JP4015999B2 - Smoking product with vent - Google Patents
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Description
本発明は、喫煙品に関し、特にフィルターの円周にわたってプレスによって形成された溝を有するフィルターを組み込んだ紙巻タバコに関する。 The present invention relates to a smoking article, and more particularly to a cigarette incorporating a filter having grooves formed by pressing around the circumference of the filter.
このようなフィルターとしては、種々の形状のものが知られている。下記特許文献1には円筒状のフィルタープラグを有する紙巻タバコ用フィルターが開示されており、該フィルタープラグは、このフィルタープラグ用の空気透過性プラグラッパー(plug wrap)とフィルターの吸い口端からフィルターの長さの一部にわたって延びたフィルタープラグの円周に刻印によって形成された複数の溝を有する。これらの溝は、しかしながら、不透過性である。従って、この円筒状フィルタープラグおよびこれら溝は、換気孔が設けられた空気透過性チッピングラッパー(tipping wrapper)によって包まれている。このフィルターは、構造が複雑であり、紙巻タバコ全体の圧力降下は実質的に通常の程度のものである。 Various types of filters are known as such filters. Patent Document 1 listed below discloses a cigarette filter having a cylindrical filter plug, and the filter plug is formed from an air-permeable plug wrap for the filter plug and a filter mouth end. And a plurality of grooves formed by stamping on the circumference of the filter plug extending over a part of the length of the filter plug. These grooves, however, are impermeable. The cylindrical filter plug and the grooves are thus wrapped by an air permeable tipping wrapper provided with ventilation holes. This filter is complex in construction and the pressure drop across the cigarette is substantially normal.
下記特許文献2には、上記と似たような構造ではあるが、溝の壁を含むフィルタープラグの円周面が不透過性のプラグラッパーによって不透過性になっている紙巻タバコ用フィルターが開示されている。これらの溝の内いくつかは、フィルタープラグの吸い口端で開口している。この特許文献の図2,3および5はタバコ端部にも開口している溝も含む態様を示している。このフィルターによって望ましくない煙成分を著しく減少することができ且つ標準的な紙巻タバコ製造機械で良好に処理することができる強いタバコ風味を呈する紙巻タバコを得ることができる。しかしながら、これらの態様のいくつかでは、円周上に設けられた溝と穿孔されたチッピングラッパーとの正確な位置合わせを行わなければならず、製造および品質に問題が生じる。 Patent Document 2 below discloses a cigarette filter that has a structure similar to the above, but the circumferential surface of the filter plug including the groove wall is impermeable by an impermeable plug wrapper. Has been. Some of these grooves are open at the mouth end of the filter plug. 2, 3 and 5 of this patent document show an embodiment including a groove that is also open at the end of the cigarette. This filter can significantly reduce unwanted smoke components and provide cigarettes with a strong tobacco flavor that can be successfully processed on standard cigarette making machines. However, in some of these embodiments, precise alignment between the circumferentially provided grooves and the perforated chipping wrappers is required, resulting in manufacturing and quality problems.
下記特許文献3には、溝がフィルターの吸い口端で開口している上記のようなフィルターのさらなる変型例が開示されている。さらに少なくとも1つのパーフォレイションが、プラグラッパーを介してフィルタープラグ内に空気を導入するために溝の領域に設けられており、これによりフィルターがフィルターロッドに空気を良好に分配することができる。またさらに空気を透過する領域を有する不透過性材料からなるチッピングラッパーも空気の良好な分配に貢献している。 The following Patent Document 3 discloses a further modified example of the filter as described above in which the groove is opened at the mouth end of the filter. In addition, at least one perforation is provided in the region of the groove for introducing air into the filter plug via the plug wrapper, so that the filter can distribute the air to the filter rod well. Further, a chipping wrapper made of an impermeable material having a region that allows air to permeate also contributes to good air distribution.
さらに下記特許文献4には、円周にわたって長手方向に延びる溝が設けられた紙巻タバコ用フィルターが開示されている。プラグラッパーについてはここでは触れていなく、フィルターの吸い口端で殆どの溝が開口している。 Further, Patent Document 4 below discloses a cigarette filter provided with a groove extending in the longitudinal direction over the circumference. The plug wrapper is not mentioned here, and most of the grooves are open at the mouth end of the filter.
下記特許文献5には、タバコ端部または吸い口端のいずれにも開口しておらず、フィルタープラグの中央にわたってのみ延びた溝を有する紙巻タバコ用フィルターが開示されている。各溝には開口部が設けられており、これにより換気空気がフィルターロッドに沿って長手方向に吸い口端へと案内される。従って、外側では空気が喫煙者の唇によって加えられる圧力及び/又は圧力損失によって塞がれることなく容易に紙巻タバコ用フィルター内に高速で導入される。 Patent Document 5 listed below discloses a cigarette filter having a groove that is not opened at either the tobacco end portion or the mouth end and extends only over the center of the filter plug. Each groove is provided with an opening, which guides the ventilation air along the filter rod in the longitudinal direction to the mouth end. Thus, outside, air is easily introduced at high speed into the cigarette filter without being blocked by the pressure and / or pressure loss applied by the smoker's lips.
下記特許文献6には、フィルタープラグ用の煙を透過しないラッパーと溝の開口部と流体連通して位置するフィルタープラグを軸方向に延びる中央管とを有する類似の紙巻タバコ用フィルターが開示されている。このようにしてタバコロッドを出た煙は、2つに分けられる。その内の1つは、中央のパイプ部分を流れ、もう一方の煙はフィルター材料を流れる。このように管を設けたり通路を相互に接続することによりフィルターの製造が複雑になる。 Patent Document 6 listed below discloses a similar cigarette filter having a filter plug smoke-impermeable wrapper and a central tube extending in the axial direction of a filter plug positioned in fluid communication with a groove opening. Yes. The smoke that exits the tobacco rod in this way is divided into two. One of them flows through the central pipe section and the other smoke flows through the filter material. Thus, the manufacture of the filter becomes complicated by providing tubes and connecting passages to each other.
下記特許文献7には、フィルターコア用の空気を透過しないラッパーとこのフィルターコアの円周に設けられ且つフィルターコアの全長にわたって延びた溝を有する紙巻タバコ用フィルターが開示されている。このフィルターは製造ラインを変更する必要がないので、容易に製造することができる。 Patent Document 7 listed below discloses a cigarette filter having a filter core wrapper that does not transmit air and a groove provided around the filter core and extending over the entire length of the filter core. This filter can be easily manufactured because it is not necessary to change the manufacturing line.
また下記特許文献8には、実際のフィルターの周囲に波形に形成された材料を配することによって製せられる円周上の溝が設けられたタバコ煙用のフィルターが開示されている。そのフィルター材料を囲むプラグラッパーは、煙を透過しない。溝がプラグラッパーと波形材料との間およびチッピングラッパーと波形材料との間に設けられている。チッピングラッパーには換気孔が設けられている。このフィルターエレメントは、多目的に使用できるものでなければならない。 Further, Patent Document 8 below discloses a filter for cigarette smoke provided with a circumferential groove that is made by arranging a corrugated material around an actual filter. The plug wrapper that surrounds the filter material is impermeable to smoke. Grooves are provided between the plug wrapper and the corrugated material and between the chipping wrapper and the corrugated material. The chipping wrapper is provided with ventilation holes. This filter element must be versatile.
さらに下記特許文献9には、フィルターの一端からフィルター材料内へと延びる中央に位置する中空の管を有する紙巻タバコ用フィルターが開示されている。フィルターコアは無孔のラッパーに囲まれ、このラッパーはフィルタープラグの一端から長手方向に延びる少なくとも1つの溝を有する。このようにして紙巻タバコを介する圧力の通常の減少が、効率の低いものから適度の効率を有するフィルターのために達成される。しかしながら、中空の管を形成することは製造工程を増やすことになる。 Further, Patent Document 9 below discloses a cigarette filter having a hollow tube located at the center extending from one end of the filter into the filter material. The filter core is surrounded by a non-porous wrapper that has at least one groove extending longitudinally from one end of the filter plug. In this way, a normal reduction in pressure through the cigarette is achieved for filters with moderate to moderate efficiency. However, forming a hollow tube increases the manufacturing process.
さらに下記特許文献10には、煙を透過する材料で囲まれたフィルタープラグを有する紙巻タバコ用フィルターが開示されている。このフィルターは、煙を透過するラッパーの外側に溝を形成する長手方向に延びる波形部分を有し、フィルターの一端で開口し、この端部から他端へと長手方向に延びるがフィルタープラグの全長にわたっては延びていない。この煙を透過するラッパーは、溝の長さの一部にのみわたって延びる領域を煙が通過しないようにし、煙を透過するラッパーの溝が設けられた領域をフィルターの対応する端部から離隔するコーティングを支持している。
Further,
下記特許文献11には、無孔のラッパーを有するフィルタープラグと、フィルターの一端から他端の方向に特定の距離にわたって延びている複数の溝とを有するフィルターが開示されている。これらの溝は、周囲に開口しており且つフィルターの吸い口端またはフィルターのタバコ側端部にまで延びるように配置されている。これとは別に吸い口端およびタバコ端から延びるように溝を構成することも可能である。フィルターは、換気口と溝の連通を塞がないように幅の狭い材料片によってタバコロッドに取り付けられている。 The following Patent Document 11 discloses a filter having a filter plug having a non-porous wrapper and a plurality of grooves extending over a specific distance from one end of the filter to the other end. These grooves are open to the periphery and are arranged to extend to the mouth end of the filter or the tobacco side end of the filter. Alternatively, the grooves can be configured to extend from the mouth end and the tobacco end. The filter is attached to the tobacco rod by a narrow piece of material so as not to block the communication between the vent and the groove.
下記特許文献12には、薄い多孔性のラッパーに巻かれたフィルタープラグを有する喫煙品用フィルターが開示されている。複数の溝が、ラッパー紙およびフィルターの吸い口端に形成されている。これらの溝は、フィルターの一端から対向端より僅かに届かない所まで延び、煙を透過しないプラグラッパーに囲まれている。またこれらの溝は、フィルターの一端から他端からいくらかの距離をおいた地点まで延びている。このフィルターによって許容範囲の圧力降下でタバコ煙から高効率でタールを除去することができる。
さらに下記特許文献13には、フィルタープラグを有するフィルターが開示されており、このフィルタープラグの周囲にはフィルターのタバコ側端部からフィルターの吸い口端部付近まで延びた溝が複数、設けられている。これらの溝は、フィルター材料を囲む硬いプラスチックのラッパーに形成されている。また各溝の一端に開口部が設けられており、この開口部によってフィルター材料との接続が可能になっている。しかしながら、フィルターには換気手段は、設けられていない。 Further, Patent Document 13 below discloses a filter having a filter plug, and a plurality of grooves extending from the tobacco side end of the filter to the vicinity of the mouth end of the filter are provided around the filter plug. Yes. These grooves are formed in a hard plastic wrapper surrounding the filter material. Further, an opening is provided at one end of each groove, and the opening can be connected to the filter material. However, the filter is not provided with ventilation means.
このフィルターは、押しつぶそうとする力に対して非常に抵抗力があるので、喫煙品を喫煙する間、溝の開口した状態を維持することができる。溝を介して流れる煙の量を予め定められた値から徐々に0に変えることによって、フィルターは、そのフィルター効率の度合いを比較的一定に増加させながら、パフ毎の粒状物質を殆ど均一に送出することができる。 This filter is very resistant to crushing forces, so that the groove can remain open while smoking the smoking article. By gradually changing the amount of smoke flowing through the groove from a predetermined value to zero, the filter delivers almost uniform particulate material per puff while increasing the degree of filter efficiency relatively constant. can do.
最後に下記特許文献14には、長さは特定されていないが溝が設けられたフィルタープラグを有する喫煙品用フィルターが開示されている。そのフィルターラッパーとライニングペーパーは、それぞれ多孔性である及び/又はパーフォレーションが設けられている。空気透過性のラッパーは空気を透過する表面積を大きくし、それによって換気口が設けられたラッピングペーパーを介してフィルタープラグのフィルター材料へと空気を通過させる経路を単純にするために波形に形成されている。従って、フィルター媒体への空気通路の制限される度合いが著しく減少した換気口付きフィルターが得られる。
要約すると長年にわたって紙巻タバコフィルターには溝が設けられており、これらのフィルターは溝の位置と長さおよびチッピンラッパーまたはフィルターラッパーの孔及び/または換気口の関数として煙及び/または空気をそれぞれ異なる方法で導かれるようにしているということである。このようにして煙の希釈、吸い口領域での煙の乱流および換気空気および煙を別々に導くことを可能にしている。 In summary, cigarette filters have been provided with grooves for many years, and these filters emit smoke and / or air as a function of the position and length of the grooves and the holes and / or vents of the chipper wrapper or filter wrapper, respectively. It is to be guided in a different way. In this way, it is possible to conduct smoke dilution, smoke turbulence in the mouth area and ventilation air and smoke separately.
近年、煙のある成分、即ち、一酸化炭素(CO)が注目されており、この一酸化炭素に対して効果的で且つ経済的なフィルターはまだ知られていない。特に紙巻タバコのタバコ煙中の最大CO量を規定する新しい法的必要条件の点から、煙のCO量を定められた最大値まで減少させる試みがなされている。 In recent years, a smoke component, namely carbon monoxide (CO), has attracted attention, and an effective and economical filter for this carbon monoxide is not yet known. In particular, attempts have been made to reduce the amount of CO in smoke to a defined maximum in terms of new legal requirements that govern the maximum amount of CO in cigarette smoke.
本発明の目的は、煙のCO含有量をタールおよびニコチンなどの他の成分と較べて効果的且つ調節自在に減少させることができる喫煙品、特に紙巻タバコ用のフィルターを提供することである。 It is an object of the present invention to provide a filter for smoking articles, especially cigarettes, which can effectively and tunably reduce the CO content of smoke compared to other components such as tar and nicotine.
この目的は、フィルターエレメントを含み、このフィルターエレメントは、均一なフィルター材料からなるフィルタープラグと、このフィルタープラグを包むプラグラッパーと、フィルタープラグの長手方向に延びた円周方向に間隔をおいて配された溝と、フィルターエレメントとタバコロッドを連結する換気孔が設けられたチッピング紙とからなり、これらの溝のいくつかは、タバコロッドの側に開口し且つフィルターエレメントの吸い口端にまで到達しないでフィルターエレメントの長さの一部にわたってのみ連続的に延び、さらにこれらの溝はフィルターの軸に対して軸方向に延び、これらの溝内にチッピング紙を介して換気空気が流れ、吸い口端まで延びた溝は換気されない喫煙品によって達成される。
適当な実施態様が添付の従属請求項に記載されている。
The purpose includes a filter element, which is arranged in a circumferentially spaced manner extending in the longitudinal direction of the filter plug, a filter plug made of a uniform filter material, a plug wrapper enclosing the filter plug. And chipping paper with ventilation holes connecting the filter element and the tobacco rod, some of these grooves open to the side of the tobacco rod and reach the mouth end of the filter element Without extending continuously over only a part of the length of the filter element, and these grooves extend axially with respect to the axis of the filter, into which the ventilation air flows through the tipping paper and the inlet A groove extending to the end is achieved by a non- ventilated smoking article.
Suitable embodiments are described in the attached dependent claims.
本発明のフィルターの流れ機構(flow mechanism)によりフィルター材料の保持力(retention)は、線流速(linear flow velocity)に依存するので減少し、つまり保持力は流速が増加すると減少する。COレベルがフィルター材料によって影響されないということからCO/タール比は減少する。 Due to the flow mechanism of the filter of the present invention, the retention of the filter material depends on the linear flow velocity and thus decreases, i.e., the retention force decreases as the flow rate increases. The CO / tar ratio decreases because the CO level is not affected by the filter material.
空気を透過しないプラグラッパーを本発明のフィルターに使用した場合、換気空気は紙巻タバコを喫煙したときに溝を介してタバコロッドの方へと流れ、そこからフィルター材料を介して喫煙者の口内へと流れる。 When a plug wrapper that does not allow air to pass through is used in the filter of the present invention, the ventilation air flows through the groove toward the tobacco rod when smoking the cigarette, and from there through the filter material into the smoker's mouth And flow.
これとは別に最初から多孔性であるまたは換気孔が設けられており、従って換気開口部が設けられているプラグラッパーを採用することも可能である。いくらかの換気空気が、この経路、即ち透過性のプラグラッパーを介してフィルター内へさらに喫煙者の口内へと流れる。この部分は、プラグラッパーの固有のまたは人工の孔を適宜調節することによって調節でき、これによってCO/タール比だけでなく圧力降下/喫煙機構にも影響を及ぼすことができる。 Alternatively, it is also possible to employ a plug wrapper that is initially porous or provided with ventilation holes and therefore provided with ventilation openings. Some ventilation air flows through this path, the permeable plug wrapper, into the filter and into the smoker's mouth. This part can be adjusted by adjusting the inherent or artificial hole of the plug wrapper as appropriate, thereby affecting not only the CO / tar ratio but also the pressure drop / smoking mechanism.
またさらにこれとは別に多孔性または換気孔が設けられたプラスチックシートまたはフォイルをプラグラッパーの材料として使用してもよい。 In addition to this, a plastic sheet or foil provided with a porous or ventilation hole may be used as a material for the plug wrapper.
機械上でレーザーによってパーフォレイションが設けられたチッピング紙および不透過性プラグラッパーを使用することは3mg未満、好ましくは1mg未満のタール送出量の低送出量製品には特に有用である。このような低送出量製品には2列の換気孔を設け、1列を軸方向に延びる溝上に位置させ、もう一方の列をこれらの孔の下流に位置させると有利である。生産ライン上の機械による穿孔は、プラグラッパーとその下のフィルター材料の両方に孔を開け、そこに空気が入り込む。従って、溝とフィルター材料とで換気が生じる。 The use of laser-perforated chipping paper and impervious plug wrappers on the machine is particularly useful for low delivery products with tar delivery of less than 3 mg, preferably less than 1 mg. Such low delivery products are advantageously provided with two rows of ventilation holes, with one row positioned on the axially extending groove and the other row positioned downstream of these holes. Machine drilling on the production line drills into both the plug wrapper and the filter material below it, and air enters it. Therefore, ventilation occurs between the groove and the filter material.
下記特許文献15、16、17に詳述されているような合成または熱成形可能なプラグラッパーも本発明の熱成形可能なプラグラッパーとして好適である。
いくつかの実験の結果、CO/タール比はフィルター換気の関数として変化し、即ちCO/タール比がさらにその比の補正変数を供するフィルター換気レベルを増加させることによって減少するということが判明した。 Several experiments have shown that the CO / tar ratio varies as a function of filter ventilation, ie, the CO / tar ratio is further decreased by increasing the filter ventilation level which provides a correction variable for that ratio.
好ましい態様では、溝が1本だけでは煙中で換気空気が非常に不均一に分配され、喫煙の楽しみを損なってしまうので、2乃至10本の溝が設けられる。10本を越えると製造工程が複雑になり、個々の溝の空気の流れに適した断面に充分なスペースが残らなくなってしまう。溝の数が4本の場合、良好な結果が得られた。 In a preferred embodiment, two to ten grooves are provided because only one groove distributes the ventilation air in the smoke very unevenly and impairs the enjoyment of smoking. If the number exceeds 10, the manufacturing process becomes complicated, and a sufficient space does not remain in the cross section suitable for the air flow of each groove. Good results were obtained when the number of grooves was four.
溝の断面形状はV字状または好ましくU字状にすると製造および流動学的に有利である。 It is advantageous in terms of production and rheology if the cross-sectional shape of the groove is V-shaped or preferably U-shaped.
溝の数、深さ、幅および長さを適切に選択することによって製造する紙巻タバコの目的とする特性にフィルターの特性を合わせることが可能になる。 Appropriate selection of the number, depth, width and length of the grooves allows the filter characteristics to be tailored to the desired characteristics of the cigarette produced.
従来使用されてきたすべてのフィルター材料を本発明のフィルター材料として採用することができる。従来のセルロースアセテートのフィルタートウを使用するのが好ましい。フィルターを硬くするために例えばフィルタートウにトリアセチンまたはトリアセチレングリコールジアセテート(Tegda)を加えるなどの従来の技法を用いてもよい。 Any conventionally used filter material can be employed as the filter material of the present invention. It is preferred to use a conventional cellulose acetate filter tow. Conventional techniques such as adding triacetin or triacetylene glycol diacetate (Tegda) to the filter tow may be used to harden the filter.
また他の蒸気相成分を減少させるためにフィルターに活性炭、ゼオライト、香味変性剤または弱塩基性アニオン交換樹脂の多孔質粒状塩であるデュオライト(Duolite、下記特許文献参照)として知られているイオン交換樹脂を加えることも可能である。
フィルター材料は、均一のものであることが好ましい。ここでフィルター材料に用いられる「均一」とは、フィルター材料に開口部、管、他のエレメントが無いことを意味する。しかしながら、均一なフィルター材料は、フィルターが複合フィルタである場合、異なるろ過セクションに異なるフィルター材料から構成されていてもよい。均一なフィルター材料は製造を簡単にするという利点がある。 The filter material is preferably uniform. Here, “uniform” used in the filter material means that the filter material has no openings, tubes, or other elements. However, the uniform filter material may be composed of different filter materials in different filtration sections when the filter is a composite filter. A uniform filter material has the advantage of simplifying manufacture.
添加剤は、フィルターの溝が設けられていない領域に位置するのが好ましい。これにより溝を成形(mold)する際に添加剤が熱で分解するのを防ぐことができる。 The additive is preferably located in a region where no filter groove is provided. This prevents the additive from being decomposed by heat when the groove is molded.
本発明の好ましい態様では、溝がフィルターの長さの80%未満にわたって延び、良好な結果は、約60%にわたって延びた場合に得られる。 In a preferred embodiment of the invention, the groove extends over less than 80% of the length of the filter and good results are obtained when it extends over about 60%.
溝の深さは、0.5乃至2mmの範囲内であり、好ましくは約1mmであり、この場合に好適な流量が得られる。 The depth of the groove is in the range of 0.5 to 2 mm, preferably about 1 mm, in which case a suitable flow rate is obtained.
この基準を考慮してフィルターの円周方向で溝の幅を測定すると1乃至3mm、好ましくは1.5乃至2.5mmになる。 Considering this criterion, the groove width measured in the circumferential direction of the filter is 1 to 3 mm, preferably 1.5 to 2.5 mm.
フィルターの軸方向に沿った溝の深さは、必ずしも一定でなくてもよい。例えば、開口端部、即ちフィルターのタバコ側に向かって増加してもよい。また溝は、直線状でなくてもよく、例えばフィルターの円周上をらせん状に延びていてもよい。 The depth of the groove along the axial direction of the filter is not necessarily constant. For example, it may increase towards the open end, ie the tobacco side of the filter. Moreover, the groove | channel does not need to be linear form, for example, may extend spirally on the circumference of the filter.
場合によってはフィルターの円周上を放射状に延びる別の溝を加える必要がある。この溝はフィルターの軸方向に延びる溝と接続する。この放射状の溝は、チッピング紙の換気領域の真下に位置し、これによって換気効果が高められる。換気領域が大きい場合、2つ以上の放射状の溝が必要になる場合がある。 In some cases it may be necessary to add another groove extending radially around the circumference of the filter. This groove is connected to a groove extending in the axial direction of the filter. This radial groove is located directly below the ventilation area of the chipping paper, thereby enhancing the ventilation effect. If the ventilation area is large, more than one radial groove may be required.
本発明のフィルターは、2重または3重フィルターの一部を構成してもよい。 The filter of the present invention may constitute part of a double or triple filter.
フィルターをタバコロッドに取り付ける役割を果たすチッピング紙は、換気を行えるものであれば従来の構造のものでもよい。このようなチッピング紙は、多孔性、即ち元来空気を透過するチッピング紙を使用するかあるいは機械的または静電的手段またはレーザービームを用いて換気孔を設けることによって得られる。 The tipping paper that plays the role of attaching the filter to the tobacco rod may have a conventional structure as long as it can ventilate. Such chipping paper is obtained by using a porous, i.e., originally chipping paper that is permeable to air, or by providing ventilation holes using mechanical or electrostatic means or a laser beam.
本発明を容易に理解し、実施できるように添付図面を参照して以下に本発明を詳述する。 The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be easily understood and implemented.
図1は、従来のタバコロッド12とその一端に取り付けられたフィルターエレメント14とを有する本発明のフィルター付き紙巻タバコを符号10を付してその一部を示した斜視図である。フィルターエレメント14は、フィルター材料としてセルロースアセテートトウからなる円筒状のフィルタープラグ16から構成され、このフィルター材料は、フィルタープラグ16にわたって均一に配分されている。従って煙が流れる開口部、管、その他の手段は、フィルタープラグ16には設けられていない。本明細書でフィルター材料について言う「均一」は、フィルター材料に空気が流れる開口部、管、その他の手段が設けられていないことを意味する。均一なフィルター材料は、例えば図4を参照して以下に説明するような異なるろ過領域を有するように異なるフィルター材料で構成してもよいが、この場合も開口部や管は設けられていない。
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a cigarette with a filter according to the present invention having a
フィルタープラグ16は、空気を透過しないプラグラッパー18で覆われているが、他の態様(図示せず)では所望のタバコ味を特に考慮して、必要に応じてプラグラッパーは、多孔性のもの及び/又は換気用開口部が設けられているものであってもよい。
The filter plug 16 is covered with a
フィルターエレメント14の円周上には型押しによって溝20が形成されており、図示の態様では4つの溝が設けられており、これらの溝は、フィルターエレメント14の円周にわたって対称に配されている。これら溝20はフィルターエレメント14のタバコロッド側端部にまで延び、そこで溝は開口しており、溝とタバコロッド12との間で流体接続する。
溝20はフィルタープラグ16の円周上を軸方向に延び、フィルターエレメント14の吸い口端から流動学的に適当な距離、即ち溝から空気も煙もフィルターエレメント14の吸い口端へ直接到達しない距離まで延びている。
The
溝20の軸方向の長さについて調査したところ、その長さはフィルターエレメント(14)の長さの80%未満でなければならないということが明らかになった。約60%未満であることが好ましい。
An examination of the axial length of the
溝20の深さは約1.5mmであり、U字状の断面を有し、円周方向の幅が約2mmである。
The depth of the
フィルターエレメント14は、通常の方法でチッピング紙22で巻かれ、図示した態様では、このチッピング紙には円周方向に平行に延びた2列の換気孔24が設けられている。多数または少数の列の換気孔を設けてもよく、あるいは多孔性のチッピング紙を用いてもよい。ここで必要なことは孔及び/または換気孔24の数および大きさが確実に換気を行えるものであるということである。
The
プラグラッパー18の構成については、空気を透過しない紙または空気を透過する紙を使用するという基本的には2つの可能性がある。プラグラッパー18として空気を透過しない紙を使用した場合、換気空気は紙巻タバコを喫煙したとき、換気孔24を介して溝20へと流れ、溝20からタバコロッドへと流れ、そこで方向を変え、換気空気はタバコロッド12からの煙と伴にフィルタープラグ16を介して喫煙者の口内へと流れる。
Regarding the configuration of the
プラグラッパーが多孔性であるまたは換気孔が設けられているというように空気透過性である場合、換気空気の調節可能な部分が、この流路によって空気を透過するプラグラッパーを介してフィルター内および喫煙者の口内へと流れる。これは溝20を介して流れる空気とは別である。このようにして煙の希釈は2ヶ所、即ち第1にはチッピング紙22を介し、溝20に沿っての換気および第2にはプラグラッパー18を介してフィルタープラグ16内へ直接入る換気空気によって調節することができる。
If the plug wrapper is porous or air permeable, such as provided with ventilation holes, an adjustable portion of the ventilation air is passed through the plug wrapper that is permeable to air by this flow path and inside the filter. It flows into the mouth of the smoker. This is separate from the air flowing through the
必要であれば、フィルター14の吸い口側にのみ開口したさらに短い溝をチッピング紙22の外面に刻印(impress)によって形成することができる。この溝は換気領域24と接続していないので、流動学的機能は有しておらず、単に喫煙者にフィルターエレメント14の溝の存在を認識させるものである。
If necessary, a shorter groove opened only on the suction side of the
図2は従来のセルロースアセテートフィルタートウと、空気を透過しないプラグラッパーと、フィルタープラグ16の円周にわたって対称に配され、タバコロッドから始まってフィルターエレメント14の長さの60%にわたって延びた上述の寸法を有する4つの溝とからなる本発明のフィルターのCO/タール比に対するフィルターの換気効果のグラフを示す。
FIG. 2 shows a conventional cellulose acetate filter tow, a plug wrapper that does not allow air to pass through, and a symmetrical arrangement over the circumference of the
実験においてフィルターエレメント14の換気率は、ゼロから最大で70%までの間で種々変更した。タール送出量が3mg以下のものは、必要な換気レベルを得るために予め穿孔されたチッピング紙にさらに機械によってレーザーパーフォレーション(perforation)する必要がある。こうすることによって換気レベルを上げるだけでなく、紙巻タバコの圧力降下を減少させるのに役立つ。得られたCO/タール比の減少は、採用した換気レベルと釣り合いが取れている。
In the experiment, the ventilation rate of the
図2において丸は溝のないモノアセテートフィルタートウからなる従来のフィルターの測定値を示し、四角は上記構造で比較用のフィルターと同じ寸法の本発明のフィルターエレメントの測定値を示している。 In FIG. 2, the circles show the measured values of a conventional filter made of a monoacetate filter tow without grooves, and the squares show the measured values of the filter element of the present invention having the above structure and the same dimensions as the comparative filter.
この図から明らかなように本発明のフィルターエレメント14は、送出されたタールに対して煙のCO含有量を減らすことができ、CO/タール比は約1.4から約0.7にまで減っている、一方、換気孔のみ、つまり溝が設けられていないフィルターではCO/タール比が約1.12にまでしか減少していない。
As is apparent from this figure, the
従って、CO/タール比は、チッピング紙22の好適な換気レベルを適切に選択された本発明のフィルターエレメント14によって新しい規制によって定められたリミット以下に減少させることができる。
Thus, the CO / tar ratio can be reduced below the limit set by the new regulations by a suitably selected
本発明のフィルター付き紙巻タバコについてさらなる調査を行ったところ、紙巻タバコのタバコ部分に異なるタバコブレンドを用いても同じ結果が得られることを確認した。表1から3に本発明のフィルターが取り付けられた市販の紙巻タバコのタバコカラムでの結果を示す。従来のフィルターを有する対応の紙巻タバコのタールレベルは、それぞれ約10mg、6mg、3mgであった。測定はDINおよびISO標準に従って行った。 Further investigation of the filtered cigarette of the present invention confirmed that the same results were obtained using different tobacco blends for the tobacco portion of the cigarette. Tables 1 to 3 show the results of a commercial cigarette column with the filter of the present invention attached thereto. The corresponding cigarette tar levels with conventional filters were about 10 mg, 6 mg and 3 mg, respectively. Measurements were made according to DIN and ISO standards.
これらの測定に使用したフィルターは、溝に関し次のパラメータを有するものを使用した、溝の数:4本、長さ:1.5mm、深さ:0.5-1mm。プラグラッパーは、空気を透過せず、追加の換気孔は設けられていない。 The filters used for these measurements were those having the following parameters for the grooves: number of grooves: 4, length: 1.5 mm, depth: 0.5-1 mm. The plug wrapper is impermeable to air and has no additional ventilation holes.
下記表から本発明のフィルター(以下、「EF」とする)を使用することによって、換気レベルを調節することによって標準のフィルター(以下、「SF」とする)付きの紙巻タバコと対等な圧力降下を有するがCO/タール比が明らかに減少した紙巻タバコを製することが可能であることが確認できる。 From the table below, by using the filter of the present invention (hereinafter referred to as “EF”), the pressure drop comparable to that of a cigarette with a standard filter (hereinafter referred to as “ SF ”) by adjusting the ventilation level. It can be confirmed that it is possible to produce a cigarette with a low CO / tar ratio.
図3は、本発明のフィルターエレメント14の断面を示し、図1と同じ部材には同じ符号を付してあり、このフィルターはタバコロッド12に取り付けられている。フィルタープラグ16を覆うプラグラッパー18は領域26に接着された粒状活性炭を有する部分を含む。溝20はフィルタープラグの周りをプラグラッパーで巻いた後、プラグラッパー18に形成される。フィルターエレメントは、従って、一体型のエレメントである。
FIG. 3 shows a cross-section of the
図4には本発明のフィルターの変型例を示す。この態様ではフィルターエレメントは、表面に溝20が形成された溝セクションと、セルロースアセテートトウに分散された活性炭粒子からなるダルメシアン(Dalmatian)カーボンセクション28と、従来のセルロースアセテートトウセクション30との3つのセクションからなる。これら3つのセクションは、溝セクションの溝を得るために成型可能な1つのプラグラッパーで接合してもよい。これとは別に、自己支持性非包装アセテート(self-sustaining non-wrapped acetate, (NWA))またはセルロースアセテートセクションを包むプラグラッパーのいずれかの表面に溝を形成する。これら3つのセクションは、互いに位置合わせされており、さらにプラグラッパー(図示せず)で巻かれている。
FIG. 4 shows a modified example of the filter of the present invention. In this embodiment, the filter element has three grooves: a groove
図3および4の態様は、粒状物質を含むフィルターセクションに溝をモールドしなければならないと言う問題を避けることができる。このモールド中に加熱エレメントと接触した場合に粒状物質に悪影響を与える場合がある。しかしながら、紙巻タバコの設計者が任意に選択できる熱成型可能なプラグラッパーを用いればカーボンを含むセクションに熱で溝を形成することが可能になる。 The embodiment of FIGS. 3 and 4 avoids the problem that the grooves must be molded into the filter section containing the particulate material. When contacting the heating element during this mold, the particulate material may be adversely affected. However, if a thermoformable plug wrapper that can be arbitrarily selected by the cigarette designer can be used to heat the grooves in the section containing carbon.
さらに添加剤の存在は、他の蒸気相成分(vapor phase constituents)に影響を与え、特にホフマン(Hoffmann)分析リスト(Hoffmann, D., Hoffmann, I.,”Tobacco Smoke Components”, Beitrage zur Tabakforschung International 18 (1988)49参照)の化合物のいくつかを選択的に除去するのに有効である。 In addition, the presence of additives affects other vapor phase constituents, especially the Hoffmann analysis list (Hoffmann, D., Hoffmann, I., “Tobacco Smoke Components”, Beitrage zur Tabakforschung International 18 (1988) 49) is effective in selectively removing some of the compounds.
10 フィルター付き紙巻タバコ
12 タバコロッド
14 フィルターエレメント
16 フィルタープラグ
18 プラグラッパー
20 溝
22 チッピング紙
24 換気孔
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