屬錯合物包含於通用吸收劑區段 中或浸潰於該區段上Q 石户、1較佳來說所用粒狀材料是碳，例如活性 碳是i性椰子碳紐材料°在—實施财’較佳來說該活 所用任何粒狀材料 雜有其他材料。 負或為混合物’且/或可摻 在一實施例中， 地彼此間隔之獨立 在周向地彼此間隔 幸乂佳來說該粒肤材料被放置在二個周向 :域内。另-選擇，該粒狀材料可為放置 之 3、4、5、6、7+。 ’或8個獨立區域内。又， 8 200838445 若有需要可使用更多個區域。 該粒狀材料之每一獨立區域或部分可為由與其他獨立區 域相同或不同的粒狀材料組成。在一實施例中，較佳來說該 等獨立區域内之粒狀材料均相同。 5 在一實施例中，最好該粒狀材料可被施加在該捲菸紙之 縱向内面的二或更多部分。 在一實施例中，該粒狀材料係沿著該捲菸紙之内周放置 致使該捲菸紙有一縱向突出邊緣，該邊緣沒有該粒狀材料且 ® 提供一讓該捲菸紙圍繞著芯部固持的重疊黏著接縫。 10 該粒狀材料可為連續地延伸於該捲菸紙之縱向全長上。 此處所述連續地〃係指該粒狀材料經施加致使捲菸紙縱向 長度上任一點處的負載量與捲菸紙相同縱向長度上任一其 他點處的負载量相同（或大致相同）。此處所述★連續地〃 係指在捲菸紙之一部分中，如果該粒狀材料出現在沿捲菸紙 15 縱向長度之一點處，則沿該捲菸紙縱向長度之所有點處都會 有該粒狀材料。較佳來說，該粒狀材料係以一連續方式縱向 • 地施加於該捲菸紙（譬如板菸包裝紙）。較佳來說該粒狀材 料沿該捲菸紙之縱向軸線呈一連續流線呈現（亦即没有斷裂 處或空隙）。換句話說，該粒狀材料依一連續方式沿該捲菸 20 紙之縱向軸線延伸。 該粒狀材料可為連續地延伸於該捲菸紙之全寬。 在一些實施例中，該粒狀材料可為以貼片呈現。 該濾心元件之捲菸紙較佳是紙質捲菸紙。較佳來說該捲 於紙係一傳統板於包裝紙。 9 200838445 在一實施例中，該捲菸紙可為一 360°包覆芯部之傳統板 菸包裝紙，在此情況中該板菸包裝紙有一讓該捲菸紙圍繞著 芯部固持的重疊黏著接缝。 在一實施例中，較佳來說依據本發明之濾心元件有一内 5 有粒狀材料散置的過濾材且有一 360°包覆該過濾材的板菸 包裝紙。 在另一實施例中，該捲於紙（特別是板於包裝紙）較佳 不是繞該過濾材360°延伸。換句話說，在一實施例中該捲 — 菸紙較佳是一裂口捲菸紙。裂口捲菸紙係沿過濾材周向地延 10 伸但是繞過濾材周長延伸小於360°。在此實施例中，沒有 讓該捲菸紙圍繞著過濾材固持的重疊黏著接缝。取而代之， 該裂口捲菸紙可為藉由其他已知方式固持在定位，例如使捲 菸紙直接結合於過濾材。 用於該濾心元件的捲菸紙可為多孔性或非多孔性。 15 用於該濾心元件的捲菸紙可為透氣的或不透氣的。 最好該第二區段之過濾材可包括傳統醋酸纖維素纖維、 聚丙稀或聚乙婦材料或零拾紙材料（或是由上列材料組成）。 較佳來說該過滤材包括醋酸纖維素。 在一實施例中，該第二區段之過濾材係一 Dalmatian型 20 滤、心材料。 該粒狀材料可為散置於該過濾材整體内。另一選擇，該 粒狀材料可為散置於該過濾材之一些部分（但非全部.）當 中。這些部分可經均勻或不均句分佈。 黏附於捲菸紙的粒狀材料可為均質的，亦即其係由大致 200838445 相同的組份（就一些實施例來說較佳係由全部相同的組份） 構成。另一選擇，黏附於捲菸紙的粒狀材料可為異質的，亦 即其係由二或更多種不同組份構成。黏附於捲菸紙的粒狀材 料可為與該過濾材接觸。較佳來說，黏附於捲菸紙的粒狀材 5 料有一些或全部與該過濾材接觸。就一些實施例來說，黏附 於捲於紙的粒狀材料較佳大致全部與該過濾材接觸。 該遽心較佳藉由一包頭紙（tipping wrapper )與一可吸 终填料（譬如路草）棒互接。最好該包頭紙是紙張。 ’在一實施例中，該濾心可包括附加濾心區段。此等附加 10濾心區段會位在該濾心之菸草棒端。視情況可在該濾心中提 供一、二、二或更多個附加濾心區段β此等附加濾、心區段可 為邊έ此技藝者已知之任何類型濾心區段。最好滤心區段係 彼此縱向配置，每一濾心元件之末端貼抵於下一個濾心元 件。 15 較佳來說，包圍該濾心之第二區段的捲菸紙經該粒狀材 料預先塗布β _ Α，狀枒料可為藉由熱熔性黏著劑（譬如各種聚酯黏著 劑咼熔點聚乙二醇、或乳液型黏著劑譬如PVA。 ^粒狀材料可為直接或間接黏附於捲菸紙。直接黏附之 20 —贯2為其中該粒狀材料係藉由一適當黏著劑固定於捲菸 紙（譬内表面）的情況。間接黏附之/實例為其中該粒 狀材料2藉由一適當黏著劑固定於一中間層（其可為用紙或 其他適二支樓基質譬如紡織物或以上之組合製成）且其中該 中間層猎由一適當黏著劑固定於捲菸紙（譬如其内表面）。 11 200838445 視情況，該遽心之附加濾心區段可為由傳統酷酸纖維素 纖維、聚丙烯或聚乙烯材料或零拾紙材料組成。此等附加濾 心區段視需要可包括一或多種添加物，例如可如前所述有其 他增味材料放置於濾心元件之材料上或内，此等增味材料在 5 使用期間從濾心元件釋出或脫出。 該第一區段位於嘴啣端的柱狀元件可為由各式各樣材料 製成，例如醋酸纖維素絲束、纖維素、紙、棉、聚丙烯織物、 聚丙烯絲束、聚酯織物、聚酯絲束、或以上之組合。較佳來 > 說該元件包括醋酸纖維素。 10 又，該等濾心區段之壓力降及/或機械過濾效率可經選擇 藉以達成特定產品設計所期望之期望吸菸力學及過濾特性。 濾心之一部分可包括一觸媒。最好該觸媒促使一氧化碳 (CO)轉變成氣相之煙中的二氧化碳（co2)。較佳來說該 觸媒對於一氧化碳有高選擇性。視情況，該觸媒可為從由下 15 列物組成之群中選出：過渡金屬氧化物類，矽石，氧化鋁， 沸石類，經浸潰的碳、譬如經金屬浸潰的碳。 | 較佳來說，依據本發明之濾心及/或吸菸用物品可包括透 氣構件。舉例來說，該透氣構件可包括圍繞第二區段過濾材 之捲菸紙中的一或多個孔。此等孔最好被定位在捲菸紙未有 20 粒狀材料黏附之區域中。透氣孔通常是藉由雷射穿孔方式形 成於濾心之捲菸紙。位於需要透氣之區域中的碳粒可能在利 用雷射形成孔時導致雷射產生火花。將透氣孔定位在粒狀材 料部分間之間隙内會解決此問題。 該透氣構件可包括位於使濾心與包捲可吸菸填料（譬如 12 200838445 菸草）棒互接之包頭紙中的通孔。 5 10 15 20 另一選擇，該透氣構件可為藉由搭配一穿孔板菸包裝紙 使用之多孔包頭紙的使用而提供。該多孔包頭紙可為在其全 部範圍中或僅在其有限範圍中為多孔的，該有限範圍係^下 伏穿孔板菸包裝紙對齊。 該透氣構件可更進一步被提供在包捲可吸菸填料（塗如 菸草）棒之末端處威附近。該透氣構件可為提供在包頭二中 或是包纏著可吸菸填料（譬如菸草）的紙菸捲終紙。 視情況，該濾心、可為藉由傳統包頭外包裳紙（tipping overwrap)附接於一包捲可吸菸填料棒（亦即例如一包捲菸 草棒）。該外包裝紙可為透氣或不透氣的外包事纟氏 吸於材料棒之長度最好至少60咖且該棒較佳 準機器吸終條件下吸鉻時可供吸入不少於二 〜田不 七口煙。該棒較佳在該棒之全長擁有一 更么不夕於 寸。 双杈截面形狀和尺 包纏著吸菸用物品的捲菸紙可 檸檬酸鈉及/或檸檬酸鉀。其他 枯一燃燒添加物，例如 鉀之鹽類，譬如醋酸鹽和酒石用的燃燒添加物例如鈉或 鈉為熟習此技藝者所知。磷酸一銨，及磷酸氫二 重量的〇·5%至2·5%。捲取"° π物之存在量可為捲終紙之 内的單位重量。 氏亦可具有在20-40 g/ra2範圍 另一霉擇或除此之外，』η — 紙質的捲菸紙，譬如世界^吸菸用物品之捲菸紙可為一非 WO 01/41590中揭示^ j利申請案公告WO 96/07336及 、於紙。此等捲菸紙有助於減少侧流 200838445 5 10 15 _ 20 煙分量，但仍提供-具有與傳統產品相似之燃燒成灰之特性 的吸終用4勿品，亦即此等捲韻允許吸於用物品以一與傳統 產品類似的方式燃燒成灰。 視情況，該可吸路填科可為含有终草的材料或是一終草 =材料。較佳來說該可料材料是料材料。最好該終草 =包括1、葉、終草粉及重組終草。較佳來說該於草材料 J :巧型之-或多者：維吉尼亞（vi_ia)或燻製菸 ^ ^來（如物）料，東洋（CMentai)料，重組終 材該可吸!^料包括料材料混合物4好該可吸終 材枓包括10-80%維吉尼β #%東洋养草，〇侧重？於卓，1〇销白萊終草，〇, 文中所用、、石户一纽、、且於草及0-30%膨脹菸草。何碳前驅物譬如χ含碳^"視/涵蓋大致只有碳的材料及任 含已被熱解的材料，此材4料二2尤明書中，、、含碳-辭包 產物可能依然存在。已執有碳’但一些不完全燃燒 碳的含碳材料。 熟解椰子纖維舉例來說可為由此得到 在本自兄明書中，、、揭忿U 在物物品内的任何材：料：或、、可吸菸填料，，意指可用 能夠維持燃燒。 才枓。其不一定是指該材料本身必然 在本說明書中，'及软含用於輸送一氣溶用物品/意指用在菸草產業中且包 住何產品。吸菸用物T /肖費者之可吸菸產品或類似產品的 及_似物品。、°°包含紙終、雪蘇、雪霖終（cigarillos) 為使本發明易於讓人理解且易於實施，以下將參照隨附 200838445 圖式舉例說明。 【實施方式】 、圖、1不出厂附接於一菸草棒2 (圖中僅示其一部分）藉 以形成紙菸的已知濾心1。濾心1係由醋酸纖維素塊3(過 5濾材）被一板菸包裝紙4包住而組成。板菸包裝紙4比醋酸 纖維素塊3長且在濾心}之嘴啣端突出於該醋酸纖維素塊藉 以產生一深度通常約為5刪的凹穴。板菸包裝紙4之突出部 •的長度在圖1中以參考符號X標示。濾心1藉由一包頭紙5 以傳統方式附接於菸草棒。板菸包裝紙4通常是一具有高單 10位重量（例如l〇〇g/m2)的捲菸紙藉以為濾心i提供剛性。 圖2示出一依據本發明之濾心1，其中一位於滤心1嘴 啣端的第一區段包括一具有一中空芯部（在圖2中以參考符 號標示）的管狀醋酸纖維素塊6。濾心1亦由一位於濾心 1終草棒端且緊鄰該第一區段的第二區段組成。該第二區段 15包括一被一板菸包裝紙4包住的醋酸纖維素過濾材塊.3，該 板蒸包裝紙4亦可包住第一區段之醋酸纖維素塊6。另一選 書擇’塊3、6可為分別被一相應個別板菸包裝紙包住。濾心 1藉由一標準包頭紙5附接於一菸草棒2以形成一紙菸。因 特定產品而異，板菸包裝紙4及/或包頭紙5可在其表面任 20 一點處經透氣處理（圖中未示）且有不同透氣量。第一濾心 區段之酷酸纖維素瑰6舉例來說可為 7 mm長並為渡心1之嘴 咱P端提供剛性且允許使用一傳統板菸包裝紙4而不降低強 度。 圖3示出從嘴啣端觀看之圖2濾心的端視圖。柱狀醋酸 15 200838445 纖維素塊6沿著塊6之中心縱向地界定一中空芯部7。第二 區段之酷酸纖維素過瀘'材塊3可在中空芯部7之遠端被看 到。柱狀醋酸纖維素塊6之厚度係由該塊之外表面9及該塊 之内表面8界定。在圖3中以參考符號z標示之此厚度可依 5濾心1嘴啣端處之凹穴期望大小而異。柱狀醋酸纖維素塊ό 被一板菸包裝紙（圖中未示）包住且被一包頭紙（圖中未示） 包圍藉以將濾心1接合到一已成形紙菸中之菸草棒。第一濾 ，心區段之塊的内表面可為任何期望形狀且因此用來為中空 芯部7創造出一可辨識形狀。 10 圖4之濾心1包括圖2之所有特徵，且用相同參考數字 標示等效特徵，但增添了 一粒狀活性碳1〇黏附於包住第二 濾心區段之醋酸纖維素塊3的板菸包裝紙4的内表面。礙 10延伸於弟二區段之縱向全長，例如2 〇 mm長。第一濾心區 段之醋酸纖維素塊的壁厚足以覆蓋位在第一和第二濾心區 15段間之對接位置處的碳且防止任何碳1〇鬆脫掉到第一濾心 區段内或超過濾心1之嘴啣端。 “ 20 圖5示出一包括圖4之所有特徵的濾心！，其變化在於 碳層10之長度。粒狀活性碳10僅延伸於包住第二濾心區段 醋酸纖，素塊3之板菸包裝紙4的局部。碳1〇從^酸纖^ 素塊3最靠近濾心〗嘴啣端的末端延伸到一沿塊3朝向菸 棒2之中途的位置。 ； 以上提及之所有公開文獻均以引用的方式併入本文中。 在此亦將本發明人在2006年7月6日申請之英國專利; 案0613483 ?虎則丨用的方式併人本文中m技藝者會^ 16 200838445 解到前述本發明方法及系統會有不脫離本發明之精神的多 樣修改和變化。儘管已就特定較佳實施例說明本發明，應當 理解到本發明不應不當地侷限於此等特定實施例。事實上希 望對於熟習此技藝者來說為顯而易見之實施本發明之前述 5 模式的各種修改皆在以下申請專利範圍項的範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一依據習知技藝在嘴啣端有一凹穴之濾心的縱剖 面圖； ® 圖2是一依據本發明一實施例之濾心的縱剖面圖； 10 圖3是一依據本發明一實施例之濾心之嘴啣端的端視 圖； 圖4是一依據本發明另一實施例之濾心的縱剖面®;且 圖5是一依據本發明一替代排列之濾心的縱剖面圖。 【主要元件符號說明】 15 1濾心 2菸草棒 _ 3醋酸纖維素塊 4板菸包裝紙 5包頭紙 20 6管狀醋酸纖維素塊 7中空芯部 8醋酸纖維素塊内表面 9醋酸纖維素塊外·表面 10碳層 17

Claims (1)

1. 200838445 十、申請專利範圍： 1 · 一種用於吸菸用物品之濾心，其包括一第一區段和一第 二區段，該第一區段位於該濾心之一嘴啣端且包括一柱 狀元件’該柱狀元件有一中空部分穿透且被一捲菸紙包 住’該第二區段與該第一區段縱向對準並相鄰且包括一 過據材，其中該第二區段在其一周向區域中包括一粒狀 材料，該粒狀材料延伸至該第二區段緊鄰該第一區段之 | 一端。 2·如申請專利範圍第1項之濾心，其中該粒狀材料延伸於 10 該第二區段之縱向全長。 3 -如申請專利範圍第1或2項之滤心，其中該第二區段之 周向區域的二或更多部分包括粒狀材料。 4·如申請專利範圍第3項之濾心，其中該二或更多部分係 沿周向彼此間隔。 15 5·如申請專利範圍第4項之濾心，其中該二或更多部分圍 繞該第二區段對稱地配置。 I 6·如以上申請專利範圍項中任一項之濾心，其中一捲菸紙 包圍該第二區段且該粒狀材料黏附於該捲蒸紙之—表 面0 2〇 7·如申請專利範圍第6項之濾心，其中該粒狀材料係黏附 於包圍該第二區段之該捲菸紙之一内表面。 δ*如以上申請專利範圍項中任一項之濾心，其中該粒狀材 料是一吸收劑。 9· 如申請專利範圍第8項之濾心，其中該粒狀材料是活性 18 200838445 碳。 10·如以上申請專利範圍項中任一項之濾心，其中該第二區 段更包括一散置於該過濾材中之粒狀材料。 5 10 15 20 11.如以上申請專利範圍項中任一項之濾心，其中該柱狀元 件具有一由該元件之外表面及該穿透中空部分界定的 壁，該壁具有一在該第一和第二區段之對接點處至少部 分地阻擋該第二區段之一周向區域中之粒狀材料的厚 度。 12·如以上中請專利範圍項中任一項之濾心，其中包住該第 區#又的捲私紙是一板终包裝紙(plugwrap)。 13.如申請專利範圍第12項之濾心，其中該板菸包裝紙具 有一小於50 g/m2的單位重量。 14·如以上申請專利範圍項中任一項之濾心，其中該第一區 段之柱狀元件包括醋酸纖維素。 15·如以上申請專利範圍項中任一項之濾心，其更在該濾心 之終草棒端包括至少一附加濾心區段。 16· —種包括如申請專利範圍第ι_15項中任一項之濾心的 吸终用物品。 17· —種大致如同說明書中參照隨附圖式說明的濾心。 18· —種大致如同說明書中參照隨附圖式說明的吸菸用物 T7 19