TWI654941B - 於中空管中包含流量限制器之煙品 - Google Patents

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Abstract

一種用於一煙品的濾嘴被提供。該濾嘴包括一濾嘴材料的中空管，該中空管具有一外直徑和一內直徑。該濾嘴還包括一設置在該中空管中的流量限制器。該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，這樣該流量限制器卡合於該中空管，以保持該流量限制器在該中空管中。還提供一種包括這樣濾嘴的煙品。

Description

於中空管中包含流量限制器之煙品
本發明係有關於一種用於一煙品的濾嘴，及一種包括一濾嘴的煙品。
如香煙的可燃煙品通常包括菸絲(通常以切絲填料形式)，該菸絲由一紙質捲紙包圍以形成一煙草桿體。消費者點燃香煙一端來使用並燃燒該菸絲桿體。然後該消費者藉由在該香煙的另一端(嘴端或濾嘴端)抽吸以吸入主流煙氣。該菸絲的煙草可以是單一類型的煙草或兩種或更多種類型的煙草混合物。
許多在其中具有氣溶膠形成基材的煙品，如煙草，係被加熱而不是燃燒的也已在本領域中提出。在加熱煙品中，該氣溶膠是藉由加熱該氣溶膠形成基材而產生。已知加熱的煙品包括，例如，藉由電加熱在其中產生氣溶膠的煙品，或藉由從一可燃燒的燃料元件或熱源傳導熱量到一氣溶膠形成基材以在其中產生氣溶膠的煙品。在吸煙時，揮發性化合物藉由該熱源傳熱而從該氣溶膠形成基材釋放並夾帶在通過該煙品抽吸的空氣中。當該釋放的化合物冷卻，他們凝結形成一種由消費 者吸入的氣溶膠。還已知的是煙品從一煙草材料、煙草萃取物、或其他的尼古丁來源，沒有燃燒且在某些情況下沒有加熱，例如通過一化學反應，而在其中產生含尼古丁的氣溶膠。
煙品，特別是香煙，通常包括一濾嘴，其係以端對端的關係對準於一材料源，如一煙草桿體或另一種氣溶膠形成基材。通常情況下，該濾嘴包括一柱狀醋酸纖維素絲束，藉由接裝紙連接到該煙草桿體或基材。主流煙氣的通風可透過約沿著該濾嘴一位置之該接裝紙中一排或多排的穿孔來實現。
通風可以減少主流煙氣之顆粒相和氣體相二者的成分。不過，具有高水平通風的煙品可能具有低水平的耐抽吸(resistance-to-draw RTD)，而不被認為是消費者可接受的。例如，可使用包含一個或更多高密度醋酸纖維素濾嘴區段以增加煙品的整體RTD至一可接受水平，並同時具有高通風。然而，高密度的醋酸纖維素濾嘴區段通常減少顆粒相(例如焦油)運送，而對氣體相(例如，一氧化碳)運送的影響很少或沒有。解決這個問題的一種方法是在該濾嘴中包括一限制器元件。例如，WO-A-2010/133334和US-A-2007/0235050描述的限制器元件，該等限制器元件增加RTD而無過濾該煙氣。如果隨著高通風使用，一限制器元件可以提高RTD，同時該主流煙氣之顆粒相和氣體相二者的成分會減少。
這將需要提供一具有改進之流量限制元件的煙品濾嘴，該流量限制元件製造上是簡單並且低成本的。
根據本發明之第一形態，其係提供一種用於一煙品的濾嘴，該濾嘴包括：一濾嘴材料的中空管，該中空管具有一外直徑和一內直徑；及一設置在該中空管中的流量限制器，其中在垂直於該中空管的縱向軸線方向，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，這樣該流量限制器卡合於該中空管，以保持該流量限制器在該中空管中，並且其中該流量限制器適用於在該限制器和該中空管外直徑之間分流煙氣的流動。
該流量限制器比許多現有技術限制器元件需要的材料更少。這降低該流量限制器的重量和成本。根據本發明該濾嘴提供縮短濾嘴設計的靈活性，因為該流量限制器增加RTD於一相對較短的濾嘴長度。這是特別有利的，因為它可允許使用較少的濾嘴材料來製造該濾嘴。根據該設計的具體內容，該流量限制器可易於製造而不需要射出成型。這意味著該流量限制器比許多現有技術的限制器元件，可更快、更容易和更便宜的製造。
藉由該流量限制器適用於在該限制器和該中空管外直徑之間分流煙氣的流動，抽吸通過該濾嘴的空氣和煙氣被迫圍繞過該流量限制器流動並通過該中空管濾嘴材料的一減小橫截面。特別是抽吸通過該濾嘴的空氣和煙氣在該流量限制器外表面和該中空管外直徑之間是被迫的。這意味著環繞該流量限制器的該過濾材料不僅可以幫助保持該限制器定位，也可以作為煙氣圍繞過 該限制器流動時的一過濾介質。
因此，該流量限制器降低該濾嘴的可滲透橫截面面積。較佳地，該流量限制器橫截面面積是該濾嘴區段橫截面面積的約35%和約90%之間。也就是，較佳地該濾嘴可滲透橫截面面積是該濾嘴區段橫截面面積的約10%和約65%之間。這增加該濾嘴RTD到一個消費者可接受的水平。雖然該流量限制器可包括不透氣的材料，這並不排除該流量限制器具有一形狀，其包括一個或更多空氣流動通道。在某些情況下，該流量限制器從流過該濾嘴中心部分分流全部或實質上全部的煙氣和空氣，而在其他情況下，該流量限制器可迫使大多數的煙氣和空氣圍繞過該流量限制器，同時仍然允許少量的煙氣和空氣通過該限制器元件，例如在一該流量限制器中通過一個或更多通道。
分流至該濾嘴邊緣對於增加RTD可能特別有效，因為空氣或煙氣的流動或空氣和煙氣二者的流動可能主要通過該濾嘴的中心部分。可選擇該流量限制器的尺寸和形狀與該中空管濾嘴材料的類型來用期望的方式影響該RTD。例如，當不通風下放置在單一濾嘴區段中時，該流量限制器可能能夠產生約200毫米水量(H2O)(約1960Pa)到約500毫米水量(H2O)(約4900Pa)範圍內的RTD。較佳地，該流量限制器能夠產生約250毫米水量(H2O)(約2450Pa)和約400毫米水量(H2O)(約3920Pa)之間的RTD。用於整個說明中的該術語「不透氣的材料」意思是一不允許透過在該材料中的間隙或孔而 讓流體通過的材料，尤其是空氣和煙氣。
較佳地，該流量限制器的材料對於空氣和煙氣是不透氣。也就是，較佳地該流量限制器包括一不透氣的材料。用於整個說明中的該術語「不透氣的材料」意思是一不允許透過在該材料中的間隙或孔而讓流體通過的材料，尤其是空氣和煙氣。這可以進一步提高圍繞過該流量限制器之煙氣和空氣的流動分流。但是，本發明的發明人已經發現，在該流量限制器的下游，該空氣和煙氣傾向於返回到該濾嘴中心的一主要流動路徑，因為阻力最小的路徑是通過該中空管的內腔，而不是通過該中空管的濾嘴材料。正因為如此，該集中聚焦的煙氣流可能造成該流量限制器任何濾嘴元件下游中心的染色。因此，較佳地該濾嘴形成一嘴端空腔。該濾嘴在該嘴端可開放或中空或管狀。藉由在該濾嘴中形成一嘴端空腔，因該聚焦煙氣流動造成該嘴端可見、難看的染色可以減少。
該嘴端空腔可藉由該中空管本身或藉由一設置於該中空管下游的額外管狀元件來提供。較佳地，該嘴端空腔形成於該濾嘴的嘴端到該流量限制器的下游端。在這樣的例子中，該中空管本身可形成該嘴端空腔的一部份。這可能會允許消費者從該嘴端可見至少一部份的該流量限制器。另外，在該中空管下游端和該濾嘴下游端之間可提供一個或更多的柱塞或圓盤。
如果在該中空管下游端和該濾嘴下游端之間提供一個或更多的柱塞或圓盤，可以採取各種方法來減 少這些柱塞或圓盤可見的染色。例如，該一個或更多的柱塞或圓盤可放置靠近該流量限制器的下游端，在此該煙氣流動相對地分散。在這種情況下，該一個或更多的柱塞或圓盤的上游端最好距該流量限制器的下游端小於約8毫米，更佳是距該流量限制器的下游端小於約4毫米，甚至更佳是距該流量限制器的下游端小於約2毫米。在一些實施例中，該一個或更多的柱塞或圓盤之上游端距該流量限制器的下游端約0毫米。
或者或另外，該一個或更多柱塞或圓盤在長度上可以相對短的，以減少該煙氣流動通過的材料量。在這種情況下，該一個或更多柱塞或圓盤的每個長度較佳地係小於約4毫米，更佳是小於約2毫米，甚至更佳是小於約1毫米。在一些實施例中，該一個或更多柱塞或圓盤的每個長度至少約0.2毫米。在該一個或更多柱塞或圓盤的每個長度小於約2毫米的實施例中，該一個或更多柱塞或圓盤可以由一非編織網狀材料形成。
或者或另外，該一個或更多柱塞或圓盤可間隔於該濾嘴嘴端的上游足夠遠處，使得這些柱塞或圓盤降低任何染色的可視性。在這種情況下，該一個或更多柱塞或圓盤的下游端最好距該濾嘴的嘴端至少約4從該毫米，更佳是距該濾嘴的嘴端至少約6毫米，甚至更佳是距該濾嘴的嘴端至少約8毫米。在該一個或更多柱塞或圓盤的下游，該濾嘴可形成一嘴端空腔。
在本說明中，該術語「上游」和「下游」用來描述當主流煙氣從該煙品的一點燃端吸入並通過該濾 嘴時，在該濾嘴或煙品元件之間的相關位置相對於該主流煙氣的方向。
該流量限制器可具有任何合適的形狀。該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，保證該流量限制器卡合於該中空管，以便保持在該中空管中。
該流量限制器可以是實心或可包括一個或更多的空氣流動通道，或者可包括一外殼與一核心。如果該流量限制器包括一核心和外殼結構，該核心可以是空的。在一些實施例中，該流量限制器可包括一個或更多通過該流量限制器的氣流通道，使得一些抽吸通過該濾嘴的空氣和煙氣不是被迫圍繞過該流量限制器。在優選的實施例中，該流量限制器形成一實心屏障，包括不透氣材料來強制煙氣和空氣的流動圍繞過該流量限制器，如在這裡討論的。該流量限制器可使用一快速連續方法來製造，如一轉動螺模法。
例如，該流量限制器基本上可以是圓柱形、棱柱形、卵圓形、橢圓形、球體、圓錐形、或淚滴狀。較佳地，該流量限制器就是一流量限制珠。較佳地，該流量限制器就是一流量限制球。較佳地，該流量限制器基本上是球形的。這可包括流量限制器具有至少約0.9的真球度值，以及較佳係約1的真球度值。真球度是度量一物體的球形程度，一完美的球體具有1的真球度值。一球形流量限制器較易於製造。此外，該球形可輕鬆將該流量限制器插入該濾嘴材料的中空管。此外，由 於一球體係徑向地對稱，不管該流量限制器在該中空管中採用的方向，可獲得相同的RTD。這可簡化組裝該濾嘴的過程。
不論該流量限制器的形狀，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，使得該流量限制器保持在該中空管中。當該流量限制器在該中空管內時，靜摩擦力抵抗在該流量限制器和該中空管內表面之間的相對橫向運動。因此，靜摩擦力防止該流量限制器插入後，從該中空管脫落。該流量限制器的尺寸和形狀可選擇以提供在該流量限制器與該中空管之間的靜摩擦力之期望水平。如果該流量限制器係一球體，該至少一個橫截面尺寸較佳地是該球體的直徑。當該流量限制器設置在該中空管中時，測量該至少一個橫截面尺寸，採取測量垂直於該中空管縱向軸線的該流量限制器彼此最遠兩點之間。彼此最遠的該兩點可沿著該中空管在同一縱向位置上，或者它們可在不同的縱向位置。
該流量限制器也可有一比該中空管內直徑小的第二橫截面尺寸。較佳地，當該流量限制器插入該中空管時，該第二橫截面尺寸是前導部分，其可促進插入。
較佳地，只有單一流量限制器設置在該中空管中。然而，可以提供額外的流量限制器。如果在該濾嘴中提供額外的流量限制器，它們彼此可具有相同或不同的屬性。
較佳地，該中空管具有一約3.8毫米和9.5毫米之間的外直徑DO。更佳地，該中空管具有一約4.6 毫米和7.8毫米之間的外直徑DO。甚至更佳地，該中空管具有一約7.7毫米的外直徑DO。該中空管的內直徑DI是該中空管內腔的直徑。較佳地，該中空管的內直徑DI為該外直徑DO的約50%和90%之間。更較佳地，該內直徑DI為該外直徑DO的約60%和80%之間。甚至更佳地，該內直徑DI為該外直徑DO的約60%和70%之間。甚至更佳地，該內直徑DI為該外直徑DO的約69%。較佳地，DO-DI大於約0.5毫米，以便使該管具有足夠的結構完整性。在一較佳實施例中，該中空管的內直徑DI約為5.3毫米。較佳地，該外直徑DO約為7.7毫米而該內直徑DI約為5.3毫米。該中空管的內直徑和外直徑以垂直於該濾嘴及該煙品縱向線軸來測量。較佳地，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸之測量是在該中空管的內和外直徑方向上，即垂直於該濾嘴與該煙品的縱向軸線。
可選擇相對於該中空管外直徑之該流量限制器的大小和形狀，以提供RTD的期望水平。該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為該中空管外直徑的約60%和約95%之間。如果該流量限制器和中空管具有圓形橫截面，這相對應於藉由該流量限制器減少的可滲透橫截面面積為該中空管橫截面面積的約10%和約64%之間。較佳地，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸為該中空管外直徑的約70%和約90%之間。如果該流量限制器和中空管具有圓形橫截面，這相對應於藉由該流量限制器減少的可滲透橫截面面積為該中空管橫截面面積的約19%和約51%之間。更佳地，該流量限制器的至少一 個橫截面尺寸為該中空管外直徑的約70%和約80%之間。如果該流量限制器和中空管具有圓形橫截面，這相對應於藉由該流量限制器減少的可滲透橫截面面積為該中空管橫截面面積的約36%和約51%之間。甚至更佳地，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸為該中空管外直徑的約72%和約78%之間。如果該流量限制器和中空管具有圓形橫截面，這相對應於藉由該流量限制器減少的可滲透橫截面面積為該中空管橫截面面積的約39%和約48%之間。
該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為約(DO-3.0毫米)和約(DO-0.2毫米)之間。甚至更佳地，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為約(DO-2.8毫米)和約(DO-0.4毫米)之間。甚至更佳地，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為約(DO-1.5毫米)和約(DO-0.8毫米)之間。甚至更佳地，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為約(DO-1.2毫米)和約(DO-1.0毫米)之間。該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為約(DO-1.73毫米)。該流量限制器的至少一個橫截面尺寸可為約(DO-0.58毫米)。在一個較佳的實施例中，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸約是5.55毫米。在另一較佳的實施例中，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸約是6.0毫米。在另一較佳的實施例中，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸約是7.15毫米。
可選擇相對於該中空管內直徑之該流量限制器的大小和形狀，以藉由摩擦力保持該流量限制器在該 中空管中。該中空管內直徑可為該流量限制器之至少一個橫截面尺寸的約75%和約99%之間。較佳地，該中空管內直徑是該流量限制器之至少一個橫截面尺寸的約80%和約95%之間。較佳地，該中空管內直徑是該流量限制器之至少一個橫截面尺寸的約88%和約95%之間。在一個實施例中，該中空管內直徑是該流量限制器之至少一個橫截面尺寸的約88%。在另一個實施例中，該中空管內直徑是該流量限制器之至少一個橫截面尺寸的約95%。
較佳地，該流量限制器是不可壓縮的。用於整個說明中的該術語「不可壓縮的」意思是抵抗壓縮來自任何的：人為處理，如該煙品從包裝中取出、手指壓迫(即，藉由使用者手指在該濾嘴上)、口腔壓迫(即，藉由使用者的嘴唇或牙齒在該濾嘴的嘴端上)或手動滅火(「掐滅」)的過程。也就是說，該術語「不可壓縮的」用來指製造和使用過程中，一煙品正常處理時是不可變形或不可破壞。
較佳地，該流量限制器具有約大於8.0kPa的抗壓降伏強度。更佳地，該流量限制器具有約大於12.0kPa的抗壓降伏強度。該抗壓降伏強度定義為當該流量限制器有一永久變形時，單一軸向壓應力達到的值。
較佳地，該流量限制器在10%變形時有約大於50.0kPa的抗壓強度。該10%變形的抗壓強度定義為當該流量限制器有10%變形時(即，在一截面尺寸中10%的變化)，單一軸向壓應力達到的值。
一流量限制器具有約大於8.0kPa的抗壓降伏強度，或者更好約大於12.0kPa，或者在10%變形時有約大於50.0kPa的抗壓強度，就不容易從中空管脫落。但是，由於該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，該中空管的濾嘴材料必須有足夠的可壓縮性，以允許將該流量限制器插入到該中空管。例如，藉由在該流量限制器與該變形的中空管內表面之間摩擦力產生的抵抗，使該流量限制器卡合於該中空管，以便保持該流量限制器在該中空管中。
該抗壓降伏強度和10%變形的抗壓強度二者都可借助ISO604標準測試的試驗來獲得。如熟知本領域人員應當理解，在該測試中，該試樣(流量限制器)沿著一軸被壓縮板壓縮，其對應於當吸煙者抓住該煙品時，吸煙者手指將壓力施加於該限制器上。該測試是以一恆定速率的位移進行，直到該負載或變形達到一預定值。在該程序期間，測量該試樣(流量限制器)可維持的負載。
該流量限制器可包括任何合適的材料或多種材料。較佳地，該流量限制器包括一個或更多不透氣的材料。合適材料的實例包括，但不限於，明膠或其它類型的親水膠體、海藻酸鹽、羧甲基纖維素(CMC)、纖維素、澱粉、聚乳酸、聚(丁烯丁二酸酯)及其共聚物、聚(丁烯己二酸-co-對酞酸)和它們的組合。該流量限制器可包括壓縮煙草、煙草粉塵、磨碎煙草、其他香料或它們的組合。
較佳地，該流量限制器是由一個或更多水溶性聚合物形成的一可分解聚合物材料而形成。較佳地該可分解聚合物材料是由一個或更多的水溶性熱塑材料形成。該術語「可分解」是指該聚合物材料能夠分解於一水溶劑的溶液中。這是透過使用一個或更多的水溶性材料來實現，以形成該材料。該流量限制器可完全由該可分解聚合物材料製成或該可分解聚合物材料可與惰性成分組合，如惰性的無機填料，其可以或不可以分解的。使用一可分解材料來形成該流量限制器有利於在它被丟棄後，增加該濾嘴的分解速率。或者或另外，該流量限制器可包括一材料，其在加水後分散成一懸浮或膠體。
更佳地，該流量限制器是由一生物可降解的聚合物材料形成。較佳的聚合物是如定義在歐洲標準EN13432概述的水性好氧生物降解測試(Sturm測試)中的完全生物可降解。較佳的生物可降解聚合物包括澱粉。
該中空管的濾嘴材料可包括任何合適的材料或多種材料。可選擇該濾嘴材料的類型以提供RTD的期望水平。合適材料的實例包括，但不限於，醋酸纖維素、纖維素、再生纖維素、聚乳酸、聚乙烯醇、尼龍、聚羥基丁酸酯、熱塑性材料、如澱粉形成開孔式泡沫、以及它們的組合。該濾嘴的所有全部或部分可包括活性炭。該濾嘴可包括一黏合劑或增塑劑或它們的組合，以協助保持該流量限制器在該中空管中。這也可幫助製造過程中將該流量限制器插入該中空管內。該濾嘴材料是可壓縮的，從而允許將該流量限制器插入該中空管內。
較佳地，該中空管的濾嘴材料是低效率微粒。較佳地，該中空管包括約每單絲1.5纖度(dpf)和約12.0dpf之間的纖維。在一較佳實施例中，該中空管包括約3.3dpf的中等直徑纖維。較佳地，該中空管包括約15000總纖度(td)和約50000td之間的纖維。在一優選的實施例中，該中空管包括約44000td的中等直徑纖維。
該濾嘴可包括一個或更多額外過濾元件於該中空管的上游、下游或上游和下游二者。如果該濾嘴包括額外元件，具有流量限制器設置其中的該中空管只是該煙品濾嘴的一濾嘴元件，而不是該整個煙品濾嘴。該等額外過濾器元件可軸向與該中空管對準。例如，在該中空管的上游處該濾嘴還可包括一柱塞或複數個柱塞或一圓盤或複數個圓盤的濾嘴材料，在該中空管的下游處可包括一柱塞或複數個柱塞或一圓盤或複數個圓盤的濾嘴材料，或在該中空管的上游和下游處可包括複數個柱塞或圓盤的濾嘴材料。或者或另外，在該中空管的下游處該濾嘴還可包括一管狀元件或複數個元件，在該中空管的上游處包括一管狀元件或複數個元件，或在該中空管的下游和上游處包括複數個管狀元件。該管狀元件或該等元件與該濾嘴材料的中空管可具有相同或不同的尺寸。如果提供多於一個的管狀元件，該等管狀元件彼此可具有相同或不同的尺寸。
該濾嘴可包括一濾嘴捲紙，其係至少環繞該濾嘴材料的中空管。一濾嘴捲紙提供該中空管的強度和結構剛度。當該流量限制器插入該中空管時，這減少該 中空管變形或損壞的機會。在該流量限制器設置於該中空管內的區域處，這也減少圍繞過該區域之該中空管外表面變形的機會。較佳地，在該濾嘴包括一個或更多額外過濾元件之處，該中空管與該一個或更多額外濾波元件以一濾嘴捲紙包裹住。該濾嘴捲紙可包括任何合適的材料。較佳地，該濾嘴捲紙是一硬的柱塞包覆物，例如包含硬紙或紙板。該硬紙或紙板較佳地是具有約大於60gm-2的基本重量。一硬的濾嘴捲紙提供高的結構剛性。該濾嘴捲紙可包括一接縫，該接縫包括一行或更多行的黏合劑。較佳地，該接縫包括兩行黏合劑。當該流量限制器插入到該中空管時，這減少該濾嘴捲紙裂開的機會。一行黏合劑可包括一熱熔黏合劑。一行黏合劑可包括聚乙烯醇。
較佳地，該濾嘴具有一約15毫米和約40毫米之間的長度LF。甚至更佳的，該濾嘴具有一約18毫米和約27毫米之間的長度LF。在一個實施例中，該濾嘴具有一約27毫米的長度LF。然而在一優選的實施例中，該濾嘴具有一約21毫米的長度LF。長度減少是可能的，因為根據本發明該濾嘴的設計允許以較短的長度而達到所需的RTD。這是特別有利的，因為它需要較少的濾嘴材料。如果在該中空管的上游或下游，該濾嘴不包括額外過濾元件，該中空管的長度等於該濾嘴的長度。如果在該中空管的上游或下游或上游和下游二者，該濾嘴確實包括額外過濾元件，該中空管的長度小於該整個濾嘴的長度。該中空管的長度將取決於該額外過濾 元件或該等元件。
根據傳統的製造技術，可形成雙倍長的濾嘴，然後該雙倍長濾嘴可以連接到二個氣溶膠形成基材，在該濾嘴的每一端一個，然後該雙倍長濾嘴可以切半，由此產生兩個煙品。在這種情況下，對於單一煙品需要兩倍的該濾嘴長度。例如，如果該煙品濾嘴具有一約15毫米和約40毫米之間的長度LF，一雙倍長濾嘴可具有一約30毫米和約80毫米之間的長度。如果該煙品濾嘴具有一約18毫米和約27毫米之間的長度LF，一雙倍長濾嘴可具有一約36毫米和約54毫米之間的長度。如果該煙品濾嘴具有一約27毫米的長度LF，一雙倍長濾嘴可具有一約54毫米的長度。如果該煙品濾嘴具有一約21毫米的長度LF，一雙倍長濾嘴可具有一約42毫米的長度。
可選擇在該中空管中該流量限制器中心的縱向位置，以提供RTD的期望水平。例如，該流量限制器中心的縱向位置可以距該濾嘴的嘴端至少約6毫米。在本說明中，該流量限制器的「中心」是指該流量限制器設置最接近該濾嘴下游端的部分與該流量限制器設置最接近該濾嘴上游端的部分之間的中點。
根據本發明之濾嘴可有利地用於濾嘴香煙和其它煙品，而其中的煙草材料係燃燒以形成煙氣。根據該本發明之濾嘴可以替代地用於煙品，而其中的煙草材料係加熱以形成一氣溶膠，而不是燃燒的。根據本發明之濾嘴也可用於煙品，而其中一包含尼古的氣溶膠是由 煙草材料、煙草萃取物、或其他尼古丁源產生，沒有燃燒或加熱。
根據本發明之第二形態，其係提供一種煙品，包括：一氣溶膠形成基材；及根據本發明之第一形態的一濾嘴。根據本發明之第二形態，其係提供一種煙品，包括：一煙草桿體；及根據本發明之第一形態的一濾嘴。
較佳地，該煙品還包括將該煙草桿體或其它氣溶膠形成基材連接於該濾嘴的接裝材料。對於該濾嘴，該接裝材料可提供額外的強度和結構剛度，且在該流量限制器設置在該濾嘴材料的中空管位置，該接裝材料在該位置可減少該濾嘴外表面變形的機會。該接裝材料可包括一通風區，該通風區包括穿過該接裝材料的穿孔。該接裝材料可包括至少一列的穿孔，以提供該主流煙氣的通風。如果該濾嘴包括一濾嘴捲紙，較佳地，該等穿孔延伸穿過該濾嘴捲紙。另外，該濾嘴捲紙可以是可滲透的。該接裝材料可以是標準的預打孔接裝材料。另外，該接裝材料可在製造流程中根據所需數量、大小和穿孔位置來穿孔(例如，使用雷射)。可選擇數目、大小和穿孔位置，以提供期望的通風水平。結合該流量限制器和該中空管的濾嘴材料，該通風產生期望的RTD水平。
較佳地，該等穿孔的至少一圓周列是距該流量限制器中心的下游至少約1毫米。更佳的，該等穿孔的至少一圓周列是距該流量限制器中心的下游至少約3 毫米。最佳的，該通風區域放置於流量限制器的下游，使得該通風空氣被引入一空腔或一設置在該流量限制器下游的濾嘴元件。這提供抽吸通過該等穿孔之周圍空氣，與流經該濾嘴之空氣和煙氣混合的最佳組合。
本發明的進一步形態是有關於一種在一煙品的一濾嘴中使用一流量限制器以限制氣流之方法，其中該流量限制器係設置於一濾嘴材料的中空管中，該中空管具有一外直徑和一內直徑，其中在垂直於該中空管的縱向軸線方向，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，這樣該流量限制器卡合於該中空管，以保持該流量限制器在該中空管中，並且其中該流量限制器適用於在該流量限制器和該中空管外直徑之間分流煙氣的流動。
相對於本發明之一形態描述的功能也可適用於本發明之另一形態。
100‧‧‧煙品
101‧‧‧煙草桿體
103‧‧‧濾嘴
103’‧‧‧濾嘴
103”‧‧‧濾嘴
105‧‧‧外捲紙
107‧‧‧上游端
109‧‧‧下游端
111‧‧‧上游端
113‧‧‧嘴端
115‧‧‧接裝材料
117‧‧‧穿孔
201‧‧‧中空管
203‧‧‧濾嘴材料
205‧‧‧流量限制珠
207‧‧‧外直徑
209‧‧‧內直徑
211‧‧‧直徑
301‧‧‧中空管
303‧‧‧濾嘴材料
305‧‧‧流量限制珠
307‧‧‧外直徑
309‧‧‧內直徑
311‧‧‧直徑
313‧‧‧濾嘴柱塞
315‧‧‧額外中空管
僅限範例方式，本發明將參照附圖進一步說明，其中：第1圖係根據本發明的一實施例之一煙品的立體圖。
第2圖係根據本發明的第一實施例之一濾嘴的剖面圖。
第3圖係根據本發明的第二實施例之一濾嘴的剖面圖。
第1圖係根據本發明的一實施例之一煙品 100的立體圖。該煙品100包括一通常為圓柱形的煙草桿體101和一通常為圓柱形的濾嘴103。該煙草桿體101和濾嘴103係以端對端的關係軸向對準，較佳係彼此鄰接。該煙草桿體包括一環繞煙草材料的外捲紙105。該外捲紙105可以是一多孔的包裝材料或紙質捲紙。煙草較佳是一菸絲或煙草切絲填料。該煙草桿體101具有一上游、點燃端107和一下游端109。該濾嘴103具有一上游端111和一下游、嘴端113。該濾嘴103的上游端111相鄰於該煙草桿體101的下游端109。雖然在第1圖中不可見，但一流量限制器設置在該濾嘴103中。
該濾嘴103藉由接裝材料115連接到煙草桿體101，該接裝材料115環繞該濾嘴103的整個長度和該煙草桿體101的相鄰區域。在第1圖中為了清楚起見，顯示該接裝材料115部分地從該煙品移除。該接裝材料115通常是類似紙的產品。然而，任何合適的材料都可以使用。在本實施例中，該接裝材料115包括對齊該濾嘴103的一圓周列穿孔117。該等穿孔提供主流煙氣的通風。
在本說明中，在煙品元件之間「上游」和「下游」相對位置係描述當主流煙氣從該煙草桿體101吸入並通過該濾嘴103時，主流煙氣的相關方向。
第2圖係根據本發明的第一實施例之一濾嘴103'的剖面圖。該濾嘴103'可使用在第1圖的該煙品中。在第2圖中，該濾嘴103'包括一濾嘴材料203的中空管201。該中空管201具有一外直徑207和一內直徑209。 該濾嘴103'還包括一以珠205形式的流量限制器。在第2圖的實施例中，該流量限制珠205包括不透氣的材料。該流量限制珠205基本上是球形，具有一直徑211。該流量限制珠205設置在該中空管201中。該流量限制珠205的直徑211比該中空管201的內直徑209稍大，因此該流量限制珠205使該濾嘴材料鄰近該珠205成稍微歪曲，且該流量限制珠205藉由摩擦力保留在該中空管201中。如示意性地由箭頭所示，在使用該煙品的過程中，通過該濾嘴103'吸入的空氣被強制圍繞過該流量限制珠205流動並通過該中空管201濾嘴材料203的一減小橫截面。由於該濾嘴103'在該嘴端是開放的，從而形成一嘴端空腔，可見到該嘴端染色的減少。該濾嘴可藉由將該流量限制珠205插入於該中空管201中來製造。
在第2圖中，該中空管201的外直徑207為7.7毫米，該中空管201的內直徑209為5.3毫米，該流量限制珠205的直徑為6.0毫米，該濾嘴103'的長度為21毫米且從該濾嘴103'下游端到該流量限制珠205中心的長度為11毫米。當該濾嘴環繞接裝材料時，該濾嘴直徑可能是7.73毫米。
第3圖係根據本發明的第二實施例之一濾嘴103"的剖面圖。該濾嘴103"可以在第1圖的該煙品中使用。在第2圖的實施例中，該中空管201包括該整個濾嘴103'。然而，在第3圖的實施例中，該濾嘴103"包括額外的元件。具體而言，在第3圖中，該濾嘴103"包括一濾嘴材料303的中空管301。該中空管301具有一外 直徑307和一內直徑309。該濾嘴103"還包括一以珠305形式的流量限制器。在第3圖的實施例中，該流量限制珠305包括不透氣的材料。該流量限制珠305基本上是球形，具有一直徑311。該流量限制珠305設置在該空管301中。該流量限制珠305的直徑311比該中空管301的內直徑309稍大，因此該流量限制珠305使該濾嘴材料鄰近該珠305成稍微歪曲，且該流量限制珠305藉由摩擦力保留在該中空管301中。
該濾嘴103"還包括一濾嘴柱塞313和一額外中空管315。該中空管301、濾嘴柱塞313和額外中空管315係以端對端的關係軸向對準。在第3圖中，該濾嘴柱塞313在該中空管301的上游且該額外中空管315在該中空管301的下游。該濾嘴柱塞313可以包括任何合適的濾嘴材料。該額外中空管315可包括任何合適的材料，例如紙或濾嘴材料。如示意性地由箭頭所示，在使用該煙品的過程中，通過該濾嘴103"吸入的空氣被強制圍繞過該流量限制珠305流動並通過該中空管301濾嘴材料303的一減小橫截面。由於該濾嘴103"在該嘴端是開放的，從而形成一嘴端空腔，可見到該嘴端染色的減少。該濾嘴可藉由將該流量限制珠305插入於該中空管301中來製造，然後組裝鄰近該中空管301的該濾嘴柱塞313和額外中空管315。
在第3圖中，該中空管301的外直徑207為7.7毫米，該中空管301的內直徑209為5.3毫米，該流量限制珠305的直徑為6.0毫米，該整支濾嘴103"的長 度為27毫米，該濾嘴柱塞313的長度為9毫米，該中空管301的長度為8毫米，該額外中空管315的長度為10毫米，且從該濾嘴103"管狀嘴端到該流量限制珠305中心的長度為14毫米，而從該中空管301下游端到該流量限制珠305中心的長度為4毫米。當該濾嘴環繞接裝材料時，該濾嘴直徑可能是7.73毫米。
在第3圖中，在該中空管301的上游和下游兩側，該濾嘴都包括額外的濾嘴元件。然而，可以理解的是該中空管301的上游僅可包括一額外元件，或該中空管301的下游僅可包括一額外元件。另外，如第2圖中所示，沒有額外的濾嘴元件可提供。此外，在第3圖中，該上游額外濾嘴元件包括一濾嘴材料柱塞。然而，任何合適的濾嘴元件，包括但不限於一濾嘴材料圓盤和一中空管，可替代地被提供於該中空管301的上游。同樣，在第3圖中，該下游的額外濾嘴元件包括一中空管。然而，任何合適的濾嘴元件，包括但不限於一濾嘴材料柱塞或一濾嘴材料圓盤，可替代地被提供於該中空管301的下游。
無論第2圖的該濾嘴103'或第3圖的該濾嘴103"如第1圖中所示的結合到一煙品，較佳地該穿孔117至少在該流量限制珠205、305的下游約1毫米。藉由該穿孔117提供的通風組合，該流量限制珠205、305和該中空管的濾嘴材料203、303提供所需的RTD。

Claims (13)

  1. 一種用於煙品的濾嘴，該濾嘴包括：一濾嘴材料之中空管，該中空管具有一外直徑和一內直徑；及一設置在該中空管中的流量限制器，其中在垂直於該中空管的縱向軸線方向，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，使得該流量限制器卡合於該中空管，以保持該流量限制器在該中空管中，其中該流量限制器的至少一個橫截面尺寸為該中空管外直徑的約70%和約80%之間，其中該流量限制器適用於在該流量限制器和該中空管外直徑之間分流煙氣的流動，且其中該濾嘴形成一嘴端空腔。
  2. 如請求項1之濾嘴，其中該流量限制器實質上是球形的，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸是該球形流量限制器的一直徑。
  3. 如請求項1之濾嘴，其中該流量限制器的至少一個橫截面尺寸為該中空管外直徑的約60%和約95%之間。
  4. 如請求項1至3中任一項之濾嘴，其中該中空管的內直徑為該流量限制器的至少一個橫截面尺寸之約75%和約99%之間。
  5. 如請求項4之濾嘴，其中該中空管的內直徑為該流量限制器的至少一個橫截面尺寸之約80%和約95%之間。
  6. 如請求項1至3中任一項之濾嘴，其中該流量限制器具有一個約大於8.0kPa的抗壓降伏強度。
  7. 如請求項1至3中任一項之濾嘴，其中該流量限制器在10%變形時具有一個約大於50.0kPa的抗壓強度。
  8. 如請求項1至3中任一項之濾嘴，還包括一濾嘴捲紙，該濾嘴捲紙至少環繞該濾嘴材料的中空管。
  9. 如請求項1至3中任一項之濾嘴，其中該流量限制器的中心距該濾嘴的嘴端至少約6毫米。
  10. 一種煙品，包括：一煙草桿體；及一如請求項1至9中任一項之濾嘴。
  11. 如請求項10之煙品，還包括連接該煙草桿體和該濾嘴的接裝材料，該接裝材料包括一通風區，該通風區包括穿過該接裝材料的穿孔。
  12. 如請求項11之煙品，其中該接裝材料包括至少一圓周列的穿孔，該等穿孔距該流量限制器中心的下游至少約1毫米。
  13. 一種流量限制器的用途，係在煙品的濾嘴中限制氣流，其中該流量限制器係設置於一濾嘴材料的中空管中，該中空管具有一外直徑和一內直徑，其中在垂直於該中空管的縱向軸線方向，該流量限制器的至少一個橫截面尺寸大於該中空管的內直徑，使得該流量限制器卡合於該中空管，以保持該流量限制器在該中空管中，其中該流量限制器的至少一個橫截面尺寸為該中空管外直徑的約70%和約80%之間，其中該流量限 制器適用於在該流量限制器和該中空管外直徑之間分流煙氣的流動，並且其中該濾嘴形成一嘴端空腔。
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