EA004840B1 - Сигарета и фильтр с последующим добавлением аромата - Google Patents

Abstract

Сигарета (10), содержащая табачный стержень (12) и многокомпонентный фильтр (14), содержащий слой адсорбента (15) и сегмент (17), выделяющий аромат, расположенный после слоя адсорбента (15). В предпочтительном варианте адсорбент несет на себе ароматизатор и содержит активированный уголь (20) с высокой площадью поверхности. Когда основной поток дыма втягивают через передний участок фильтра (14), происходит удаление компонентов газовой фазы дыма и выделение аромата из слоя (15) адсорбента. После этого происходит выделение дополнительного аромата в основной поток дыма, когда дым проходит через сегмент (17) фильтра, выделяющий аромат. Обеспечена вентиляция (24), чтобы ограничить количество табака, сгораемого в течение каждой затяжки, которая расположена на расстоянии после слоя (15) адсорбента, чтобы уменьшить скорость основного потока дыма через слой (15) адсорбента.

Description

Настоящее изобретение относится к курительным изделиям, например к сигаретам, в частности к сигаретам, содержащим участки фильтра, которые включают адсорбент и волокнистые и/или нетканые фильтрующие материалы, и которые служат для улучшенного удаления из основного потока дыма компонентов газовой фазы.

Курительные изделия, в частности, сигареты обычно содержат стержень из измельченного табака (обычно в нарезанной форме), окруженный оберткой из бумаги, и цилиндрический фильтр, выровненный по торцу с табачным стержнем. Обычно фильтр включает жгут из ацетата целлюлозы, прикрепленную к табачному стержню посредством обертывающей фильтр бумаги. Вентиляцию основного потока дыма обеспечивают посредством выполнения ряда или рядов перфораций, расположенных вокруг определенного места вдоль фильтра. Такая вентиляция обеспечивает разбавление втягиваемого основного потока дыма окружающим воздухом, чтобы уменьшить содержание смолы.

Эффективность задерживания частиц фильтром обычно определяют как содержание смолы в дыме, поступающем в фильтр, минус содержание смолы в дыме на выходе фильтра, деленное на содержание смолы в дыме, поступающем в фильтр. Вентиляция имеет тенденцию к снижению эффективности фильтра задерживать частицы.

Прикурив сигарету, курильщик втягивает основной поток дыма от уголька на зажженном конце сигареты. Втягиваемый дым сигареты вначале входит в передний концевой участок фильтра, а затем проходит через последующий участок, смежный обращенному ко рту (мундштучному) концу сигареты.

Некоторые сигареты содержат фильтрующие сегменты, которые включают адсорбционные материалы, такие как активированный уголь; примеры таких сигарет описаны в патентах США 2,881,770 (Тоуеу), 3,353,543 (8ртои11 и др.), 3,101,723 (8е1щтап и др.), и 4,481,958 (Катет и др.). Некоторые коммерчески доступные фильтры содержат частицы или гранулы угля (например, активированного угля), самого по себе или распределенного внутри жгута из ацетата целлюлозы; другие коммерчески доступные фильтры содержат распределенные в них угольные нити, в то время как еще одни фильтры, которые также имеются в продаже, имеют так называемую конструкцию типа жгутпромежуток-жгут, фильтр с полостью или тройной фильтр. Примерами коммерчески доступных фильтров являются фильтры 8С8 IV Эиа1 8оНб СЬатсоа1 Еб!ет и Тпр1е 8оНб СЬатсоа1 ТШег фирмы ИНтопа 1п1етпа!юпа1, Ыб; Тпр1е Сауйу ЕШет фирмы ВаишдагШег. и АСТ фирмы ИКгопа 1п1егпа!юпа1, Ыб. См. также статью С1агке и др., \Уог1б ТоЬассо, стр. 55 (ноябрь 1992). Подробное обсуждение свойств и композиций сигарет и фильтров можно найти в патентах США 5,404,890 и 5,568,819 (Секту и др.), содержание которых включено сюда путем ссылки.

Типичной известной практикой для сигарет с фильтром типа жгут-промежуток-жгут до настоящего времени было располагать вентиляционные отверстия в определенном месте вдоль слоя адсорбента, содержащегося в промежутке, чтобы обеспечить достаточное расстояние между вентиляционными отверстиями и мундштучным концом фильтра. При этом губы курильщика будут закрывать вентиляционные отверстия. Однако при указанном расположении этих отверстий снижается эффективность фильтрации адсорбентом, поскольку скорость основного потока дыма повышается, по меньшей мере, в части слоя адсорбента.

В уровне техники раскрыты различные кольцевые конфигурации фильтров, имеющих несущие уголь фильтрующие зоны. Например, в заявке ЕР 0,579,410 представлен ряд вариантов выполнения сигареты, имеющих кольцевую угленесущую зону, окружающую пористый фильтрующий материал или пустую трубчатую полость, образованную пористой мембраной для паровой фазы. Аналогично, в патенте США 3,894,545 (СтеШп и др.) представлены различные конфигурации кольцевых угленесущих зон, окружающих пористую мембрану для паровой фазы, или стержень из углесодержащего материала, окруженного пористой мембраной для паровой фазы.

Фильтрующие элементы сигарет, включающие уголь, способны удалять компоненты основного потока дыма, проходящего через них. В частности, активированный уголь обеспечивает снижение содержания определенных компонентов газовой фазы, присутствующих в основном потоке дыма, что приводит к изменению органолептических свойств дыма.

Несмотря на эти преимущества углесодержащих фильтров, их не очень широко используют. Установлено, что основной поток дыма из угольных фильтров имеет тенденцию к постороннему запаху, не отвечающему желаниям потребителя, и поэтому их применение в коммерческих сигаретах не получило широкого распространения.

Было бы желательно создать сигарету, содержащую фильтр, включающий в себя уголь и/или другие материалы, способные абсорбировать и/или адсорбировать компоненты газовой фазы, присутствующие в основном потоке сигаретного дыма, с обеспечением при этом благоприятных характеристик, касающихся абсорбции/адсорбции, разбавления и затягивания, а также добавления аромата к фильтруемому дыму, чтобы сделать сигарету более приемлемой для потребителя.

Кроме того, было бы желательно создать такой фильтр с желаемой длительностью пре3 бывания дыма в зоне, содержащей адсорбент/абсорбент, при одновременном обеспечении перепада давлений после зоны разбавления и адсорбента/абсорбента, так чтобы обеспечить приемлемые характеристики в отношении затягивания дымом, имеющим уменьшенное количество компонентов газовой фазы, но с обеспечением приемлемого вкуса и сопротивления затягиванию.

Согласно изобретению, курительное изделие, например сигарета, содержит табачный стержень и многокомпонентный фильтр, содержащий слой адсорбента и сегмент, выделяющий аромат и расположенный после слоя адсорбента. В предпочтительном варианте адсорбент также является ароматонесущим и содержит активированный уголь с высокой площадью поверхности. Когда происходит втягивание основного потока дыма через передний участок фильтра, происходит удаление компонентов газовой фазы дыма и выделение аромата из слоя адсорбента. После того, как основной поток дыма пройдет через сегмент фильтра, выделяющий аромат, в этот поток будет выделен дополнительный аромат. Обеспечена вентиляция, чтобы ограничить количество табака, сгорающего при каждой затяжке, которая расположена в месте на расстоянии после слоя адсорбента, чтобы уменьшить скорость основного потока дыма через слой адсорбента. Предпочтительно, чтобы угольный слой содержал по меньшей мере от 90 до 120 мг угля или более в полностью заполненном состоянии, или от 160 до 180 мг угля или более при 85%-ном или большем заполнении, что в сочетании с другими признаками обеспечивает ароматную сигарету, обеспечивающую значительное уменьшение компонентов газовой фазы в основном потоке дыма, включая уменьшение на 90% или более

1,3-бутадиена, акролеина, изопрена, пропиональдегида, акрилонитрила, бензола, толуола, стирола и уменьшение на 80% или более уксусного альдегида и цианида водорода.

Как ароматонесущий угольный слой, так и расположенный после него ароматовыделяющий сегмент ароматизируют все затяжки дымом, однако ароматизация, обеспечиваемая ароматовыделяющим сегментом больше в течение начальных затяжек, чем в течение последних затяжек. Напротив, ароматизация, обеспечиваемая угольным слоем, больше в течение последних затяжек. Следовательно, подача аромата сбалансирована и происходит в течение всего процесса курения.

Предпочтительно, настоящее изобретение обеспечивает оптимальную длительность пребывания дыма в зонах фильтра, содержащих адсорбент, обеспечивая при этом благоприятное разбавление дыма окружающим воздухом и создавая приемлемое сопротивление затяжке, ожидаемое большинством курильщиков.

Упомянутые выше и другие преимущества и признаки изобретения, которые будут понятны ниже, а также существо изобретения поясняются в последующем подробном описании изобретения и прилагаемой формуле изобретения, со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Новые признаки и преимущества настоящего изобретения в дополнение к тем, которые упомянуты выше, будут понятны специалистам в этой области при прочтении приведенного ниже подробного описания совместно с сопровождающими чертежами, на которых подобные элементы обозначены одинаковыми позициями:

фиг. 1 - вид сбоку сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали;

фиг. 2 - вид сбоку сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали;

фиг. 3 - частичный вид в сечении модифицированного ароматовыделяющего сегмента по изобретению;

фиг. 4 - вид сбоку еще одной сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали;

фиг. 5 - вид сбоку еще одной сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали;

фиг. 6 - графическое представление зависимости между загрузкой углем и уменьшением акролеина у изготовленных вручную сигарет согласно предпочтительному варианту по фиг. 1;

фиг. 7А - графическое представление зависимости между загрузкой углем и уменьшением

1,3-бутадиена у изготовленных вручную сигарет согласно предпочтительному варианту по фиг. 1;

фиг. 7В - графическое представление зависимости между загрузкой углем и содержаниями 1,3-бутадиена у изготовленных машиной сигарет согласно предпочтительному варианту по фиг. 1 с полостью длиной 12 мм;

фиг. 8 - вид сбоку еще одной сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали;

фиг. 9 - вид сбоку еще одной сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали;

фиг. 10 - частичный вид сбоку модифицированного ароматовыделяющего сегмента по изобретению, и фиг. 11 - вид сбоку еще одной сигареты по изобретению, содержащей табачный стержень и многокомпонентный фильтр с вырывом участков, чтобы показать его внутренние детали.

Со ссылкой на фиг. 1, предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения обеспечивает сигарету 10, содержащую стержень 12 курительного материала, например, нарезанного табака, и многокомпонентный фильтр 14, прикрепленный к стержню 12 посредством обертывающей фильтр бумаги 16. После прикуривания сигареты 10 создается основной поток дыма, втягиваемый из табачного стержня 12 и через фильтр 14.

Используемые здесь выражения «передний» и «после» описывают относительные положения сегментов и других элементов фильтра относительно направления втягивания основного потока дыма из табачного стержня 12 через многокомпонентный фильтр 14.

Предпочтительно, фильтр 14 содержит первый, передний, несущий адсорбент сегмент 15 и мундштучный (обращенный ко рту) концевой компонент 22. В этом первом предпочтительном варианте выполнения сегмент 15, несущий адсорбент, содержит фильтрующий узел типа жгут-промежуток-жгут, который включает центральный фильтрующий компонент 17, торцевой компонент 18, находящийся возле табака и на расстоянии от центрального фильтрующего компонента 17, чтобы образовать между ними полость 19, а также слой активированного угля 20 с высокой площадью поверхности, расположенный в полости 19. Торцевой компонент 18 расположен возле табачного стержня 12 и предпочтительно содержит жгут из ацетата целлюлозы с низким КТО (сопротивлением затяжке). Предпочтительно, торцевой компонент 18, расположенный возле табака, выполнен как можно более коротким, в пределах возможностей высокоскоростной машинной обработки и предпочтительно имеет самое низкое Κ.ΤΌ (сопротивление затяжке) среди компонентов, составляющих многокомпонентный фильтр 14.

Мундштучный концевой компонент 22 предпочтительно выполнен в виде жгута из ацетата целлюлозы или из другого приемлемого волокнистого или нетканого материала с эффективностью задержания частиц от умеренной до низкой. Предпочтительно, чтобы эффективность задержания частиц была низкой, при этом толщину или общую толщину («денье») волокна выбирают так, чтобы обеспечить желаемое общее КТО многокомпонентного фильтра 14.

Предпочтительно, уголь слоя 20 был в форме гранул или т.п.

Предпочтительно, уголь является активированным углем с высокой площадью поверхности, например, углем из скорлупы кокосового ореха с обычным размером частиц (меш) согласно стандарту А8ТМ, используемому в сигаретном производстве, или еще меньше. Слой активированного угля предназначен для адсорбции компонентов основного потока дыма, в частности, компонентов газовой фазы, включая альдегиды, кетоны и другие летучие органические соединения, в частности, 1,3-бутадиен, изопрен, пропиональдегид, акрилонитрил, бензол, толуол, стирол, уксусный альдегид и цианид водорода. Как поясняется ниже, вместо угля могут использоваться иные адсорбенты.

Что касается угольных частиц слоя 20, то предпочтительно их размер составляет от 10 до 70 меш, предпочтительно от 20 до 50 меш.

Предпочтительно, по меньшей мере часть слоя 20 адсорбента, если не весь слой, несет ароматизатор или иным образом пропитана ароматизатором, так что слой 20 адсорбента переднего сегмента 15 фильтра, несущего адсорбент, обеспечивал не только удаление одного или более компонентов газовой фазы дыма, но выделял аромат в основной поток дыма. Предпочтительно, ароматизатор добавлен к углю посредством распыления ароматизатора на партию активированного угля в смесительном (галтовочном) барабане или, в варианте, в псевдоожиженном слое с азотом в качестве ожижающего агента, и ароматизатор может распыляться на уголь в этом слое.

Все еще ссылаясь на фиг. 1, центральный компонент 17 многокомпонентного фильтра 14 предпочтительно содержит жгут 26 волокнистого фильтрующего материала, предпочтительно из ацетата целлюлозы, имеющей от умеренной до низкой эффективность задержания частиц и сопротивление затяжке (КТО) от умеренных до низких значений, вместе с одним или более волокнами 27, несущими ароматизатор. При втягивании основного потока табачного дыма через центральный компонент 17 фильтра и вдоль волокон 27, в основной поток дыма будет выделяться аромат. Фильтрующие жгуты, содержащие ароматизирующие волокна, могут быть получены от Атепсап РШтопа Сотрапу, 8410 1сГГсг50П Ωηνίδ Н1дКетау, Ричмонд, Виржиния 23237-1341, а подходящая конструкция центрального компонента 17 фильтра описана в патенте США 4,281,671, включенном сюда посредством ссылки.

В предпочтительном варианте центральный компонент 17 фильтра и его ароматизирующее волокно 27 расположены после несущего ароматизатор угольного слоя 20. Предпочтительная практика согласно настоящему изобретению включает выделение аромата как из слоя 20 ароматизированного угля, так и из ароматизированного волокна 27, расположенного после угля, чтобы добиться сбалансированной, постоянной доставки вкуса и аромата всему дыму. Однако объем настоящего изобретения также включает расположение ароматизаторов на компоненте 17 или на угольном слое 20, причем они будут действовать сами по себе или как указано выше, вместе с дополнительными ароматизаторами, нанесенными вдоль одной или более оберток жгутов или бумаги 16, обертывающей фильтр.

Предпочтительно, один или более идущих по окружности рядов перфораций 24 проходят сквозь обертывающую фильтр бумагу 16 в месΊ те, расположенном вдоль центрального компонента 17 и далее по ходу после ароматизированного угольного слоя 20, и предпочтительно у передней концевой части центрального компонента 17, расположенной возле угольного слоя 20. Это предпочтительное размещение позволяет довести до максимума расстояние между обращенным ко рту концом 9 сигареты и перфорациями 24, которое предпочтительно составляет по меньшей мере 12 мм или более, чтобы губы курящего не закрывали перфорации 24. Кроме того, поскольку введение разбавляющих воздушных потоков у передней концевой части центрального участка 17 само по себе снижает эффективность задерживания частиц находящимися далее по ходу частями компонента 17, находящееся раньше по ходу место расположения вентиляционных отверстий вдоль компонента 17 фильтра облегчает выполнение компонента 17 для получения более высокого (но все же умеренного) ΚΤΌ без значительного увеличения эффективности задержания частиц, чтобы содействовать сохранению желаемой низкой эффективности задержания частиц центральным компонентом 17 и всем фильтром 14.

Предпочтительно, уровень вентиляции составляет от 40 до 60%, и более предпочтительно приблизительно от 45 до 55% в случае сигареты, содержащей 6 мг табачных смол.

Считается, что вентиляция не только обеспечивает разбавление основного потока дыма, но и снижает количество табака, сгорающего при каждой затяжке, в сочетании с фильтром 14, имеющим низкую эффективность задержания частиц. Вентиляция уменьшает поток воздуха на горящий уголек и таким образом уменьшает количество табака, сгорающего при затяжке. В результате, абсолютное количество компонентов дыма уменьшается. Предпочтительно, различные компоненты фильтра (центральный сегмент 17, торцевой сегмент 18 возле табака, угольный слой 20 и мундштучный концевой компонент 22) имеют низкую эффективность задержания частиц, а количество вентиляционных отверстий выбрано так, чтобы разность между желаемой доставкой табачных смол и их выходом из табачного стержня 12 была сведена к минимуму. Такое выполнение улучшает отношение содержания окиси углерода, поступающего к курильщику дыма к содержанию табачных смол в нем (отношение СО/смола). Напротив, раньше вначале стремились определить уровень выхода из табачного стержня 12 и использовать фильтрацию частиц, чтобы снизить доставку табачных смол до желаемого уровня. При такой практике имеется тенденция к сжиганию избыточных количеств табака и, соответственно, к получению более высоких отношений СО/смола, чем те, которые будут обеспечены настоящим изобретением.

Согласно настоящему изобретению, перфорации 24 предпочтительно расположены по сле угольного слоя 20, так что скорость основного потока дыма через угольный слой 20 снижается, а длительность пребывания основного потока дыма в угольном слое 20 увеличивается. В свою очередь, дополнительное время пребывания повышает эффективность активированного угля по уменьшению целевых компонентов дыма основного потока. Дым, разбавленный окружающим воздухом, проходит через перфорации 24 и смешивается с основным потоком дыма, обеспечивая разбавление воздухом в диапазоне приблизительно 45-65%. Например, в случае 50%-ного разбавления воздухом поток через сигарету перед перфорациями, служащими для разбавления, уменьшается на 50%, вследствие чего скорость потока дыма будет снижена на 50%.

Предпочтительно, угольный слой содержит 90-120 мг угля или более в полностью заполненном состоянии, или 160-180 мг угля или более при 85%-ном или большем заполнении полости 19, что, в сочетании с дополнительным временем пребывания и выделением аромата, как описано выше, позволяет получить ароматную сигарету с существенным уменьшением компонентов газовой фазы основного потока дыма, включая 90%-ное или большее уменьшение 1,3-бутадиена, акролеина, изопрена, пропиональдегида, акрилонитрила, бензола, толуола, стирола, а также 80%-ное или большее уменьшение уксусного альдегида и цианида водорода. Увеличенное заполнение углем также гарантирует соответствующий уровень активности, достаточный для обеспечения указанных уменьшений в течение ожидаемого срока хранения изделия (шесть месяцев или менее).

В качестве примера можно указать, что длина табачного стержня 12 предпочтительно составляет 49 мм, а длина многокомпонентного фильтра 14 предпочтительно составляет 34 мм. Длина четырех компонентов фильтра сигареты 10 в ее предпочтительном варианте составляет: торцевого компонента 18, возле табака предпочтительно 6 мм, угольного слоя 20 предпочтительно 12 мм при заполнении углем порядка 180 мг, центрального компонента 17 предпочтительно 8 мм и мундштучного концевого компонента 22, предпочтительно 8 мм. Предельное содержание смолы предпочтительно составляет 6 мг при количестве затяжек порядка 7 или более. Все из компонентов 17, 18, 20 или 22 имеют низкую эффективность задержания частиц, причем предпочтительно, изо всех компонентов (17, 18 и 22), включающих волокнистый или нетканый материал, торцевой компонент 18, находящийся у табака, имеет самую низкую эффективность задержания частиц и самое низкое ΚΤΌ, поскольку он находится впереди от вентиляционных отверстий и оказывает большее влияние на дым основного потока. В отличие от других двух волокнистых или нетканых компонентов, торцевой компонент 18, находящийся у табака, принимает дым, не разбавленный потоком воздуха.

Табачный стержень 12 может быть обернут традиционной сигаретной оберткой или для этой цели может быть использована полосная бумага. Полосная сигаретная бумага содержит разнесенные в бумаге полосы 21 из целлюлозы, которые окружают готовый табачный стержень сигареты 10, для изменения скорости горения сигареты, чтобы снизить риск воспламенения поверхности, на которой находится сигарета 10, если она оставлена не погашенной на этой поверхности.

Патенты США 5,263,999 и 5,997,691, описывающие полосную сигаретную бумагу, включены сюда полностью путем ссылки.

В приведенной ниже табл. 1 указаны детали, касающиеся различных компонентов сигареты 10, показанной на фиг. 1.

Таблица 1

Сигарета	Количество табачных смол 6 мг, 50%-ная вентиляция
Фильтр 14 сигареты в целом: длина фильтра, мм длина по мундштучной бумаге, мм сопротивление фильтра затяжке, мм Н2О	34 38 114
Мундштучный компонент 22: жгут: КТЭ компонента, мм Н2О	3,0Υ денье/ 35000 общий денье 28
Центральный компонент 17: жгут: КТЭ компонента, мм Н2О	1,8Υ денье/35000 общий денье 46 (не вентилируемый); приблизительно 30 (вентилируемый)
Компонент 18 у концевой части табака: жгут: КТЭ компонента, мм Н2О	5,0Υ денье/35000 общий денье 15
Углерод 20: длина полости, мм вес, мг КТЭ компонента с полостью, мм Н2О	12 180 25
Узел «жгут-промежуток-жгут» [сегмент 15(компоненты 17, 18 и 20)]: КТЭ сегмента, мм Н2О	86

Для понимания информации, представленной в табл. 1, следует иметь в виду, что предпочтительное КТО центрального компонента 17, включает не вентилированное значение и вентилированное значение и что в случае вентиляции, согласно первому предпочтительному варианту КТО центрального компонента 17 приблизительно равно КТО мундштучного концевого компонента 22, или составляет что-то около того. Соответственно, основная часть КТО фильтра создается после вентиляционных отверстий, причем предпочтительно это выполнение связывает место создания КТО с участком подачи дополнительного воздушного вентиляционного потока, так чтобы поддержать эффективность задержания частиц на низком уровне, при этом обеспечивая большую часть общего КТО фильтра.

Предпочтительно, торцевой компонент 18, находящийся у табака, имеет самые низкие КТО и эффективность задержания частиц, поскольку он находится спереди от вентиляции и подвергается воздействию неразбавленного основного потока дыма. При таком выполнении влияние торцевого компонента, находящегося у табака, на удаление смол минимально, так что сокращение выхода смолы из табачного стержня сведено к минимуму и, в свою очередь, количество табака, сгорающего при затяжке, также сведено к минимуму.

В предпочтительном варианте, эффективность задержания частиц всего фильтра 14 предпочтительно составляет от 40 до 45% при измерениях в условиях согласно И8А/РТС (затяжка объемом 35 куб.см. в течение двух секунд).

В предпочтительном варианте угольная загрузка приблизительно составляет 180 мг плюс или минус приблизительно 10 мг угля, чтобы достичь в среднем 25%-ного заполнения полости длиной 12 мм в случае традиционных окружностей сигарет (приблизительно от 22 до 26 мм). Такой уровень заполнения этим количеством угля позволяет обеспечить 90%-ное уменьшение содержания смол акролеина и 1,3бутадиена по сравнению с промышленной стандартной сигаретой машинного изготовления (известной как сигарета 1К4Р).

Также могут использоваться и меньшие загрузки угля, обеспечивая заполненность порядка 95% или более. При угольной загрузке 70-100 мг и более, в частности от 90 до 120 мг, компактные, полностью заполненные фильтры типа жгут-промежуток-жгут обеспечивают 90%-ное или большее уменьшение акролеина и 1,3бутадиена по сравнению с их уровнями в сигаретах 1К4Р. Такое выполнение обеспечивает значительную экономию количества угля, которое требуется для удаления этих компонентов дыма, и позволяет получить значительную экономию средств при изготовлении. Уплотнённая или полностью заполненная конфигурация фильтра типа жгут-промежуток-жгут также позволяет обеспечить более постоянную производительность по обработке газовой фазы от сигареты к сигарете.

С учетом вышесказанного и со ссылкой на фиг. 6, линия А представляет собой ряд точек данных, которые были получены при испытаниях сигарет, изготовленных вручную и имеющих конструкцию предпочтительного варианта по фиг. 1, содержащего полость 19 с постоянной длиной 10 мм, так что для всего ряда точек данных объем полости 19 является постоянным, тогда как величина загрузки углем повышалась от 100 мг до приблизительно 160 мг, о чем свидетельствует линия А на фиг. 6 при ее прохождении слева направо. Данные показывают, что когда такая полость частично заполнена 100 мг угля (условие, при котором значительное про странство остается не заполненным), эффективность угля по уменьшению акролеина существенно снижается.

Напротив, линия В на фиг. 6 представляет собой ряд точек данных, полученных для сигарет, имеющих конструкцию предпочтительного варианта, в котором пространство полости равно или приблизительно равно объему угля, так что незаполненное пространство доведено до минимума и удается избежать обходных потоков вокруг угольного слоя. При таком изменении может быть достигнута желаемая эффективность в отношении удаления акролеинов при загрузке углем, составляющей приблизительно от 90 до 100 мг. В противоположность этому частично заполненные полости, характеризуемые линией А, не позволяют достичь желаемого 90%-ного или большего уменьшения акролеина, пока полость не будет заполнена большим количеством углерода, а именно, 160 мг или более.

Подобная взаимосвязь показана на фиг. 7 А, на которой линия А представляет собой ряд точек данных, полученных для сигарет, имеющих конструкцию по фиг. 1, в которой поддерживался постоянный объем полости длиной 10 мм при увеличении загрузки угля в этой полости от 100 до приблизительно 160 мг. Линия В на фиг. 7А представляет данные, полученные для сигарет, имеющих конструкцию, подобную конструкции этого предпочтительного варианта, но с объемом полости, приблизительно равным объему углерода, так что незаполненное пространство было сведено к минимуму, чтобы избежать обходных потоков. Эти данные показывают, что фильтр в полностью заполненном состоянии с угольной загрузкой от 80 до 100 мг способен обеспечить желаемое уменьшение 1,3бутадиена (90%-ное или большее удаление), тогда как согласно линии А, такое удаление достигается при значительно большей загрузке угля (приблизительно 160 мг).

Тенденция, представленная на фиг. 7А посредством линии А, и подтверждающие данные, относящиеся к линии А, указывают на то, что при средней угольной загрузке 160 мг и заполнении около 85%, достигается приблизительно 90% уменьшение 1,3-бутадиена. Следует заметить, что подтверждающие экспериментальные данные были получены при использовании испытаний, в которых нижний количественный предел составляет менее 0,45 мкг, в то время как 90% уменьшение 1,3-бутадиена, показанное на фиг. 7А, приблизительно соответствует 0,42 мкг

1,3-бутадиена (по расчетам). Поэтому угольная загрузка 90%-ной эффективности уменьшения

1,3-бутадиена может обеспечить даже более чем 90%-ное уменьшение.

На фиг. 7В графически представлена зависимость между угольной загрузкой и уровнями

1,3-бутадиена для сигарет машинного изготовления, выполненных согласно предпочтитель ному варианту по фиг. 1, у которых длина полости 19 составляет 12 мм. Уровень заполнения определяли с использованием метода заполнения мерного цилиндра без уплотнения. Показанная тенденция говорит о том, что сигареты машинного изготовления, выполненные с целевым заполнением 83%, позволяют достичь приблизительно 90%-ного уменьшения 1,3бутадиена по сравнению с его содержанием в сигаретах 1К4Р. Целевое среднее заполнение 85% или более позволяет обеспечить уменьшение 1,3-бутадиена более чем на 90% по сравнению с сигаретами 1К4Р с полостью длиной 12 мм, используя активированный уголь с высокой площадью поверхности.

Предпочтительно, активированный уголь с высокой площадью поверхности имеет удельную площадь поверхности 1000 квадратных метров на грамм или более.

Курительные испытания были проведены дегустаторами, оценивавшими вкус сигарет, выполненных согласно предпочтительному варианту, по фиг. 1. При курении таких сигарет, содержащих элемент 27 из ароматизированных волокон, расположенный после неароматизированного угольного слоя 20, дегустаторы отметили вкус ароматизированного табака, ощущавшийся в течение нескольких первых затяжек, однако при нескольких последних затяжках были обнаружены менее желательные ароматы, типичные для традиционных сигарет с угольными фильтрами. Кроме того, при курении испытуемых сигарет, содержащих ароматизированный угольный слой 20, но не содержащих ароматовыделяющего элемента 27 после ароматизированного угольного слоя 20, дегустаторы отметили при нескольких первых затяжках нежелательный оттенок, типичный для традиционных сигарет с угольными фильтрами, однако после нескольких первых затяжек ощущался ароматный табак. Напротив, когда эксперты курили сигареты, выполненные согласно предпочтительному варианту по фиг. 1, и которые содержали элемент 27 с ароматизированными волокнами, расположенный после слоя 20 ароматизированного угля, ими был отмечен более сбалансированный вкус при всех затяжках испытуемых сигарет.

Не углубляясь в теорию, можно полагать, что сегменты фильтра действуют совместно для выделения ароматизатора в поток дыма, при этом оба источника ароматизатора обеспечивают баланс аромата и вкуса основного потока дыма на протяжении всего процесса курения. Кроме того, можно полагать, что объем ароматизатора в центральном компоненте 17, обеспечиваемый ароматизированными волокнами 27, будет выделяться раньше и это выделение будет ослабляться со временем, тогда как аромат, выделяемый из угольного слоя 20, усиливается со временем, так что при курении позднее будет выделяться больше аромата. Наличие ароматов как в угольном слое 20, так и в центральном компоненте 17 или вокруг него, обеспечивает сбалансированную доставку аромата и повышенный срок хранения сигареты 10.

В предпочтительном варианте по фиг. 1 и другим фигурам предпочтительная загрузка ароматизатора составляет в угле 20 от 3 до 6 мг, более предпочтительно 4 или 5 мг, и, аналогично, предпочтительная загрузка ароматизатором нитей 27 составляет от 3 до 6 мг, более предпочтительно приблизительно 4 или 5 мг. Следует иметь в виду, что на 180 мг загрузка ароматизированного угля в данном случае включает в себя ароматизатор.

На фиг. 2 показан другой предпочтительный вариант, который обеспечивает получение модифицированной сигареты 10А с теми же самыми сегментами фильтра, что и у сигареты 10 по фиг. 1, но с несколько иным расположением участков по отношению друг к другу, при этом для обозначения идентичных элементов использованы одинаковые позиции. В сигарете 10А элемент 27 с выделяющими аромат волокнами расположен в мундштучном концевом компоненте 22 на конце сигареты 10А после ароматизированного угольного слоя 20, отделенного от компонента 22 центральным компонентом 17. В этом варианте на ароматические волокна 27 может быть нанесен пластификатор, например триацетин, чтобы удерживать волокна в надлежащем месте внутри компонента 17 и предотвратить вытягивание нитей из фильтра во время затяжки. В варианте, ароматические волокна 27 могут быть спутаны, чтобы добиться того же самого результата. Как и в первом предпочтительном варианте, вентиляционные отверстия 24 выполнены в определенном месте вдоль центрального компонента 17 фильтра смежно ароматизированному угольному слою 20, но после него.

В представленной ниже табл. 2 приведены дополнительные детали и альтернативы в отношении различных компонентов сигареты 10А по фиг. 2.

Таблица 2

Характеристика	Мундштучный концевой компонент 22 с ароматизированным волокном	Компонент 17, содержащий адсорбент	Слой 20 с адсорбентом	Компонент 18, нахо дящийся у табака	Перфорации 24 для разбавления дыма воздухом
Длина (мм)	7-9	6-8	10-14	6	14 мм от рта
Κ.ΤΏ (мм воды)	15-20	10-20	20-30	25-35	Вентиляция 20-40%
Материал (материалы) 1	Ацетат целлюлозы	Ацетат целлюлозы	Активированный уголь	Ацетат целлюлозы	Предварительная перфорация
Материал (материалы) 2	Хлопчатобумажное волокно		Кокос	Уголь на жгуте

			Высокая площадь поверхности	Бумага с углеродом
			150-200 мг
Эффективность задержания частиц	10-15%	10-15%	12-20%	10-40%
Варианты	Волокно из ацетата целлюлозы		Пропитанный углерод
	Ароматизатор на жгуте		ЛР8
	Ароматизатор на обертке жгута		Цеолиты
	Ароматизированная обёртка жгута		Другие адсорбенты

Очевидно, что приведенные выше характеристики, касающиеся второго предпочтительного варианта (фиг. 2), применимы и к первому предпочтительному варианту (фиг. 1), безусловно, имея в виду то, что в последнем упомянутом варианте (фиг. 1) ароматизированное волокно 27 расположено в центральном компоненте 17 фильтра. Последнее выполнение является традиционным видом мундштучного конца сигареты 10.

На фиг. 3 представлен альтернативный вариант выполнения дополнительного ароматовыделяющего компонента 17, показанного на фиг. 1 и 2. Конкретно, ароматовыделяющий компонент 17А, показанный на фиг. 3, содержит жгут 50 из ацетата целлюлозы с низкой эффективностью задержания частиц, окруженную оберткой 52. Объединяющая обертка 54 фильтра окружает обертку жгута, а также остальные компоненты многокомпонентного фильтра 14 (не показаны). Ароматизатор наносят на обертку 52 жгута или на наружную сторону жгута 50 из ацетата целлюлозы для придания аромата дыму сигареты, когда он проходит через жгут 50. В варианте ароматизатор может быть нанесен на объединяющую обертку 54 в зоне жгута 50 из ацетата целлюлозы, либо он может быть введен в качестве компонента пластификатора жгута 50.

Система ароматизации может быть выбрана для придания определенных субъективных свойств (сладость, способность вызывать слюнотечение, приятный запах и т.д.), причем ее выбирают таким образом, чтобы она содержала ингредиенты, находящиеся в определенном диапазоне молекулярного веса (влияющего на точку кипения, точку воспламенения, давление паров окружающей среды и т.д.) для ее удерживания в гранулированном активированном угле. Система ароматизации может быть обеспечена в активированном угле, имеющем заданную характеристику (размер гранул, дозированную активность, содержание золы, распределение пор по размерам и т.д.) для возможности выделения системы ароматизации в поток дыма сигареты последовательным и контролируемым образом. Не желая быть связанным теорией, можно полагать, что система ароматизации смещается из активированного угля посредством полулетучих компонентов в потоке дыма, которые в большей степени адсорбируются активированным углем. Можно полагать, что эти компоненты дыма обычно имеют больший молекулярный вес, чем ингредиенты системы ароматизации. Из-за разной адсорбции внутри углерода будут получены разные энергии адсорбции и потенциалы для теплоты адсорбции, что приводит к постепенному выделению аромата по мере того, как адсорбируется все больше и больше полулетучих компонентов дыма.

Не желая быть связанным теорией, можно полагать, что в настоящем изобретении использовано наблюдаемое явление, заключающееся в том, что активированный уголь (или другой адсорбент), несущий первый адсорбат с низким теплом адсорбции, будет выделять долю первого адсорбата при наличии второго адсорбируемого агента, имеющего большее тепло адсорбции. Можно полагать, что даже при высоко загруженном активированном угле некоторые активные сайты угля все еще пригодны для адсорбции второго адсорбируемого агента, и когда такая адсорбция происходит, выделенное тепло адсорбции приемлемо для выделения из углерода доли первого абсорбента. Точнее, в контексте настоящего изобретения активированный уголь 20 вначале насыщают ароматизатором, который предпочтительно имеет достаточно низкое тепло адсорбции по отношению к теплу адсорбции компонентов основного потока дыма, находящихся в виде органического газа. Можно полагать, что в настоящем изобретении использовано взаимодействие между остающимися активными сайтами в угле 20, содержащем ароматизатор, и компонентами в виде органического газа в проходящем основном потоке дыма, которые имеют большее тепло адсорбции, чтобы обеспечить тепло, приводящее к выведению (выделению) доли ароматизатора в проходящий основной поток дыма.

На фиг. 4 показана еще одна сигарета 10В, содержащая табачный стержень 12 и многокомпонентный фильтр 14, прикрепленный к стержню посредством обертывающей фильтр бумаги

16. Фильтр 14 содержит загруженный углем сегмент 15 в виде узла «жгут-промежутокжгут», в котором между первым и вторым жгутами 18, 26 расположен солидный слой ароматизированного угольного материала 20. Предпочтительно, каждый из жгутов 18 или 26 содержит жгут ацетата целлюлозы с низкой эффективностью задержания частиц, при этом жгут 26 включает одно или более волокон 27, несущих ароматизатор. Кроме того, если требуется, на жгут 18 из ацетата целлюлозы могут быть нанесены частицы угля.

Материал 20, представляющий собой активированный уголь, служит в качестве адсорбента компонентов основного потока дыма, например альдегидов, кетонов и других летучих органических соединений. Активированный уголь может содержать на своей поверхности ароматизатор, который при курении сигареты 10В выделяет аромат в основной поток дыма.

Перфорации 24 у жгута 26 или вокруг него обеспечивают как разбавление основного потока дыма окружающим воздухом, так и уменьшение количества табака, сжигаемого при каждой затяжке. Вентиляция уменьшает образование и доставку компонентов в виде частиц (смол) и газовой фазы (СО) во время затяжки.

На фиг. 5 показана сигарета 10С, подобная сигарете 10В, представленной на фиг. 4, при этом для обозначения подобных элементов использованы те же позиции. Однако сигарета 10С у мундштучного конца 60 выполнена с канавками, благодаря которым может использоваться более плотная бумага 62 для обертывания фильтра.

На фиг. 8 показана еще одна сигарета 10Ό по изобретению, компоненты которой, подобные компонентам сигареты 10А (фиг. 2), обозначены теми же позициями. Сигарета 10Ό также содержит многокомпонентный фильтр 14Ό, но вместо второго целлюлозного жгута 22 сигареты 10А использован фильтрующий жгут 30, создающий Κ.ΤΏ. Фильтрующий жгут 30 расположен между активированным углем 20 и выделяющим аромат компонентом 17, при этом жгут 30 может содержать непроницаемую полую пластиковую трубку, закрытую у переднего конца посредством обжатия. Такой жгут описан в патенте США 4,357,950, включенном сюда полностью путем ссылки. В варианте такие компоненты фильтра могут быть получены от вышеупомянутой фирмы Лтепсап РШтопа Сотрапу, Ричмонд, Виржиния. В результате использования жгута 30 будет обеспечена зона перехода 32 от зоны 34 из активированного угля 20, имеющей, в общем, круглое поперечное сечение и создающей низкий перепад давлений, к имеющей, по существу, кольцевое поперечное сечение в зоне 36 с высоким перепадом давлений. Такая зона перехода и находящиеся дальше по ходу перфорации 24 приводят к увеличению времени пребывания основного потока дыма дальше по ходу от перфораций. В результате, будет обеспечено благоприятное уменьшение компонентов газовой фазы при затягивании дымом сигареты 10Ό, притом одновременно с благоприятным разбавлением окружающим воздухом и приемлемыми характеристиками в отношении затягивания. Аромат выделяется в разбавленный основной поток дыма, когда тот про ходит через ароматовыделяющий компонент 17. Как и в других вариантах, предпочтительно, чтобы слой 20 адсорбента содержал активированный уголь, несущий аромат.

В качестве примера можно указать, что длина табачного стержня 12 сигареты 10Ό может составлять 45 мм, а длина многокомпонентного фильтра 14Ό может составлять 38 мм. Длина четырех участков фильтра 14Ό такова: жгут 18 из ацетата целлюлозы 6 мм, угольного материала 10 мм, фильтрующего жгута 30, 14 мм, и ароматовыделяющего компонента 17, 8 мм. Предельное содержание смол может составлять от 4 до 10 мг.

Фильтрующий жгут 30 также может содержать с наружной стороны целлюлозоацетатный жгут с низкой эффективностью задержания частиц. Переход 32, в общем, от круглого поперечного сечения 34, в общем, к кольцеобразному поперечному сечению 36 и наличие дальше по ходу перфораций 24, предназначенных для разбавления воздухом, повышают падение давления, а также увеличивают время пребывания дыма в контакте с углеродом в фильтрующем жгуте 20. Дым разбавляется воздухом, проходящим через перфорации 24 и перемешивающимся с дымом, чтобы обеспечить разбавление приблизительно в диапазоне 45-65%. При разбавлении воздухом, например на 50%, поток через сигарету перед перфорациями, обеспечивающими разбавление, уменьшается на 50%, за счет чего будет уменьшена на 50% скорость дыма, а это позволяет увеличить время пребывания дыма в жгуте 20 примерно в 2 раза. В этом варианте выполнения многокомпонентного фильтра обеспечено максимальное количество угольного материала перед перфорациями 24, служащими для разбавления дыма воздухом.

В сигарете 10Ό использована обжатая пластиковая трубка в качестве элемента, который, по существу, непроницаем компонентами газовой или паровой фазы для влияния на переход от зоны со значительным временем пребывания к зоне со значительным перепадом давлений. Предполагается, что могут использоваться и другие формы, например, с коническими или тупыми концами. Кроме того, также может использоваться сплошной элемент, например, изготовленный из жгута ацетата целлюлозы, имеющего высокую плотность (и, следовательно, непроницаемость), либо также может быть использован твердый стержень, как, например, показано на фиг. 9 и описано ниже. Также предполагается, что могут использоваться другие непроницаемые мембранные структуры.

Кроме того, как отмечено выше, табачный стержень 12 может быть обернут традиционной сигаретной бумагой, либо для этой цели может быть использована полосная сигаретная бумага. Полосная сигаретная бумага включает разнесенные целлюлозные полоски, окружающие табачный стержень сигареты 10Ό, чтобы изме нять его скорость горения. Помимо этого, компонент, несущий абсорбент, если требуется, может быть использован как сам по себе, так и в сочетании с несущим адсорбент сегментом 15 многокомпонентного фильтра 14Ό.

В приведенной ниже табл. 3 указаны дополнительные детали и альтернативы, касающиеся различных компонентов сигареты 10Ό, представленной на фиг. 8.

Таблица 3

(Компоненты ва	рианта по ф	иг. 8)
	Мундштучный концевой компонент 26	КТЭсоздающий компонент 30	Слой 20 адсорбента	Компонент 18, находящийся у табака	Перфорации 24 для разбавления дыма
Длина (мм)	6-8	14-16	10-12	6	19 от рта
КТ!) (мм воды)	15-20	70-80	20-30	15-20	Вентиляция 40-65%
Эффективность задержания частиц	10-15%	15-20%	15-20%	10-20%
Материал (материалы)	Ацетат целлюлозы	СОЭ	Активированный уголь	Ацетат целлюлозы	Предварительные перфорации
	Хлопчатобумажное волокно	Продуцент ΚΤΌ	Кокос	Уголь на жгуте
			Значительная площадь поверхности	Бумага с углем
			129-180мг
Варианты	Волокно из ацетата целлюлозы	Концентричная сердцевина	Пропитанный уголь
	Аромат на жгуте	Т\\'А“	АР8
	Аромат на обертке жгута	Трубка в жгуте	Цеолиты
	Аромат на обертке жгута		Другие адсорбенты

СОЭ - разбавитель окиси углерода.

ТА’А - тонкий обернутый ацетат, см. патенты США 4,614,199 и 4,675,064, включенные сюда путем ссылки.

Для ацетата целлюлозы диапазон всех денье от 3,0 до 8,0 для всех вышеупомянутых жгутов фильтра.

На фиг. 9 представлена еще одна сигарета 10Е по изобретению, компоненты которой, подобные компонентам сигареты 10Ό, обозначены теми же позициями. Сигарета 10Е также включает многокомпонентный фильтр 14Е, в котором вместо используемого в сигарете 10Ό жгута 30 с разбавителем окиси углерода используют жгут 40 с концентричной сердцевиной. Жгут 40 фильтра расположен между активированным углем 20 и ароматовыделяющим компонентом 17, при этом жгут 40 может содержать, по существу, непроницаемый цилиндрический стержень

42, окруженный жгутом 44 ацетата целлюлозы с низкой эффективностью задержания частиц, находящимся на его наружной стороне. В результате использования жгута 40 фильтра будет обеспечена резкая зона перехода, в общем, от имеющей круглое поперечное сечение зоны из активированного угля 20 с низким перепадом давления к, в общем, имеющей кольцевое поперечное сечение зоне с высоким перепадом давления. Этот переход и расположение дальше по ходу перфораций 24 приводят к значительному времени пребывания основного потока дыма перед перфорациями, как объяснено выше в отношении сигареты 10Ό по фиг. 8.

В качестве примера, длина табачного стержня 12 сигареты 10Е может составлять 45 мм, а длина многокомпонентного фильтра 14Е может составлять 38 мм. Длина четырех компонентов фильтра 14Е такова: жгута 18 ацетата целлюлозы 6 мм, угольного материала 10 мм, жгута 40 фильтра 14 мм, компонента 17, выделяющего аромат, 8 мм. Общее содержание смол может составлять 4-10 мг.

В сигарете 10Е происходит разбавление дыма воздухом, проходящим через перфорации 24 и перемешивающимся с дымом, для получения разбавления приблизительно 45-65%. Как и в случае сигареты 10Ό, при разбавлении воздухом 50% поток через сигарету 10Е впереди от перфораций, обеспечивающих разбавление, уменьшается на 50%, вследствие чего на 50% уменьшается скорость дыма, что позволяет увеличить время пребывания дыма в жгуте 20 фильтра приблизительно в два раза.

Табачный стержень 12 сигареты 10Е может быть обернут традиционной или полосной сигаретной бумагой, как описано выше, а участок, несущий абсорбент, может быть использован сам по себе или, если требуется, в сочетании с несущим адсорбент сегментом 15 многокомпонентного фильтра 14Е.

В варианте, концентричный жгут 40 фильтра может быть выполнен таким образом, что поток будет проходить по существу только через его сердцевину при ограничении потока через кольцевое пространство снаружи сердцевины.

На фиг. 10 показан альтернативный вариант ароматовыделяющего компонента 17, показанного на фиг. 8 и 9. Конкретно, ароматовыделяющий компонент 17', показанный на фиг. 10, содержит жгут 50 из ацетата целлюлозы с низкой эффективностью задержания частиц, окруженный оберткой 52. Объединяющая обертка 54 окружает обертку жгута, а также остальные компоненты многокомпонентного фильтра. Ароматизатор нанесен на обертку 52 жгута или на наружную сторону жгута 50 из ацетата целлюлозы, чтобы передавать аромат дыму сигареты, когда он проходит через жгут 50. В варианте ароматизатор может быть нанесен на объединяющую обертку 54 в зоне жгута 50 из ацетата целлюлозы, либо он может быть введен в качестве компонента пластификатора жгута 50.

На фиг. 11 показана еще одна сигарета 10Е по изобретению, компоненты которой, подобные компонентам сигареты, показанной на фиг. 10Е, обозначены теми же позициями. Сигарета 10Е включает многокомпонентный фильтр 14Е, который содержит спереди сегмент 15, несущий адсорбент, предназначенный для удаления одного или более из компонентов основного потока дыма, проходящего через этот сегмент, и находящийся дальше по ходу компонент 17, выделяющий аромат в основной поток дыма, когда дым проходит через этот компонент.

Выделяющий аромат компонент 17 сигареты 10Е отличается тем, что он содержит жгут 40, расположенный после активированного угля 20. Жгут 40 содержит относительно непроницаемый или высоко непроницаемый твердый цилиндрический стержень 42, окруженный жгутом 44 ацетата целлюлозы с низкой эффективностью задержания частиц, при этом жгут 40 по выполнению и своей функции подобен жгуту, показанному на фиг. 9. Однако жгут 40, показанный на фиг. 11, включает ароматизатор, находящийся на объединяющей обертке 54, который выделяет аромат в основной поток дыма, протекающий через компонент 17.

В качестве примера, длина табачного стержня 12 сигареты 10Е может составлять 45 мм, а длина многокомпонентного фильтра 14Е может составлять 38 мм. Длина трех компонентов фильтра 14Е такова: жгуты 18 ацетата целлюлозы 6 мм, угля 16 мм и жгута 40 16 мм. Общее содержание смол может составлять 4-10 мг.

В сигарете 10Е дым разбавляют воздухом, проходящим через перфорации 24 и перемешивающимся с дымом, чтобы обеспечить разбавление воздухом приблизительно 45-65%. Это разбавление также служит для увеличения времени пребывания дыма среди угольных гранул 20, как объяснено выше.

Один или более ряды перфораций 24 возле жгута 40 или вокруг него обеспечивают как разбавление основного потока дыма окружающим воздухом, так и уменьшение количества табака, сгорающего во время каждой затяжки. Вентиляция уменьшает образование и доставку компонентов в виде частиц (смолы) и газовой фазы (СО) при затяжке.

Дополнительный компонент 17 многокомпонентного фильтра 14, 14Ό, 14Е, выделяющий аромат, предпочтительно содержит жгут 26 из ацетата целлюлозы с низкой эффективностью задержания частиц, совместно с одним или более несущими ароматизатор волокнами или лентами 27. Жгут 26 находится в обращенном ко рту конце сигареты, показанном на фиг. 2, 4, 5, 8 и 9, в дальнем положении по ходу сигареты. Когда происходит втягивание основного потока табачного дыма через волокна или ленты 27, то для создания желаемого эффекта в дым выделя ется аромат. Как отмечено выше, в патенте США 4,281,671, включенном сюда путем ссылки, описаны фильтры табачного дыма, включающие волокна и ленты с ароматизирующими материалами.

Хотя изобретение представлено и описано в соответствии с предпочтительными вариантами его выполнения, понятно, что без отхода от объема изобретения, определяемого формулой, возможны различные варианты и модификации изобретения. Так, сегмент 15 типа жгутпромежуток-жгут или угольный слой 20 могут быть заменены на элемент из агломерированного угля или на другую форму адсорбента, предназначенного для удаления из основного потока дыма компонентов газовой фазы. При этом угольный слой также может содержать комбинацию угля и волокон. Кроме того, компоненты в виде жгутов могут быть выполнены из фильтрующих материалов, отличающихся от конкретных указанных здесь материалов. Вентиляция может быть выполнена путем использования способов, известных в данной области, поточных или нет.

Кроме того, настоящее изобретение может быть осуществлено на практике применительно к разным по окружности, узким и широким сигаретам. Также, хотя настоящее изобретение предпочтительно используется с неароматизированным табаком, использование ароматизированного табачного материала также находится в объеме изобретения.

Claims (43)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Сигарета, содержащая табачный стержень и многокомпонентный фильтр, содержащий слой адсорбента и вентиляцию в месте, расположенном после указанного слоя адсорбента, при этом слой адсорбента и вентиляция служат для существенного удаления по меньшей мере одного компонента из основного потока табачного дыма, когда основной поток дыма втягивают через фильтр, а также содержащий по меньшей мере один ароматовыделяющий компонент для выделения аромата в основной поток дыма, причем ароматовыделяющий компонент фильтра расположен после слоя адсорбента в направлении втягивания основного потока дыма через фильтр.
2. 2. Сигарета по п.1, в которой упомянутый слой адсорбента включает активированный уголь, несущий ароматизатор.
3. 3. Сигарета по п.2, в которой ароматовыделяющий компонент фильтра включает несущее ароматизатор волокно, расположенное после активированного угля, несущего ароматизатор.
4. 4. Сигарета по п.3, в которой слой адсорбента расположен в полости, образованной между торцевым компонентом фильтра, расположенным возле табака, и центральным компо нентом фильтра, при этом указанная полость находится в состоянии заполнения по меньшей мере на 85%.
5. 5. Сигарета по п.4, в которой торцевой компонент фильтра, расположенный возле табака, расположен смежно табачному стержню, а центральный компонент фильтра имеет концевой участок, смежный адсорбенту, при этом вентиляция обеспечена в месте вдоль смежного переднего концевого участка центрального компонента фильтра.
6. 6. Сигарета по п.5, в которой вентиляция составляет 45-55%, причем многокомпонентный фильтр дополнительно содержит мундштучный концевой компонент, расположенный после центрального компонента фильтра.
7. 7. Сигарета по п.6, в которой указанный торцевой компонент фильтра, расположенный возле табака, центральный компонент фильтра, слой адсорбента и мундштучный концевой компонент фильтра имеют низкую эффективность фильтрования частиц.
8. 8. Сигарета по п.7, в которой уровень сопротивления затяжке указанного мундштучного концевого компонента и указанного центрального компонента фильтра превышает сопротивление затяжке указанного торцевого компонента фильтра, расположенного возле табака.
9. 9. Сигарета по п.8, в которой вентиляция содержит по окружности ряд перфораций сквозь обертывающую бумагу, при этом указанная обертывающая бумага прикрепляет указанный многокомпонентный фильтр к указанному табачному стержню.
10. 10. Сигарета по п.9, в которой упомянутая вентиляция расположена по меньшей мере на 12 мм от мундштучного конца сигареты.
11. 11. Сигарета по п.3, в которой ароматовыделяющий компонент включает жгут из ацетата целлюлозы, несущий ароматизатор.
12. 12. Сигарета по п.3, в которой ароматовыделяющий компонент, выделяющий аромат, включает жгут из ацетата целлюлозы, окруженный оберткой с ароматизатором на обертке жгута.
13. 13. Сигарета по п.3, в которой участок фильтра, содержащий адсорбент, включает активированный уголь в количестве по меньшей мере 90 мг в полностью заполненном состоянии.
14. 14. Сигарета по п.3, в которой слой адсорбента содержит активированный уголь с большой площадью поверхности в количестве по меньшей мере 90-120 мг или более в полностью заполненном состоянии или 160-180 мг или более при 85%-ном или большем заполнении.
15. 15. Сигарета по п.3, в которой слой адсорбента содержит активированный уголь с большой площадью поверхности в количестве по меньшей мере 90-120 мг в полностью заполненном состоянии.
16. 16. Сигарета по п.1, в которой многокомпонентный фильтр включает компонент в форме вставки, определяющей путь для потока с переходом от, по существу, круглого к, по существ, кольцевому пути, чтобы обеспечить тем самым повышенный перепад давлений и увеличенное время пребывания дыма основного потока в фильтре.
17. 17. Сигарета по п.1, в которой многокомпонентный фильтр включает компонент в форме вставки, обеспечивающей сужение потока после слоя адсорбента.
18. 18. Сигарета по п.17, в которой вставка, обеспечивающая сужение потока после слоя адсорбента, образует кольцевой путь для потока.
19. 19. Сигарета по п.17, в которой вставка, обеспечивающая сужение потока после слоя адсорбента, образует центральный путь для потока.
20. 20. Сигарета по п.17, в которой вставка, обеспечивающая сужение потока после слоя адсорбента, содержит концентричный фильтр.
21. 21. Многокомпонентный фильтр курительного изделия, содержащий сегмент, несущий адсорбент, смежный переднему торцевому участку фильтра, при этом сегмент, несущий адсорбент, имеет эффективность задерживания частиц в диапазоне 10-20% и меньшее сопротивление затягиванию (КТО);

    создающий КТО сегмент, включающий сужение потока и вентиляцию, при этом создающий КТО сегмент расположен в промежуточном положении вдоль указанного фильтра и имеет эффективность задерживания в диапазоне 10-20%;

    ароматовыделяющий сегмент, расположенный далее по ходу вдоль указанного фильтра, при этом ароматовыделяющий участок имеет эффективность задерживания частиц в диапазоне 10-20% и меньшее КТО, причем указанным меньшим КТО является КТО, которое меньше, чем у КГО-создающего сегмента.
22. 22. Многокомпонентный фильтр по п.21, в котором вентиляция является смежной переднему концевому участку КГО-создающего сегмента фильтра.
23. 23. Сигарета, содержащая табачный стержень и многокомпонентный фильтр, содержащий по меньшей мере один несущий адсорбент и выделяющий аромат сегмент для выделения аромата в основной поток табачного дыма и для удаления аромата в основной поток табачного дыма и для удаления по меньшей мере одного компонента из дыма основного потока при втягивании основного потока дыма через фильтр и по меньшей мере один дополнительный ароматовыделяющий сегмент для выделения в основной поток дыма дополнительного аромата, при этом ароматовыделяющий сегмент расположен после сегмента, несущего адсорбент и выделяющего аромат, в направлении втягивания основного потока дыма через фильтр.
24. 24. Сигарета по п.23, в которой дополнительный ароматовыделяющий сегмент включает несущее ароматизатор волокно.
25. 25. Сигарета по п.23, в которой сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает активированный уголь, несущий ароматизатор.
26. 26. Сигарета по п.23, в которой сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает три фильтрующих компонента, а именно активированный уголь, несущий ароматизатор и два компонента в виде жгутов ацетата целлюлозы с противоположных сторон активированного угля.
27. 27. Сигарета по п.23, включающая в себя наружную бумагу, обертывающую многокомпонентный фильтр, с перфорациями в этой обертывающей бумаге, расположенными после сегмента, несущего адсорбент и выделяющего аромат, для введения окружающего воздуха в основной поток табачного дыма, втягиваемого через фильтр.
28. 28. Сигарета по п.23, в которой дополнительный участок, выделяющий аромат, включает жгут из ацетата целлюлозы, несущий ароматизатор.
29. 29. Сигарета по п.23, в которой дополнительный ароматовыделяющий сегмент включает жгут из ацетата целлюлозы, окруженный оберткой с ароматизатором на этой обертке.
30. 30. Сигарета по п.23, в которой сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает угольные гранулы, несущие ароматизатор.
31. 31. Сигарета по п.30, в которой сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает по меньшей мере 90-120 мг или более указанного угля в полностью заполненном состоянии или 160-180 мг или более указанного угля в состоянии 85%-ного или большего заполнения.
32. 32. Сигарета, содержащая табачный стержень и многокомпонентный фильтр, содержащий слой адсорбента и ароматовыделяющий сегмент, расположенный после слоя адсорбента, при этом указанный адсорбент представляет собой несущий ароматизатор активированный уголь с высокой площадью поверхности, так чтобы при втягивании основного потока дыма через передний участок фильтра происходило удаление компонентов газовой фазы дыма, и выделение аромата из слоя адсорбента, а после этого в основной поток дыма выделялся дополнительный ароматизатор при прохождении дымом ароматовыделяющего сегмента фильтра;

    вентиляцию фильтра, расположенную на расстоянии после слоя адсорбента, чтобы снизить скорость основного потока дыма через слой адсорбента;

    причем упомянутый угольный слой содержит по меньшей мере 90-120 мг или более ука25 занного угля в полностью заполненном состоянии, либо 160-180 мг или более угля в состоянии 85%-ного или большего заполнения;

    при этом сигарета обеспечивает существенное уменьшение компонента газовой фазы в основном потоке дыма.
33. 33. Сигарета по п.32, при этом сигарета обеспечивает существенное уменьшение компонентов газовой фазы в основном потоке дыма, включая 90%-ное или большее снижение содержания 1,3-бутадиена, акролеина, изопрена, пропиональдегида, бензола, толуола и стирола.
34. 34. Сигарета по п.32, обеспечивающая существенное снижение содержания компонентов газовой фазы в основном потоке дыма, включая 80%-ное или большее снижение уксусного альдегида и цианида водорода.
35. 35. Сигарета, содержащая табачный стержень и многокомпонентный фильтр, включающий в себя слой адсорбента, содержащий активированный уголь с высокой площадью поверхности, так чтобы при втягивании основного потока дыма через передний участок фильтра происходило удаление компонентов газовой фазы дыма;

    вентиляцию фильтра, расположенную на расстоянии после слоя адсорбента, чтобы снизить скорость основного потока дыма через слой адсорбента;

    при этом слой углерода содержит по меньшей мере 90-120 мг или более указанного угля в полностью заполненном состоянии или 160-180 мг или более указанного угля в состоянии 85%-ного или большего заполнения;

    причем вентиляция фильтра расположена на расстоянии по меньшей мере около 12 мм от мундштучного конца сигареты;

    при этом сигарета обеспечивает значительное снижение содержания компонентов газовой фазы в основном потоке дыма.
36. 36. Многокомпонентный сигаретный фильтр, содержащий по меньшей мере один сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, для выделения аромата в основной поток табачного дыма и удаления по меньшей мере одного компонента основного потока табачного дыма и по меньшей мере один дополнительный сегмент, выделяющий аромат, для выделения дополнительного аромата в основной поток дыма, при этом указанный дополнительный сегмент, выделяющий аромат, расположен после сегмента, несущего адсорбент и выделяющего аромат.
37. 37. Фильтр по п.36, в котором дополнительный сегмент, выделяющий аромат, включает волокно, несущее ароматизатор.
38. 38. Фильтр по п.36, в котором сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает активированный уголь, несущий ароматизатор.
39. 39. Фильтр по п.36, в котором участок, несущий адсорбент и выделяющий аромат, содержит три фильтрующих компонента, а именно активированный уголь, несущий ароматизатор и компоненты из жгутов ацетата целлюлозы, расположенные с противоположных сторон от активированного угля.
40. 40. Фильтр по п.36, в котором дополнительный сегмент, выделяющий аромат, включает жгут из ацетата целлюлозы, несущий ароматизатор.
41. 41. Фильтр по п.36, в котором дополнительный сегмент, выделяющий аромат, включает жгут из ацетата целлюлозы, окруженный оберткой, с ароматизатором на обертке жгута.
42. 42. Фильтр по п.36, в котором сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает угольные гранулы, несущие ароматизатор.
43. 43. Фильтр по п.42, в котором сегмент, несущий адсорбент и выделяющий аромат, включает по меньшей мере 90-120 мг или более указанного угля в полностью заполненном состоянии или 160-180 мг или более указанного угля в состоянии 85%-ного или большего заполнения.