ITBO20130640A1 - Elemento filtrante ed articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante. - Google Patents

Elemento filtrante ed articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante.

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ITBO20130640A1
ITBO20130640A1 IT000640A ITBO20130640A ITBO20130640A1 IT BO20130640 A1 ITBO20130640 A1 IT BO20130640A1 IT 000640 A IT000640 A IT 000640A IT BO20130640 A ITBO20130640 A IT BO20130640A IT BO20130640 A1 ITBO20130640 A1 IT BO20130640A1
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IT
Italy
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filter element
ventilation
hole
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smoking article
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Ivan Eusepi
Giuliano Gamberini
Massimo Sartoni
Nicola Viscanti
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Gd Spa
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Description

D E S C R I Z I O N E
"Elemento filtrante ed articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante"
La presente invenzione è relativa un elemento filtrante e ad un articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante.
In particolare la presente invenzione è relativa ad un filtro per sigaretta e ad una sigaretta comprendente tale filtro ed uno spezzone di sigaretta collegati fra loro.
Le sigarette con filtro di tipo noto comprendono un elemento filtrante sostanzialmente cilindrico, ad esempio realizzato in acetato, collegato, mediante una fascetta, ad un cosiddetto spezzone di sigaretta, comprendente, ad esempio, tabacco trinciato avvolto in un foglio di carta o simile.
Esistono sigarette che sono dotate di sistemi di ventilazione per diluire il flusso principale di fumo che giunge alla bocca di un generico utilizzatore con aria fresca introdotta dall’ambiente esterno.
In un filtro convenzionale, un metodo per garantire la ventilazione consiste nel praticare, ad esempio mediante laser, dei piccoli fori in direzione radiale al filtro equispaziati lungo la circonferenza esterna; tali fori penetrano generalmente di pochi decimi di millimetro nell’acetato.
In alcune soluzione sono altresì previste due corone di fori per ottenere maggiore ventilazione e quindi maggiore diluizione del flusso principale di fumo.
Le soluzioni note presentano alcuni inconvenienti.
La Richiedente ha osservato che considerando una sezione trasversale del filtro, in prossimità dell’estremità destinata alla bocca dell’utilizzatore, si evidenziano elevati valori di fumo non miscelato (smoke volume fraction) nelle vicinanze dell’asse della sigaretta mentre nelle zone radialmente più esterne i valori di fumo sono molto bassi ed è elevata la quantità di aria che non si è diluita con il fumo stesso.
In questo contesto, il compito precipuo del presente trovato è proporre un elemento filtrante ed un articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante che siano esenti dai suddetti inconvenienti. Uno scopo della presente invenzione è proporre un articolo da fumo, in particolare una sigaretta in cui sia ottimizzato, rispetto alle soluzioni note il miscelamento del fumo con l’aria di ventilazione all’interno del filtro, in particolare all’estremità destinata alla bocca dell’utilizzatore.
Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un articolo da fumo, in particolare una sigaretta con filtro, che garantisca una distribuzione di diluizione il più uniforme possibile all’uscita del filtro.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un elemento filtrante secondo la rivendicazione 1 ed un articolo da fumo secondo la rivendicazione 15.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un elemento filtrante e di un articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante come illustrati negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra un articolo da fumo secondo la presente invenzione, in una prima forma di realizzazione, in una vista in assonometria schematica;
- la figura 2 illustra l’articolo da fumo della figura 1 in una vista frontale schematica con alcune parti asportate per maggiore chiarezza;
- la figura 3 illustra l’articolo da fumo della figura 1 in una vista laterale schematica opportunamente interrotta;
- la figura 4 illustra un particolare ingrandito dell’articolo da fumo della figura 1 in una vista in sezione schematica secondo il piano IV-IV di figura 2 opportunamente interrotta;
- la figura 5 illustra un elemento filtrante secondo la presente invenzione in una vista assonometrica schematica;
- la figura 6 illustra un articolo da fumo secondo la presente invenzione in una ulteriore forma di realizzazione in una vista in sezione opportunamente interrotta.
Con riferimento alle allegate figure, con il numero 1 è indicato un articolo da fumo secondo la presente invenzione, in particolare una sigaretta con filtro.
L’articolo 1 comprende un elemento 2 filtrante ed uno spezzone 3 di sigaretta collegati fra loro e presenta una direzione D di sviluppo prevalente ed un asse A.
La direzione D di sviluppo prevalente e l’asse A dell’articolo 1 corrispondono rispettivamente anche alla direzione di sviluppo prevalente e all’asse dell’elemento 2 filtrante.
In uso, l’articolo da fumo è interessato da un flusso F1 principale di fumo, dato dalla combustione dello spezzone 3 di sigaretta, che dallo spezzone 3 di sigaretta si muove verso l’elemento 2 filtrante. L’articolo 1 comprende una fascetta 4 di collegamento che avvolge l’elemento 2 filtrante e lo spezzone 3 di sigaretta ed è attaccata agli stessi, preferibilmente mediante adesivo.
L’elemento 2 filtrante secondo la presente invenzione comprende uno spezzone 6 di ventilazione presentante almeno un canale 8 interno ed almeno un foro 9 avente un ingresso 10 in comunicazione con una superficie 11 esterna dell’elemento 2 filtrante ed una uscita 12 in comunicazione con il canale 8 interno.
Con particolare riferimento alle figure 1 e 3, in una forma di realizzazione l’elemento 2 filtrante comprende uno spezzone 5a di materiale filtrante, ad esempio materiale poroso come l’acetato, destinato alla bocca di un utilizzatore non illustrato. In altre parole, lo spezzone 5a si trova nell’elemento 2 filtrante dal cosiddetto lato utilizzatore.
Preferibilmente, lo spezzone 6 di ventilazione è coassiale allo spezzone 5 di materiale filtrante.
Nell’esempio illustrato, l’elemento 2 filtrante comprende un secondo spezzone 5b in materiale filtrante affacciato allo spezzone 3 di sigaretta.
Lo spezzone 5b si trova nell’elemento 2 filtrante dal cosiddetto lato sigaretta, in contatto con lo spezzone 3.
Lo spezzone 5b è ad esempio in acetato o comprende acetato e “charcoal”.
Lo spezzone 5b è disposto a monte dello spezzone 6 di ventilazione considerando il flusso F1 principale.
Lo spezzone 5a è disposto a valle dello spezzone 6 di ventilazione considerando il flusso F1 principale.
Lo spezzone 6 di ventilazione risulta interposto fra il primo spezzone 5a ed il secondo spezzone 5b.
Secondo quanto illustrato, il flusso F1 incontra lo spezzone 5b poi lo spezzone 6 ed infine lo spezzone 5a.
In una forma di realizzazione alternativa non illustrata, l’elemento 2 filtrante comprende lo spezzone 5b in materiale filtrante e lo spezzone 6 di ventilazione.
In tal caso, lo spezzone 6 di ventilazione è destinato alla bocca dell’utilizzatore.
In una forma di realizzazione alternativa, illustrata ad esempio nella figura 6, l’elemento 2 filtrante comprende lo spezzone 6 di ventilazione e lo spezzone 5a di materiale filtrante.
Secondo quanto illustrato, lo spezzone 6 di ventilazione è a contatto con lo spezzone 3 di sigaretta.
Lo spezzone 6 di ventilazione e lo spezzone 5a e/o 5b di materiale filtrante sono mantenuti insieme, preferibilmente, da un rivestimento 7 ad esempio sotto forma di foglio di carta o simile avvolto allo spezzone 6 e allo spezzone 5.
Lo spezzone 6 presenta almeno un canale 8 interno, di passaggio del flusso F1.
Lo spezzone 6 di ventilazione presenta una pluralità di fori 9 passanti aventi ciascuno un rispettivo asse A1.
I fori 9 presentano un ingresso 10 in comunicazione con una superficie 11 esterna dell’elemento 2 filtrante ed una uscita 12 in comunicazione con il canale 8.
La superficie 11 esterna è ad esempio la superficie esterna del rivestimento 7 o, in alternativa, la superficie esterna dello spezzone 6 di ventilazione.
Ad esempio, il rivestimento 7 presenta una pluralità di fori 7a ciascuno in comunicazione con l’ingresso 10 di un corrispondente foro 9.
In una forma di realizzazione la fascetta 4 presenta una pluralità di fori 13 ciascuno in comunicazione con l’ingresso 10 di un corrispondente foro 9.
In una forma di realizzazione la fascetta 4 comprende un’area 4a di ventilazione avente elevata porosità, preferibilmente maggiore di 30000 unità Coresta, in comunicazione o in sostanziale corrispondenza con gli ingressi dei fori 9.
In tal caso, la fascetta 4 è preferibilmente realizzata direttamente in cartiera o mediante micro perforazione elettrostatica.
In una preferita forma di realizzazione, i fori 9 hanno conformazione cilindrica.
Ciascun foro 9 permette, in uso, l’ingresso nel canale 8, ad esempio tramite i fori 13 e 7a o attraverso l’area 4a ed i fori 7a, di un flusso F2 di aria di ventilazione che si mescola con il flusso F1 principale nel canale 8 stesso determinando un flusso F diluito che giunge alla bocca di un generico utilizzatore non illustrato.
Vantaggiosamente, l’elemento 2 filtrante permette, in generale, di miscelare in maniera efficace il fumo del flusso F1 con l’aria di ventilazione del flusso F2 e di ottenere una diluizione più uniforme all’uscita del filtro stesso (lato bocca, flusso F).
Con riferimento alla figura 4, considerando per semplicità un solo foro 9, si osserva che l’asse A1 è inclinato di un angolo “α” rispetto ad un piano P1 ortogonale alla direzione D di sviluppo prevalente avente valore compreso fra 0° e 360° gradi sessagesimali; in altre parole, con riferimento al piano di figura 4 l’angolo “α”, considerandone valori positivi se misurati in senso antiorario e negativi se misurati in senso orario, ha valore compreso fra 90° e 90° sessagesimali.
In una preferita forma di realizzazione preferita, l’angolo “α” ha valore pari a 45° sessagesimali in modo che il flusso F2 in ingresso nel condotto 8 sia sostanzialmente concorde con il flusso F1 principale passante nel condotto stesso.
Con riferimento alla figura 2, in una preferita forma di realizzazione, considerando per semplicità un solo foro 9, si osserva che l’asse A1 del foro 9 è vantaggiosamente inclinato di un angolo “β” rispetto ad un piano P2 radiale, ovvero comprendente un raggio dell’elemento 2 filtrante, passante per l’uscita 12 del foro 9 ed avente valore compreso fra 0° e 360° gradi sessagesimali.
Con riferimento al piano di figura 4 l’angolo “β”, considerandone valori positivi se misurati in senso antiorario e negativi se misurati in senso orario, ha in pratica valore compreso fra 90° e -90° sessagesimali.
In una preferita forma di realizzazione preferita, l’angolo “β” ha valore pari a 25° sessagesimali.
Nella forma preferita di realizzazione illustrata, l’asse A1 del foro 9 non appartiene ad un piano radiale ovvero “β” è diverso da 0 e l’asse A1 non appartiene ad un piano comprendente l’asse A dell’articolo 1 da fumo o dell’elemento 2 filtrante.
Vantaggiosamente, la presenza di un disassamento dei fori 9 rispetto ai piani radiali ha effetti benefici poiché induce un moto vorticoso che migliora il miscelamento dei flussi F1 ed F2 e stabilizza il flusso F dando luogo a profili di diluizione estremamente uniformi.
In una forma di realizzazione non illustrata in cui l’angolo “β” è uguale a 0, ovvero i fori 9 sono radiali, risulta semplificato il processo produttivo dell’elemento 2 filtrante.
In generale, l’elemento 2 filtrante secondo la presente invenzione, in una preferita forma di realizzazione, comprende almeno un canale 8 in cui avviene la diluizione del flusso F1 principale di fumo.
Il canale 8 è interessato dal flusso F2 di aria, in ingresso dai fori 9, che preferibilmente induce un moto vorticoso all’interno del canale 8 stesso.
In una forma di realizzazione l’elemento 2 filtrante comprende una camera 14 di espansione disposta a valle dello spezzone 6 di ventilazione secondo il flusso F1 principale.
La camera 14 di espansione concorre alla miscelazione dei flussi F1 ed F2.
Con particolare riferimento alla figura 5, in una forma di realizzazione lo spezzone 6 di ventilazione comprende un elemento 6a tubolare.
Preferibilmente, lo spezzone 6 di ventilazione è sotto forma di elemento 6a tubolare e presenta un condotto 8a interno, preferibilmente cilindrico, che definisce il citato canale 8.
In altre parole, il canale 8 in cui avviene la miscelazione del flusso F1 e del flusso F2 è definito dal condotto 8a interno all’elemento 6 tubolare.
I fori 9 attraversano l’elemento 6a tubolare per mettere in comunicazione la superficie 11 esterna dell’elemento 2 filtrante con il condotto 8a interno.
Con riferimento alla figura 5, si osserva che l’elemento 6 tubolare o anello è allineato, preferibilmente in modo coassiale, allo spezzone 5a e/o 5b di materiale filtrante.
L’elemento 6 è preferibilmente realizzato in materiale ad alta densità, ovvero poco permeabile all’aria, come ad esempio acetato o materiale a base di cellulosa in genere.
Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, in una forma di realizzazione lo spezzone 6 di ventilazione comprende un terzo spezzone 6b di materiale filtrante.Preferibilmente, lo spezzone 6 di ventilazione è sotto forma del terzo spezzone 6b di materiale filtrante.
Lo spezzone 6b comprende una porzione 6b’ esterna ed una porzione 6b’’ interna, preferibilmente coassiale alla porzione 6b’ esterna.
La porzione 6b’’ interna ha porosità maggiore della porosità della porzione 6b’ esterna ed il canale 8 in cui avviene la diluizione del flusso F1 tramite il flusso F2 risulta definito attraverso la porzione 6b’’ interna.
In pratica, il canale 8 definito dalla porzione 6b’’ comprende una fibra costituente la porzione 6b’’stessa di porosità tale da permettere il mescolamento dei flussi F1 ed F2.
I fori 9 attraversano la porzione 6b’ esterna per mettere in comunicazione la superficie 11 esterna dell’elemento 2 filtrante con il canale 8 interessato dalla porzione 6b’’.
In altre parole, lo spezzone 6b è caratterizzato dalla porzione 6b’ esterna o buccia poco porosa ed un condotto interno, definito dalla porzione 6b’’, molto poroso, che definisce un passaggio preferenziale del flusso F1.
In genere, i fori 9 hanno lunghezza maggiore o uguale a mm 1,5-2 per attraversare la parte di spezzone 6 che circonda il canale 8, ad esempio l’elemento 6a tubolare o la porzione 6b’ dello spezzone 6b. Secondo la presente invenzione un metodo per la produzione di un articolo 1 da fumo comprendente l’elemento 2 filtrante comprende una fase di perforazione, preferibilmente mediante laser, dello spezzone 6 di ventilazione per realizzare i fori 9.
Lo spezzone 6 è perforato dalla superficie 11 esterna al canale 8 in modo che l’interno del canale 8 sia posto in comunicazione di fluido con l’ambiente esterno.
In pratica, lo spezzone 6 è perforato per tutto lo spessore della cosiddetta buccia.
Un metodo per la produzione dell’articolo 1 da fumo comprende una fase di perforazione, preferibilmente mediante laser, dello spezzone 6 di ventilazione per realizzare i fori 9.
Lo spezzone 6 è perforato dalla superficie 11 esterna al canale 8 in modo che l’interno del canale 8 sia posto in comunicazione di fluido con l’ambiente esterno.
In pratica, lo spezzone 6 è perforato per tutto lo spessore della cosiddetta buccia.
In tale metodo, la perforazione dello spezzone 6 interessa l’intero articolo 1 da fumo ed in particolare anche la fascetta 4 nella quale vengono realizzati i fori 13.
Vantaggiosamente la fase di perforazione perfora anche il rivestimento 7 realizzando i fori 7a.
In una forma di realizzazione alternativa, in cui la fascetta 4 comprende la zona 4a di ventilazione, lo spezzone 6 è preferibilmente forato, ad esempio in una cosiddetta “filter maker” di tipo sostanzialmente noto, secondo il metodo come sopra descritto, anteriormente alla realizzazione dell’articolo 1 da fumo. Il metodo comprende quindi una fase di avvolgimento dell’elemento 2 filtrante provvisto dei fori 9 e dello spezzone 3 di sigaretta con la fascetta 4 comprende l’area 4a di ventilazione in modo che l’ingresso 10 di ciascun foro 9 sia in comunicazione di fluido con l’area 4a di ventilazione.

Claims (21)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Elemento filtrante per un articolo (1) da fumo dell’industria del tabacco, detto elemento filtrante comprendendo dei mezzi (6, 8, 9, 10, 12) di ventilazione per ventilare un flusso (F1) principale di fumo attraversante detto elemento filtrante, detto elemento filtrante essendo caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ventilazione comprendono almeno uno spezzone (6) di ventilazione presentante almeno un canale (8) interno ed almeno un foro (9) avente un ingresso (10) in comunicazione con una superficie (11) esterna di detto elemento filtrante ed una uscita (12) in comunicazione con detto canale (8) interno.
  2. 2) Elemento filtrante secondo la rivendicazione 1 comprendente uno spezzone (5a) di materiale filtrante allineato secondo una direzione (D) di sviluppo prevalente a detto spezzone (6) di ventilazione.
  3. 3) Elemento filtrante secondo la rivendicazione 2 comprendente un secondo spezzone (5b) in materiale filtrante, detto spezzone (6) di ventilazione essendo interposto fra detti primo e secondo spezzone (5a, 5b) di materiale filtrante secondo detto flusso principale.
  4. 4) Elemento filtrante secondo la rivendicazione 2 o 3 in cui detto spezzone (6) di ventilazione è coassiale a detto primo spezzone (5) di materiale filtrante.
  5. 5) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4 in cui detto foro (9) presenta il proprio asse (A1) inclinato di un angolo “α” rispetto ad un piano (P1) ortogonale a detta direzione (D) di sviluppo prevalente.
  6. 6) Elemento filtrante secondo la rivendicazione 5, in cui detto angolo “α” ha valore compreso fra 90° e -90° gradi sessagesimali, preferibilmente pari a 45° gradi sessagesimali.
  7. 7) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto foro (9) presenta il proprio asse (A1) inclinato di un angolo “β” rispetto ad un piano (P2) radiale passante per l’uscita (12) di detto foro (9).
  8. 8) Elemento filtrante secondo la rivendicazione 7, in cui detto angolo “β” ha valore compreso fra 90° e -90° gradi sessagesimali.
  9. 9) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente una pluralità di detti fori (9) in detto spezzone (6) di ventilazione, ciascun foro (9) presentando il proprio asse (A1) inclinato di un angolo “α” rispetto ad un piano (P1) ortogonale a detta direzione (D) di sviluppo prevalente l’asse (A1) di ciascun foro (9) essendo inclinato di un angolo “β” rispetto ad un piano (P2) radiale passante per la propria uscita (12).
  10. 10) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente un rivestimento (7) avvolgente almeno detto spezzone (5) di ventilazione, detto rivestimento (7) presentando almeno un foro (7a) in corrispondenza dell’ingresso (10) di detto foro (9) in detto spezzone (6) di ventilazione.
  11. 11) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente una camera (14) di espansione disposta a valle di detto spezzone (6) di ventilazione secondo detto flusso (F1) principale.
  12. 12) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto spezzone (6) di ventilazione comprende un elemento (6a) tubolare presentante un condotto (8a) interno definente detto canale, detto foro (9) attraversando detto elemento (6a) tubolare per mettere in comunicazione la superficie (11) esterna dell’elemento filtrante con detto condotto (8a) interno.
  13. 13) Elemento filtrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto spezzone (6) di ventilazione comprende un terzo spezzone (6b) di materiale filtrante comprendente una porzione (6b’) esterna ed una porzione (6b’’) interna, detta porzione (6b’’) interna avendo porosità maggiore della porosità di detta porzione (6b’) esterna, detto canale (8) risultando definito attraverso detta porzione (6b’’) interna, detto foro attraversando detta porzione (6b’) esterna per mettere in comunicazione la superficie (11) esterna dell’elemento filtrante con detto canale (8).
  14. 14) Elemento filtrante secondo la rivendicazione 13 in cui detta porzione (6b’’) interna è coassiale a detta porzione (6b’) esterna.
  15. 15) Articolo da fumo comprendente uno spezzone (3) di sigaretta, un elemento (2) filtrante, una fascetta (4) di collegamento di detto spezzone (3) di sigaretta a detto elemento (2) filtrante, detto articolo da fumo essendo caratterizzato dal fatto che detto elemento (2) filtrante è del tipo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14.
  16. 16) Articolo da fumo secondo la rivendicazione 15 in cui detta fascetta (4) comprende un’area (4a) di ventilazione avente elevata porosità, preferibilmente maggiore di 30000 unità Coresta, detto ingresso (10) di detto foro (9) essendo in comunicazione con detta area (4a) di ventilazione.
  17. 17) Articolo da fumo secondo la rivendicazione 15 o 16 in cui detta fascetta (4) presenta almeno un foro (13) in comunicazione con detto ingresso (10) di detto foro (9) in detto spezzone (6) di ventilazione.
  18. 18) Metodo per la produzione di un elemento filtrante del tipo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14 caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di perforazione, preferibilmente mediante laser, di detto spezzone (6) di ventilazione dalla superficie (11) esterna a detto canale (8) per realizzare detto foro (9) in detto spezzone (6) di ventilazione.
  19. 19) Metodo per la produzione di un articolo da fumo del tipo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17 caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di perforazione, preferibilmente mediante laser, di detto spezzone (6) di ventilazione dalla superficie (11) esterna a detto canale (8) per realizzare detto foro (9) in detto spezzone (6) di ventilazione.
  20. 20) Metodo per la produzione di un articolo da fumo secondo la rivendicazione 19 in cui detta fase di perforazione interessa anche detta fascetta (4).
  21. 21) Metodo per la produzione di un articolo da fumo del tipo secondo la rivendicazione 16 caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di avvolgimento di detto elemento (2) filtrante e di detto spezzone (3) di sigaretta con detta fascetta (4) comprende l’area (4a) di ventilazione avente elevata porosità, preferibilmente maggiore di 30000 unità Coresta, detta area (4a) di ventilazione essendo posta in comunicazione con detto ingresso (10) di detto foro (9).
IT000640A 2013-11-25 2013-11-25 Elemento filtrante ed articolo da fumo comprendente tale elemento filtrante. ITBO20130640A1 (it)

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