本申请是名称为“包括流量限制器的吸烟制品”、国际申请日为2013年12月17日、国际申请号为pct/ep2013/077005、国家申请号为201380068942.7的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及一种用于吸烟制品的过滤嘴以及包括过滤嘴的吸烟制品。
背景技术：
诸如香烟之类的可燃吸烟制品通常包括被形成烟草杆的纸质包装材料所环绕的烟丝(通常呈配方烟丝的形式)。香烟由消费者通过点燃其一端并使烟丝杆燃烧加以使用。该消费者随后通过在香烟的相对端(嘴端或过滤嘴端)上抽吸来接收主流烟气。烟丝可以是单种类型的烟草或两种或多种类型的烟草的混合物。
在现有技术中也已经提议了其中对诸如烟草之类的成烟基质进行加热而非使其燃烧的多种吸烟制品。在加热的吸烟制品中，通过加热该成烟基质来产生烟雾。已知的加热的吸烟制品包括例如其中通过电加热或通过从可燃燃料元件或热源向成烟基质进行的热传递来产生烟雾的吸烟制品。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递而被从成烟基质中释放出来并被携带在被抽吸穿过该吸烟制品的空气中。当所释放的化合物冷却时，它们冷凝以形成被消费者吸入的烟雾。同样已知的是下列吸烟制品，在该吸烟制品中，含有尼古丁的烟雾被从烟草材料、烟草提取物、或其它尼古丁源中在无需燃烧的情况下并且在一些情况下在无需加热的情况下例如通过化学反应产生。
吸烟制品、特别是香烟通常包括与诸如烟草杆或其它成烟基质之类的材料源成首尾相连的关系排列的过滤嘴。通常，该过滤嘴包括通过接装纸附接于烟草杆或基质的由醋酸纤维丝束构成的成型件。主流烟气的通风可利用接装纸中沿过滤嘴位于一位置周围的一排或多排穿孔来实现。
通风可减少主流烟气的颗粒相组分和气相组分。然而，具有高通风程度的吸烟制品可具有过低而被视为不能被消费者接受的抽吸阻力(rtd)的程度。包括例如一个或多个高密度醋酸纤维过滤嘴节段可用于提高至具有高通风的吸烟制品的可接受程度的整体rtd。然而，高密度醋酸纤维过滤嘴节段通常减少了颗粒相(例如，焦油)输送，同时对于气相(例如，一氧化碳)输送具有较少影响或不具有影响。解决该问题的一个方法是在过滤嘴中包括限制器元件。例如，wo-a-2010/133334和us-a-2007/0235050描述了在不过滤烟气的情况下提高rtd的限制器元件。如果在高通风的情况下使用，则限制器元件可提高rtd，同时减少主流烟气的颗粒相组分和气相组分。
所希望的是，提供一种具有改良的流量限制元件的用于吸烟制品的过滤嘴，该流量限制元件是简单且制造廉价的并且组装到该过滤嘴中也是简单且廉价的。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供了一种用于吸烟制品的过滤嘴，该过滤嘴包括：由过滤嘴材料制成的过滤嘴节段，该过滤嘴节段具有垂直于该过滤嘴的纵向方向测量的直径；和流量限制器，该流量限制器被嵌置在过滤嘴节段中并被过滤嘴材料在所有侧上环绕，其中，流量限制器的垂直于过滤嘴的纵向方向测量的截面尺寸处于过滤嘴节段的直径的约60％至约95％之间，并且其中，流量限制器大致呈球形，该流量限制器的垂直于过滤嘴的纵向方向测量的截面尺寸为球形流量限制器的直径。
该流量限制器需要比许多现有技术限制器元件少的材料。这降低了流量限制器的重量和成本。根据本发明的过滤嘴为较短的过滤嘴设计提供了灵活性，这是由于流量限制器在相对短的过滤嘴长度中增大了rtd。这是特别有利的，这是因为它可使过滤嘴能够被利用少量的过滤嘴材料来制造。根据该设计的细节，流量限制器是易于生产的而无需注塑。这可意指，该流量限制器与许多现有技术限制器元件相比制造地更快、更容易且更为廉价。根据本发明的过滤嘴同样是易于制造的，这是由于流量限制器可被直接结合到由过滤嘴材料丝束制成的纤维中。由此，可利用常规制造技术，其中，将带有嵌置的流量限制器的连续的丝束材料切割成过滤嘴节段。无需单独的插入该流量限制器的步骤。
流量限制器优选地包括不透气的材料。术语“不透气的材料”贯穿本专利说明书用于意指不允许流体、特别是空气和烟气穿过材料中的空隙或孔隙的材料。如果该流量限制器包括不透过空气和烟气的材料，则被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气被迫围绕该流量限制器流动并穿过过滤嘴材料的减小了的截面。由此，流量限制器减小了过滤嘴的可透过的截面面积。优选地，流量限制器的截面面积处于过滤嘴节段的截面面积的约35％至约90％之间。即，优选地，过滤嘴的可透过的截面面积处于过滤嘴节段的截面面积的约10％至约65％之间。这将过滤嘴的rtd提高到了可被消费者接受的程度。尽管该流量限制器可包括不透气的材料，但这并不排除具有包括一个或多个空气流动通道的形状的流量限制器。在一些情况下，该流量限制器使全部或基本上全部的烟气和空气从流过过滤嘴的中央部分转向，而在其它情况下，该流量限制器可迫使大部分的烟气和空气围绕流量限制器流动，同时仍旧允许少量的烟气和空气通过该限制器元件，例如通过流量限制器中的一个或多个通道。
使流动转向到过滤器的边缘在增大rtd方面是极为有效的，这是因为空气或烟气流或空气和烟气流会主要通过该过滤嘴的中央部分。可对流量限制器的尺寸和形状以及过滤嘴材料的类型进行选择，以便以预期的方式影响该rtd。例如，当被放置在不带有通风的单个过滤嘴节段中时，流量限制器会能够产生处于约200mmh2o(约1960pa)至约500mmh2o(约4900pa)的范围中的rtd。优选地，流量限制器能够产生处于约250mmh2o(约2450pa)至约400mmh2o(约3920pa)之间的rtd。
在本专利说明书中，术语“上游”和“下游”用于关于在从吸烟制品的点着端穿过该过滤嘴抽吸主流烟气时主流烟气的方向描述过滤嘴或吸烟制品的元件之间的相对位置。
流量限制器的截面尺寸可处于过滤嘴节段的直径的约60％至约95％之间。如果流量限制器和过滤嘴节段具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于过滤嘴节段的截面面积的约10％至约64％之间。优选地，流量限制器的截面尺寸处于过滤嘴节段的直径的约70％至约90％之间。如果流量限制器和过滤嘴节段具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于过滤嘴节段的截面面积的约19％至约51％之间。更为优选地，流量限制器的截面尺寸处于过滤嘴节段的直径的约70％至约80％之间。如果流量限制器和过滤嘴节段具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于过滤嘴节段的截面面积的约36％至约51％之间。再更优选地，流量限制器的截面尺寸处于过滤嘴节段的直径的约72％至约78％之间。如果流量限制器和过滤嘴节段具有圆形截面，则这对应于可透过的截面面积被流量限制器减小至处于过滤嘴节段的截面面积的约39％至约48％之间。
优选地，过滤嘴节段的直径df处于约3.8mm至约9.5mm之间。更为优选地，过滤嘴节段的直径df处于约4.6mm至约7.8mm之间。再更优选地，过滤嘴节段的直径df为约7.7mm。过滤嘴节段的直径被垂直于过滤嘴和吸烟制品的纵向轴线测量。
流量限制器的截面尺寸可处于过滤嘴节段的直径的约60％至约95％之间。然而，在那个范围内，流量限制器相对于过滤嘴节段的直径df的尺寸和形式可被选择，以提供预期程度的rtd。流量限制器可具有处于约(df–3.0mm)至约(df–0.2mm)之间的截面尺寸。流量限制器可具有处于约(df–2.8mm)至约(df–0.4mm)之间的截面尺寸。流量限制器可具有处于约(df–1.5mm)至约(df–0.8mm)之间的截面尺寸。流量限制器可具有处于约(df–1.2mm)至约(df–1.0mm)之间的截面尺寸。流量限制器可具有约(df–1.73mm)的截面尺寸。流量限制器可具有约(df–0.58mm)的截面尺寸。在一个优选实施例中，流量限制器的截面尺寸为约5.55mm。在另一优选实施例中，流量限制器的截面尺寸为约6.0mm。在另一优选实施例中，流量限制器的截面尺寸为约7.15mm。
术语“在所有侧上环绕”贯穿本专利说明书用于意指，流量限制器沿上游方向和下游(纵向)方向并且也沿横向方向直接邻近于过滤嘴材料。即，流量限制器被完全嵌置在过滤嘴材料内，并且并非处于单独的空腔中。优选地，在过滤嘴材料的制造期间，将流量限制器结合到该过滤嘴材料中。例如，流量限制器可被结合到过滤嘴材料的连续杆的纤维中，其可随后被切割成过滤嘴节段。
优选地，该流量限制器是不可压缩的。术语“不可压缩的”贯穿本专利说明书用于意指是耐受来自下列情况中的任一种的压缩的：当将吸烟制品从烟包中移除时的人工把持、手指压缩(即，通过用户的手指作用在过滤嘴上)、口腔压缩(即，由用户的嘴唇或牙齿作用在过滤嘴的嘴端上)或人工熄灭(“捻熄”)过程。即，术语“不可压缩的”用于意指在制造和使用期间在吸烟制品的正常把持中是不可变形的或不易损坏的。
优选地，该流量限制器具有大于约8.0kpa的压缩屈服强度。更为优选地，该流量限制器具有大于约12.0kpa的压缩屈服强度。该压缩屈服强度被定义为在存在流量限制器的永久变形时所达到的单轴压缩应力的数值。
优选地，流量限制器在10％的变形处具有大于约50.0kpa的抗压强度。在10％的变形处的抗压强度被定义为在存在流量限制器的10％的变形(即，一个截面尺寸中的10％的变化)时所达到的单轴压缩应力的数值。
压缩屈服强度和在10％的变形处的抗压强度可均借助于标准试验iso604用试验的方法获得。如将被本领域技术人员所了解到的那样，在该试验中，样本(流量限制器)被压缩板沿与吸烟者的手指会在吸烟者夹持该吸烟制品时施加在该限制器上的压力相对应的轴线压缩。该试验以恒定的移位速率进行，直到负载或变形达到预定值为止。在该过程期间，对由样本(流量限制器)承受的负载进行测量。
该流量限制器可包括一种或多种任何适当的材料。优选地，该流量限制器包括一种或多种不透气的材料。适当的材料的示例包括但不限于凝胶或其它类型的水状胶质、褐藻胶、羧甲基纤维素(cmc)、纤维素、淀粉、聚乳酸、聚(丁二酸丁二醇酯)及其共聚物、聚(对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇三元共聚酯)及其组合。该流量限制器可包括压缩烟草、烟草尘、磨碎的烟草、其它香料或其组合。
优选地，流量限制器由可溶解的聚合物材料形成，该聚合物材料由一种或多种水溶性聚合物形成。更为优选地，该可溶解的聚合物材料由一种或多种水溶性的热塑性材料形成。术语“可溶解的”意指该聚合物材料能够与水溶剂溶解成溶液。这通过利用一种或多种水溶性的材料以形成该材料来实现。流量限制器可完全由可溶解的聚合物材料制成或者该可溶解的聚合物材料可与可溶解的或可不溶解的惰性组分(例如惰性的无机填充剂)相组合。将可溶解的材料用于形成流量限制器有利地提高了过滤嘴在它已被丢弃之后的衰变率。作为选择或者另外，流量限制器可包括被通过添加水而分散成悬浮液或胶质的材料。
更为优选地，流量限制器由可生物降解的聚合物材料形成。优选的聚合物是如在欧洲标准en13432中概述的水需氧生物降解试验(斯特姆试验)中定义的可完全生物降解的。优选的可生物降解的聚合物包括淀粉。
该流量限制器可以是实心的或者可包括一个或多个空气流动通道或可包括壳体和芯部。如果流量限制器包括芯部和壳体结构，则该芯部可以是空的。在一些实施例中，该流量限制器可包括贯穿该流量限制器的一个或多个空气流动通道，以致被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气中的一些并不被迫围绕该流量限制器行进。在优选实施例中，该流量限制器形成了实心屏障，其包括不透气的材料以迫使烟气和空气围绕该流量限制器流动，如在本文中所讨论的那样。该流量限制器可利用诸如转模过程之类的快速连续的过程制造。
该流量限制器大致呈球形。这可包括具有至少约0.9的球度值、并且优选地为约1的球度值的流量限制器。球度是物体如何呈球形的量度，完美的球体具有为1的球度值。流量限制器的垂直于过滤嘴的纵向方向测量的截面尺寸是球的直径。当将流量限制器放置在过滤嘴中时，对该至少一个截面尺寸进行测量，该测量垂直于过滤嘴的纵向轴线在流量限制器的彼此最为远离的两个点之间进行。彼此最为远离的两个点可处于沿过滤嘴的同一纵向位置处，或者它们可处于不同的纵向位置处。球形流量限制器是易于制造的，并且由于它是径向对称的，因此，无论流量限制器在过滤嘴材料中采用的取向如何，均可获得相同的rtd。
优选地，仅单个流量限制器嵌置在过滤嘴节段中。然而，可设置附加流量限制器。如果在过滤嘴中设置有附加流量限制器，则它们可具有彼此相同或不同的特性。
该过滤嘴材料可包括一种或多种任何适当的材料。可对过滤嘴材料的类型进行选择，以便提供预期程度的rtd。适当的材料的示例包括但不限于醋酸纤维素、纤维素、重组纤维素、聚乳酸、聚乙烯醇、聚酰胺纤维、聚羟基丁酸酯、形成为开放单元泡沫的诸如淀粉之类的热塑性材料、及其组合。全部或部分过滤嘴均可包括活性碳。该过滤嘴可包括粘合剂或增塑剂或其组合。
优选地，过滤嘴材料具有低颗粒效率。优选地，该过滤嘴节段包括单丝纤度处于约3.5旦尼(dpf)至约12.0dpf之间的纤维。在优选实施例中，过滤嘴节段包括具有约5.5dpf的大直径纤维。优选地，过滤嘴节段包括处于约15000总旦尼(td)至约50000td之间的纤维。在优选实施例中，过滤嘴节段包括约35000td的大直径纤维。
该过滤嘴可包括位于过滤嘴节段的上游、下游或上游和下游的一个或多个附加过滤嘴元件。如果该过滤嘴包括附加元件，则带有嵌置的流量限制器的过滤嘴节段仅是吸烟制品过滤嘴的过滤嘴部件，而非整个吸烟制品过滤嘴。附加过滤嘴元件可与过滤嘴节段轴向对齐。例如，过滤嘴可还包括位于过滤嘴节段的下游的一个或多个由过滤嘴材料制成的成型件或盘、位于过滤嘴节段的上游的一个或多个由过滤嘴材料制成的成型件或盘、或位于过滤嘴节段的下游和上游的由过滤嘴材料制成的成型件或盘。作为选择或者另外，过滤嘴可还包括位于过滤嘴节段的下游的一个或多个中空管、位于过滤嘴节段的上游的一个或多个中空管、或者位于过滤嘴节段的下游和上游的中空管。如果设置有多于一个中空管，则中空管可具有相同或不同的尺寸。
优选地，该过滤嘴形成嘴端空腔。该过滤嘴可以在嘴端处是敞开的或中空的或管状的。优选地，流量限制器的材料不可透过空气或烟气，由此，被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气被迫围绕流量限制器流动。然而，在流量限制器的下游，发明人已经发现，空气和烟气倾向于返回至主要居于过滤嘴的中央的流动路径。因为此，中央集中的烟气流会导致位于流量限制器的下游的过滤嘴材料和位于过滤嘴节段的下游的任何过滤嘴元件的中心着色。然而，通过在该过滤嘴中形成嘴端空腔，可减少嘴端的可见的难看的着色。
尽管如此，由于流量限制器嵌置在过滤嘴材料的节段中并且被过滤嘴材料在所有侧上环绕，因此至少一些过滤嘴材料将沿位于流量限制器下游的过滤嘴的中心并围绕该中心呈现。该过滤嘴材料可因此被已经围绕该流量限制器通过并倾向于返回至主要居于过滤嘴的中央的流动路径的烟气着色。这种着色会在该过滤嘴材料的最远下游端处对消费者而言是最为醒目的。因此，可采取多种措施以减少过滤嘴中的过滤嘴材料的该最远下游端的可见着色。
例如，过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端可接近于该流量限制器的下游端定位，在那里，烟气流是相对分散的。在该情况下，过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端优选地与流量限制器的下游端相距小于约8mm，更为优选地与流量限制器的下游端相距小于约4mm，并且再更优选地与流量限制器的下游端相距小于约2mm。在一些实施例中，过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端与流量限制器的下游端相距超过约0.2mm。
作为选择或者另外，过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端可与过滤嘴的嘴端的上游间隔开足够远，以致降低了过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端的任何着色的可见性。在该情况下，优选地，过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端与过滤嘴的嘴端相距至少约4mm，更为优选地与过滤嘴的嘴端相距至少约6mm，并且再更为优选地与过滤嘴的嘴端相距至少约8mm。
在包含该流量限制器的过滤嘴节段的下游未设置成型件或盘的实施例中，过滤嘴材料的最远下游端由含有该流量限制器的过滤嘴节段的最远下游过滤嘴材料限定。然而，在包含该流量限制器的过滤嘴节段的下游设置有一个或多个成型件或盘的其它实施例中，一个或多个成型件或盘的最远下游端限定该过滤嘴中的过滤嘴材料的最远下游端。
在一个实施例中，过滤嘴还包括与过滤嘴节段轴向对齐的中空管。该中空管可使过滤嘴能够具有预期(例如，标准)长度，同时利用减少量的过滤嘴材料。优选地，该中空管位于过滤嘴节段的下游。优选地，该中空管位于过滤嘴的嘴端处。该中空管可包括一种或多种任何材料，其包括但不限于纸、硬纸板、过滤嘴材料，例如醋酸纤维素、任何热塑性塑料、淀粉、聚乳酸、聚乙烯醇、聚(丁二酸丁二醇酯)及其共聚物、聚(对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇三元共聚酯)及其组合。该中空管的长度可处于约5mm至约15mm之间。中空管和过滤嘴节段可被以过滤嘴包装材料外包装。
该过滤嘴可包括围绕至少过滤嘴材料的过滤嘴包装材料。过滤嘴包装材料为过滤嘴节段提供强度和结构刚度。优选地，在过滤嘴包括一个或多个附加过滤嘴元件的情况下，过滤嘴节段和一个或多个附加过滤嘴元件被以过滤嘴包装材料外包装。过滤嘴包装材料可包括任何适当的材料。优选地，该过滤嘴包装材料是硬质的成型件包装件，例如包括硬质纸或硬纸板。该硬质纸或硬纸板优选地具有大于约60克米-2的基本重量。硬质过滤嘴包装材料提供了高结构刚度。该过滤嘴包装材料可防止过滤嘴节段的外侧上在将流量限制器嵌置在过滤嘴材料中的位置处发生变形。该过滤嘴包装材料可包括接缝，该接缝包括一条或多条粘合线。优选地，该接缝包括两条粘合线。一条粘合线可包括热熔粘合剂。一条粘合线可包括聚乙烯醇。
优选地，该过滤嘴具有处于约15mm至约40mm之间的长度lf。再更优选地，该过滤嘴具有处于约18mm至约27mm之间的长度lf。在一个实施例中，该过滤嘴具有约27mm的长度lf。然而，在优选实施例中，该过滤嘴具有约21mm的长度lf。缩短的长度是可能的，这是由于根据本发明的过滤嘴的该设计使得能够在较短的长度中获得预期rtd。这是极为有利的，这是因为它需要较少的过滤嘴材料。如果过滤嘴并不包括位于过滤嘴节段的上游或下游的附加过滤嘴元件，则过滤嘴节段的长度等于过滤嘴的长度。如果过滤嘴包括位于过滤嘴的上游或下游或上游和下游的附加过滤嘴元件，则过滤嘴节段的长度小于整个过滤嘴的长度。过滤嘴节段的长度将取决于一个或多个附加过滤嘴元件。
根据常规制造技术，可形成两倍长度的过滤嘴，随后可将两倍长度的过滤嘴附接于两个成烟基质，每一端附接一个，并且可随后将两倍长度的过滤嘴切成两半，从而产生两个吸烟制品。在那种情况下，过滤嘴长度是单个吸烟制品所需长度的两倍。例如，如果吸烟制品过滤嘴具有处于约15mm至约40mm之间的长度lf，则两倍长度的过滤嘴可具有处于约30mm至约80mm之间的长度。如果吸烟制品过滤嘴具有处于约18mm至约27mm之间的长度lf，则两倍长度的过滤嘴可具有处于约36mm至约54mm之间的长度。如果吸烟制品过滤嘴具有约27mm的长度lf，则两倍长度的过滤嘴可具有约54mm的长度。如果吸烟制品过滤嘴具有约21mm的长度lf，则两倍长度的过滤嘴可具有约42mm的长度。
可对流量限制器的中心在过滤嘴中的纵向位置进行选择，以便提供预期程度的rtd。例如，流量限制器的中心的纵向位置可与过滤嘴的下游端相距至少约6mm。在本专利说明书中，流量限制器的“中心”指的是流量限制器的最接近过滤嘴的下游端设置的部分与该流量限制器的最接近过滤嘴的上游端设置的部分之间的中点。
根据本发明的过滤嘴可有利地用在过滤嘴香烟和其它吸烟制品中，在其它吸烟制品中，可使烟草材料燃烧以形成烟气。根据本发明的过滤嘴可作为选择用在下列吸烟制品中，在该吸烟制品中，对烟草材料进行加热，而非使其燃烧以形成烟雾。根据本发明的过滤嘴可还用在下列吸烟制品中，在该吸烟制品中，从烟草材料、烟草提取物、或其它尼古丁源中在无需燃烧或加热的情况下产生含有尼古丁的烟雾。
根据本发明的第二方面，提供了一种吸烟制品，该吸烟制品包括：成烟基质；和根据本发明的第一方面所述的过滤嘴。根据本发明的第二方面，提供了一种吸烟制品，该吸烟制品包括：烟草杆；和根据本发明的第一方面所述的过滤嘴。
优选地，该吸烟制品还包括将烟草杆或其它成烟基质与过滤嘴附接的接装材料。该接装材料可为过滤嘴节段提供附加强度和结构刚度并降低过滤嘴节段的外表面上在将流量限制器嵌置在过滤嘴材料中的位置处发生变形的可能性。该接装材料可包括通风区域，该通风区域包括贯穿该接装材料的穿孔。该接装材料可包括至少一排穿孔，以便提供主流烟气的通风。如果该过滤嘴包括过滤嘴包装材料，优选地，穿孔延伸贯穿过滤嘴包装材料。作为选择，过滤嘴包装材料可以是可透过的。该接装材料可以是标准的预穿孔的接装材料。作为选择，该接装材料可被在制造过程期间根据穿孔的预期数量、尺寸和位置(例如，利用激光)穿孔。可对穿孔的数量、尺寸和位置进行选择以提供预期程度的通风。通风连同流量限制器和过滤嘴材料一起产生预期程度的rtd。
优选地，至少一个周向排穿孔位于流量限制器的中心的下游至少约1mm的位置处。更为优选地，至少一个周向排穿孔位于流量限制器的中心的下游至少约3mm的位置处。最为优选地，通风区域放置在流量限制器的下游，以致将通风空气引入到设置在流量限制器的下游的空腔或过滤嘴元件中。这提供了通过穿孔抽吸的环境空气与流过过滤嘴的空气和烟气混合物的最佳混合。
本发明的另一方面涉及流量限制器用于限制用于吸烟制品的过滤嘴的过滤嘴节段中的空气流的用途，其中，过滤嘴节段具有垂直于过滤嘴的纵向方向测量的直径，该流量限制器被嵌置在过滤嘴节段中并且被过滤嘴节段的过滤嘴材料在所有侧上环绕，并且流量限制器的垂直于过滤嘴的纵向方向测量的截面尺寸处于过滤嘴节段的直径的约60％至约95％之间，并且其中，流量限制器大致呈球形，流量限制器的垂直于过滤嘴的纵向方向测量的该截面尺寸为球形流量限制器的直径。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造用于吸烟制品的过滤嘴的方法，该方法包括下列步骤：提供具有流量限制器的过滤嘴材料的连续的杆，该流量限制器被嵌置在过滤嘴材料中并且沿该杆的纵向方向间隔开，其中，每一个流量限制器都大致呈球形，并且其中，每一个流量限制器的垂直于该杆的纵向方向测量的直径处于该杆的直径的约60％至约95％之间；以及在纵向间隔开的切割线处切割过滤嘴材料的连续的杆，以产生由过滤嘴材料制成的过滤嘴节段，每一个过滤嘴节段都包括流量限制器，该流量限制器被嵌置在过滤嘴节段中并被过滤嘴材料在所有侧上环绕。
本发明的方法是简单的，这是由于流量限制器被直接结合到过滤嘴材料中。例如，当将过滤嘴材料的纤维束成捆以形成过滤嘴材料丝束时，可将流量限制器与它们相结合。无需单独的插入流量限制器的步骤。
该方法可还包括下列步骤：将中空管与每一个过滤嘴节段轴向地对齐；以及利用过滤嘴包装材料外包装该过滤嘴节段和中空管。
关于本发明的一方面描述的特征可同样适用于本发明的另一方面。
附图说明
将参照附图仅作为示例进一步描述本发明，附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的吸烟制品的透视图；
图2是根据本发明的第一实施例的过滤嘴的截面图；
图3是根据本发明的第二实施例的过滤嘴的截面图；和
图4是用于制造根据本发明的实施例的过滤嘴的连续的过滤嘴杆的截面图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的吸烟制品100的透视图。吸烟制品100包括大致呈柱形的烟草杆101和大致呈柱形的过滤嘴103。烟草杆101和过滤嘴103成首尾相连的关系轴向地对齐、优选地彼此邻接。烟草杆包括围绕该吸烟材料的外部包装材料105。该外部包装材料105可以是多孔的包装材料或纸质包装材料。烟草优选地是烟丝或配方烟丝。烟草杆101具有上游点着端107和下游端109。过滤嘴103具有上游端111和下游嘴端113。过滤嘴103的上游端111邻近于烟草杆101的下游端109。尽管在图1中并不可见，但在过滤嘴103中嵌置有流量限制器。
过滤嘴103通过接装材料115附接于烟草杆101，该接装材料115围绕过滤嘴103的整个长度和烟草杆101的相邻区域。为了清楚起见，接装材料115在图1中被示出为被从吸烟制品上部分地移除。接装材料115通常是纸状产品。然而，可使用任何适当的材料。在该实施例中，该接装材料115包括与过滤嘴103对齐的一个周向排的穿孔117。穿孔被设置成用于主流烟气的通风。
在本专利说明书中，吸烟制品各部件之间的“上游”和“下游”相对位置关于在主流烟气从烟草杆101并穿过该过滤嘴103被抽吸时该主流烟气的方向进行描述。
图2是根据本发明的第一实施例的过滤嘴103’的截面图。该过滤嘴103’可用在图1的吸烟制品中。在图2中，过滤嘴103’包括由过滤嘴材料203制成的过滤嘴节段201。过滤嘴103’还包括呈珠子205的形式的流量限制器。在图2的实施例中，该流量限制珠205包括不透气的材料。该流量限制珠205被嵌置在过滤嘴节段201中并且被过滤嘴材料203在所有侧上环绕。如由箭头示意性地所示，在吸烟制品的使用期间被抽吸穿过该过滤嘴103’的空气被迫围绕该流量限制珠205流动并且通过过滤嘴材料203的减小了的截面。在图2中，过滤嘴103’的直径为7.7mm，流量限制珠205的直径为6.0mm(约为过滤嘴的直径的约78％)，过滤嘴103’的长度为21mm并且流量限制珠205的中心与过滤嘴103’的下游端相距11mm。当该过滤嘴被接装材料所围绕时，过滤嘴的直径可以为7.73mm。
图3是根据本发明的第二实施例的过滤嘴103”的截面图。过滤嘴103”可用在图1的吸烟制品中。在图2的实施例中，过滤嘴节段201包括整个过滤嘴103’。然而，在图3的实施例中，过滤嘴103”包括附加元件。具体地，在图3中，过滤嘴103”包括由过滤嘴材料303制成的过滤嘴节段301。过滤嘴103”还包括嵌置在过滤嘴节段301中并被过滤嘴材料303在所有侧上环绕的呈珠子305的形式的流量限制器。在图3的实施例中，流量限制珠305包括不透气的材料。过滤嘴103”还包括过滤嘴成型件307和中空管309。过滤嘴节段301、过滤嘴成型件307和中空管309成首尾相连的关系轴向地对齐。在图3中，过滤嘴成型件307位于过滤嘴节段301的上游并且中空管309位于过滤嘴节段301的下游。过滤嘴成型件307可包括任何适当的过滤嘴材料。中空管309可包括任何适当的材料，例如纸或过滤嘴材料。由于过滤嘴103”在嘴端处是敞开的，从而形成嘴端空腔，因此减少了嘴端的可见的着色。如由箭头示意性地所示，在吸烟制品的使用期间被抽吸穿过过滤嘴103”的空气被迫围绕该流量限制珠305流动并且通过过滤嘴材料303的减小了的截面。在图3中，过滤嘴103”的直径为7.7mm，流量限制珠305的直径为6.0mm(为过滤嘴的直径的约78％)，整个过滤嘴103”的长度为27mm，过滤嘴成型件307的长度为9mm，过滤嘴节段301的长度为8mm，中空管309的长度为10mm，并且流量限制珠305的中心与过滤嘴103”的下游端相距14mm并与过滤嘴节段301的下游端相距4mm。当过滤嘴被接装材料所围绕时，该过滤嘴的直径可以为7.73mm。
在图3中，过滤嘴包括位于过滤嘴节段301的上游和下游的附加过滤嘴元件。然而，将会了解到的是，可仅在过滤嘴节段301的下游或仅在过滤嘴节段301的上游包括附加元件。作为选择，可不设置附加过滤嘴元件，如图2中所示。此外，在图3中，上游附加过滤嘴元件包括由过滤嘴材料制成的成型件。然而，包括但不限于由过滤嘴材料制成的盘和中空管的任何适当的过滤嘴元件可作为选择被设置在过滤嘴节段301的上游。同样，在图3中，下游附加过滤嘴元件包括中空管。然而，包括但不限于由过滤嘴材料制成的成型件和由过滤嘴材料制成的盘的任何适当的过滤嘴元件可作为选择被设置在过滤嘴节段301的下游。
当将图2的过滤嘴103’或图3的过滤嘴103”结合到与图1中所示的吸烟制品一样的吸烟制品中时，优选地穿孔117位于流量限制珠205、305的下游至少1mm的位置处。由穿孔117提供的通风、流量限制珠205、305与过滤嘴材料203、303的组合提供了预期的rtd。
本领域技术人员将会了解到的是，图2的过滤嘴103’可根据常规制造技术由过滤嘴材料的连续的杆制成。例如，如在图4中所示，可制造过滤嘴材料203的连续的过滤嘴杆401，流量限制珠205被沿连续的过滤嘴杆401纵向间隔开。流量限制珠205被嵌置在连续的过滤嘴杆401中并被过滤嘴材料203在所有侧上环绕。当未加工的过滤嘴材料(例如，醋酸纤维素)作为连续的合成纤维被旋转成连续的过滤嘴杆的形式的束(例如，醋酸纤维素丝束)时，流量限制珠205优选地被结合。连续杆401可随后通过沿切割线403切割而被切割成各个过滤嘴103’。可根据过滤嘴的预期长度和流量限制珠在过滤嘴内的预期位置对流量限制珠205与切割线403的纵向间距进行设定。
同样，图3的过滤嘴103”的过滤嘴节段301可由过滤嘴材料的连续的杆以与图4中所示的方式相似的方式制成。可根据过滤嘴节段的预期长度和流量限制珠在该过滤嘴节段内的预期位置对流量限制珠与切割线的纵向间距进行设定。
1.一种用于吸烟制品的过滤嘴(103)(103')(103”)，所述过滤嘴包括：
由过滤嘴材料(203)(303)构成的过滤嘴节段(201)(301)，所述过滤嘴节段具有垂直于所述过滤嘴的纵向方向测量的直径；和
流量限制器(205)(305)，所述流量限制器被嵌置在所述过滤嘴节段(201)(301)中并被所述过滤嘴材料(203)(303)在所有侧上环绕，
其中，所述流量限制器(205)(305)是实心的并且是不可压缩的，使得所述流量限制器在制造和使用期间在吸烟制品的正常把持中是不可变形的或不易损坏的，
其中，所述流量限制器(205)(305)的压缩屈服强度大于约8.0kpa，
其中，所述流量限制器(205)(305)的垂直于所述过滤嘴(103)(103')(103”)的纵向方向测量的截面尺寸处于所述过滤嘴节段(201)(301)的所述直径的约60％至约95％之间，并且
其中，所述流量限制器(205)(305)为大致球形的，所述流量限制器的垂直于所述过滤嘴(103)(103')(103”)的纵向方向测量的所述截面尺寸为所述流量限制器的直径。
2.根据权利要求1所述的过滤嘴(103)(103')(103”)，其中，所述流量限制器(205)(305)的所述截面尺寸处于所述过滤嘴节段(201)(301)的所述直径的约70％至约80％之间。
3.根据权利要求1或2所述的过滤嘴(103)(103')(103”)，其中，所述流量限制器(205)(305)在10％的变形处具有大于约50.0kpa的抗压强度。
4.根据前述任一权利要求所述的过滤嘴(103”)，其中，所述过滤嘴形成嘴端空腔。
5.根据前述任一权利要求所述的过滤嘴(103”)，其中，所述过滤嘴还包括中空管(309)，所述中空管与所述过滤嘴节段(301)轴向对齐。
6.根据前述任一权利要求所述的过滤嘴(103)(103')(103”)，其中，所述过滤嘴还包括过滤嘴包装材料，所述过滤嘴包装材料围绕至少所述过滤嘴材料。
7.根据前述任一权利要求所述的过滤嘴(103)(103')(103”)，其中，所述流量限制器(205)(305)的中心位于距所述过滤嘴的下游端至少约6mm处。
8.一种吸烟制品(100)，包括：
烟草杆(101)；和
根据前述任一权利要求所述的过滤嘴(103)(103')(103”)。
9.根据权利要求8所述的吸烟制品(100)，其中，所述吸烟制品还包括接装材料(115)，所述接装材料附接所述烟草杆(101)与所述过滤嘴(103)(103')(103”)，所述接装材料包括通风区域，所述通风区域包括贯穿所述接装材料的穿孔(117)。
10.根据权利要求9所述的吸烟制品(100)，其中，所述接装材料包括至少一个周向排的穿孔，所述穿孔位于所述流量限制器的中心的下游至少约1mm的位置处。
11.流量限制器(205)(305)的用于限制吸烟制品的过滤嘴(103)(103')(103”)的过滤嘴节段(201)(301)中的空气流的用途，其中，所述过滤嘴节段具有垂直于所述过滤嘴的纵向方向测量的直径，所述流量限制器(205)(305)被嵌置在所述过滤嘴节段中并且被所述过滤嘴节段的过滤嘴材料(203)(303)在所有侧上环绕，
其中，所述流量限制器(205)(305)是实心的并且是不可压缩的，使得所述流量限制器在制造和使用期间在吸烟制品的正常把持中是不可变形的或不易损坏的，
其中，所述流量限制器(205)(305)的压缩屈服强度大于约8.0kpa，
其中，所述流量限制器(205)(305)的垂直于所述过滤嘴(103)(103')(103”)的纵向方向测量的截面尺寸处于所述过滤嘴节段(201)(301)的所述直径的约60％至约95％之间，并且
其中，所述流量限制器(205)(305)为大致球形的，所述流量限制器的垂直于所述过滤嘴(103)(103')(103”)的纵向方向测量的所述截面尺寸为所述流量限制器的直径。
12.一种用于制造用于吸烟制品的过滤嘴(103)(103')(103”)的方法，所述方法包括下列步骤：
提供具有流量限制器(205)(305)的、由过滤嘴材料(203)(303)构成的连续的杆(401)，所述流量限制器被嵌置在所述过滤嘴材料中并且沿所述杆的纵向方向间隔开，
其中，所述流量限制器(205)(305)是实心的并且是不可压缩的，使得所述流量限制器在制造和使用期间在吸烟制品的正常把持中是不可变形的或不易损坏的，
其中，所述流量限制器(205)(305)的压缩屈服强度大于约8kpa，
其中，所述流量限制器(205)(305)的垂直于所述过滤嘴(103)(103')(103”)的纵向方向测量的截面尺寸处于所述过滤嘴节段(201)(301)的所述直径的约60％至约95％之间，并且
其中，所述流量限制器(205)(305)为大致球形的，所述流量限制器的垂直于所述过滤嘴(103)(103')(103”)的纵向方向测量的所述截面尺寸为所述流量限制器的直径；以及
在纵向间隔开的切割线(403)处切割由所述过滤嘴材料(203)(303)构成的连续的杆(401)，以产生由过滤嘴材料构成的过滤嘴节段(201)(301)，每一个过滤嘴节段都包括流量限制器(205)(305)，所述流量限制器被嵌置在所述过滤嘴节段中并被所述过滤嘴材料(203)(303)在所有侧上环绕。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括下列步骤：
将中空管(309)与每一个过滤嘴节段(201)(301)轴向地对齐；以及
利用过滤嘴包装材料外包装所述过滤嘴节段(201)(301)和中空管(309)。
技术总结