RU2377940C2 - Cigarette filter - Google Patents

Abstract

FIELD: tobacco industry.

SUBSTANCE: technical solution under consideration relates to tobacco industry immediately dealing with manufacture of cigarettes with filter. The filtering element is represented by a screw-shaped structure increasing the smoke flow path. The screw-shaped structure is executed in multiple design versions:. consisting of 3-4 blades with a twist angle of 5-25° and position of the filtering element between the blades, with or without a core, with an unlimited number of blades of an absorbent material with or without a core, of longitudinal filaments, thermally or chemically bonded.

EFFECT: invention provides for increased efficiency of smoke purification in the filter.

7 cl, 6 dwg

Description

Техническое решение относится к табачной промышленности, а именно к изготовлению сигарет с фильтром.The technical solution relates to the tobacco industry, namely the manufacture of filter cigarettes.

Из уровня техники известен фильтр, содержащий фильтрующий элемент, размещенный в воздухонепроницаемой оболочке, при этом фильтрующий элемент выполнен из волокнистых элементов-носителей нитей или полосок с зафиксированным на них порошкообразным сорбентом из гранул активированного угля и собранных в пучок в форме сплошного или трубчатого стержня с расположением нитей или полосок по прямой, параллельно оси стержня (RU), п.1834648, А24D 33/04.The prior art filter containing a filter element located in an airtight shell, the filter element is made of fibrous carrier elements of threads or strips with powder sorbent fixed from them from activated carbon granules and assembled into a bundle in the form of a solid or tubular rod with an arrangement threads or strips in a straight line parallel to the axis of the rod (RU), p. 1834648, A24D 33/04.

Недостатком данного фильтра является недостаточная очистка дыма от вредных веществ дыма ввиду небольшого пути прохождения дыма, поскольку нити или полоски расположены по прямой и при стандартной длине фильтра этот путь не обеспечивает достаточную очистку дыма от вредных веществ.The disadvantage of this filter is the insufficient purification of smoke from harmful smoke substances due to the small smoke path, since the threads or strips are located in a straight line and with a standard filter length this path does not provide sufficient smoke removal from harmful substances.

Известен фильтр для табачного дыма, выполненный из внутреннего и внешнего элементов, установленных один в другом, при этом внутренний элемент выполнен из воздухонепроницаемого материала. На одном из участков внутренний элемент стянут так, что противоположные части его внутренней поверхности соприкасаются, направляя дым через стенку внутреннего элемента, причем внутренний элемент может быть стянут на одном конце со стороны торцовой стенки или в центральной части с образованием ребер, расположенных параллельно оси фильтра или по спирали относительно оси. Все эти различные формы сгибания внутреннего элемента создают опору для внешнего элемента и сохраняют его форму, однако ввиду отсутствия перекрытия лопастей путь прохождения дыма осуществляется в основном по прямой. Недостатком такого фильтра является низкая улавливающая способность фильтра в виду небольшого пути прохождения дыма через фильтр.Known filter for tobacco smoke, made of internal and external elements installed one in another, while the inner element is made of airtight material. In one of the sections, the inner element is pulled so that the opposite parts of its inner surface are in contact, directing smoke through the wall of the inner element, and the inner element can be pulled at one end from the end wall or in the central part with the formation of ribs parallel to the filter axis or in a spiral about the axis. All these various forms of bending of the inner element create support for the outer element and maintain its shape, however, due to the absence of overlapping vanes, the smoke path is carried out mainly in a straight line. The disadvantage of such a filter is the low trapping ability of the filter due to the small path of smoke passing through the filter.

В качестве прототипа принято техническое решение-фильтр для сигарет, содержащий фильтрующий элемент, заключенный в воздухонепроницаемую оболочку, имеющую продольные каналы, погруженные в фильтрующий элемент, и кольцевой ряд отверстий для подачи воздуха в фильтр, а также оберточный материал для соединения табачного стержня и фильтрующего элемента. Кроме того, для усиления фильтрации, в зоне каждого канала, в оболочке выполнены дополнительные отверстия (RU, п.1577692, А24D 3/04). Повышению эффективности фильтрации в данном фильтре способствует разбавление табачного дыма воздушным потоком воздуха, поступающим через каналы и отверстия. Конструкция данного фильтра не обеспечивает должную очистку, поскольку путь прохождения дыма небольшой, а отверстия в процессе затяжки деформируются и забиваются. Кроме того, данная конструкция фильтра сложная в технологическом изготовлении.As a prototype, a technical solution was adopted for a filter for cigarettes containing a filter element enclosed in an airtight shell having longitudinal channels immersed in the filter element and an annular row of holes for supplying air to the filter, as well as a wrapping material for connecting the tobacco rod and the filter element . In addition, to enhance filtration, in the zone of each channel, additional holes are made in the shell (RU, p. 1577692, A24D 3/04). Dilution of tobacco smoke with the air flow through the channels and openings helps to increase the filtration efficiency in this filter. The design of this filter does not provide proper cleaning, since the smoke path is small, and the holes are deformed and clogged during tightening. In addition, this filter design is difficult to manufacture.

Техническим результатом данного технического решения является повышение эффективности очистки дыма за счет выполнения фильтрующего элемента в виде винтовой конструкции, увеличивающей путь прохождения дыма.The technical result of this technical solution is to increase the efficiency of smoke cleaning due to the implementation of the filter element in the form of a screw structure that increases the path of smoke passage.

Технический результат достигается тем, что фильтр для сигарет содержит фильтрующий элемент, размещенный в воздухонепроницаемой оболочке, и оберточный материал для соединения табачного стержня и фильтрующего элемента, при этом фильтрующий элемент выполнен винтообразным из непроницаемого или полупроницаемого материала с количеством лопастей 3-4 и с углом закручивания 5-25° с сердечником или без сердечника, а между лопастями размещен гранулированный, или порошкообразный, или волокнистый фильтрующий материал.The technical result is achieved by the fact that the filter for cigarettes contains a filter element located in an airtight shell, and a wrapping material for connecting the tobacco rod and the filter element, while the filter element is made screw-like from an impermeable or semi-permeable material with a number of blades 3-4 and with a twist angle 5-25 ° with or without a core, and between the blades there is a granular, or powder, or fibrous filter material.

Кроме того, фильтрующий элемент выполнен с неограниченным количеством лопастей из абсорбирующего материала с сердечником или без сердечника. Кроме того, фильтрующий элемент выполнен из продольных, скрепленных химическим или термическим путем волокон.In addition, the filter element is made with an unlimited number of blades of absorbent material with or without a core. In addition, the filter element is made of longitudinal, chemically or thermally bonded fibers.

В зависимости от используемого фильтрующего материала и варианта конструктивного выполнения конструкция фильтра может эффективно работать с количеством лопастей от 3-х до неограниченного количества. Так, оптимальное количество лопастей при изготовлении винтообразного фильтрующего элемента из непроницаемого материала, например, плотной бумаги составляет 3-4. При таком количестве лопастей обеспечивается достаточно эффективная очистка дыма, поскольку в этом случае размер зон начало и конец винтовой конструкции фильтрующего элемента, где лопасти не перекрывают друг друга и дым проходит по прямой, незначительный и на качество очистки, при угле закручивания 5-25°, особой роли не играет. Поскольку, чем ближе к центру поперечного сечения фильтрующего элемента, тем путь дыма меньше чем на периферии, в двух вариантах установлены сердечники. В этом случае дым сместится к периферии, где путь прохождения дыма больше. Повышению эффективности очистки в вариантах выполнения винтообразных фильтрующих элементов с 3-4 лопастями способствует и размещение фильтрующего материала между лопастями. Эффективность очистки дыма обеспечивают и два других варианта выполнения фильтров. Это фильтр с неограниченным количеством лопастей из абсорбирующего материала, так как, чем больше зон перекрытий лопастей, тем больше путь прохождения дыма, а также фильтр с винтообразным фильтрующим элементом из скрепленных между собой волокон.Depending on the filter material used and the embodiment, the design of the filter can effectively work with the number of blades from 3 to an unlimited number. So, the optimal number of blades in the manufacture of a screw-shaped filter element from an impermeable material, for example, thick paper is 3-4. With such a number of blades, a sufficiently effective smoke cleaning is provided, since in this case the size of the zones is the beginning and end of the screw structure of the filter element, where the blades do not overlap and the smoke passes in a straight line, insignificant and on the quality of cleaning, with a swirl angle of 5-25 °, does not play a special role. Since, the closer to the center of the cross section of the filter element, the less the smoke path than at the periphery, cores are installed in two versions. In this case, the smoke will shift to the periphery, where the smoke path is larger. The increase in cleaning efficiency in the implementation of screw-shaped filter elements with 3-4 blades contributes to the placement of the filter material between the blades. The efficiency of smoke cleaning is provided by two other filter options. This is a filter with an unlimited number of blades made of absorbent material, because the more zones of overlap of the blades, the greater the smoke path, as well as a filter with a screw-shaped filter element made of fibers bonded to each other.

На фиг.1 фильтр показан с фильтрующим элементом с 3-4 лопастями из непроницаемого материала.1, the filter is shown with a filter element with 3-4 vanes of impermeable material.

На фиг.2 - фильтр с фильтрующим элементом с 3-4 лопастями из непроницаемого материала с сердечником.Figure 2 - filter with a filter element with 3-4 blades of impermeable material with a core.

На фиг.3 - фильтр с фильтрующим элементом с неограниченным количеством лопастей.Figure 3 - filter with a filter element with an unlimited number of blades.

На фиг.4 - фильтр с фильтрующим элементом с неограниченным количеством лопастей с сердечником.Figure 4 - filter with a filter element with an unlimited number of blades with a core.

На фиг.5 - с фильтрующим элементом из продольных волокон.Figure 5 - with a filter element of longitudinal fibers.

На фиг.6 - путь прохождения дыма.Figure 6 - path of smoke passage.

Фильтр содержит винтообразный фильтрующий элемент 1 с количеством лопастей, например, 4 и углом закручивания, например, 25° и размещен в воздухонепроницаемую оболочку 2. Между лопастями, выполненными из непроницаемого материала, например плотной бумаги, размещен гранулированный фильтрующий материал 3, в качестве которого может быть использован, например, порошкообразный активированный уголь. С помощью оберточного материала 4 фильтрующий элемент 1 соединен с табачным стержнем 5 (фиг.1). Данный фильтр может быть выполнен методом штамповки по специально изготовленной форме. Описанный выше фильтр может быть снабжен сердечником 6 (фиг.2). По третьему варианту винтообразный фильтрующий элемент выполнен из абсорбирующего материала, например целлюлозы в виде полосок, с зафиксированным на них порошкообразным сорбентом, например, активированным углем и собранных в пучок. Методом простого механического скручивания получают винтообразную конструкцию с неограниченным количеством лопастей в зависимости от количества полосок (фиг.3). Этот фильтр может быть снабжен сердечником (фиг.4). Фильтрующий элемент по 5-му варианту выполнен из волокон из ацетатного материала, скрепленных химическим или термическим путем (фиг.5). Для изготовления такого фильтрующего элемента волокна наматывают на вращающийся стержень, при вращении которого волокна накручиваются на стержень по винтовой линии. Затем стержень убирается, а фильтрующий элемент спрессовывается. Данный фильтр можно изготовить методом простого механического скручивания. Основной путь прохождения дыма во всех вариантах (фиг.6) проходит по винтовой линии (зона «А») за исключением незначительных зон «В». Это зона входа дыма в фильтр и зона выхода, где лопасти не перекрывают друг друга и дым проходит по прямой (для фиг.1,2), но эти зоны, при угле закручивания лопастей 5-25°, эффективность очистки не снижают. В остальных вариантах (фиг.3,4,5) зоны «В» практически отсутствуют.The filter contains a screw-shaped filter element 1 with the number of blades, for example, 4 and a twist angle, for example, 25 ° and placed in an airtight shell 2. Between the blades made of impermeable material, such as thick paper, a granular filter material 3 is placed, which can powdered activated carbon, for example. Using the wrapping material 4, the filter element 1 is connected to the tobacco rod 5 (Fig. 1). This filter can be made by stamping in a specially made form. The filter described above may be provided with a core 6 (figure 2). According to the third embodiment, the screw-shaped filter element is made of absorbent material, for example cellulose in the form of strips, with a powdery sorbent fixed on them, for example, activated carbon and collected in a bundle. Using a simple mechanical twisting method, a screw-like structure is obtained with an unlimited number of blades depending on the number of strips (Fig. 3). This filter may be provided with a core (figure 4). The filter element according to the 5th embodiment is made of fibers of acetate material, bonded chemically or thermally (figure 5). To produce such a filter element, the fibers are wound on a rotating rod, during rotation of which the fibers are wound on the rod along a helical line. Then the rod is removed, and the filter element is compressed. This filter can be made by simple mechanical twisting. The main path of smoke in all cases (Fig.6) passes along a helix (zone "A") with the exception of minor zones "B". This is the zone of smoke entry into the filter and the exit zone, where the blades do not overlap and the smoke passes in a straight line (for Fig.1,2), but these zones, with an angle of rotation of the blades of 5-25 °, do not reduce the cleaning efficiency. In other options (Fig.3,4,5) zone "B" is practically absent.

Claims (7)

1. Фильтр для сигарет, содержащий фильтрующий элемент, размещенный в воздухонепроницаемой оболочке, и оберточный материал для соединения табачного стержня и фильтрующего элемента, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен винтообразным.1. A filter for cigarettes containing a filter element housed in an airtight shell, and a wrapping material for connecting the tobacco rod and the filter element, characterized in that the filter element is screw-shaped. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий винтообразный элемент выполнен с количеством лопастей 3-4 и с углом закручивания 5-25° из непроницаемого или полупроницаемого материала, а между лопастями размещен фильтрующий материал.2. The filter according to claim 1, characterized in that the filtering screw element is made with the number of blades 3-4 and with a twist angle of 5-25 ° from impermeable or semi-permeable material, and filter material is placed between the blades. 3. Фильтр по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сердечник.3. The filter according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it further comprises a core. 4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий винтообразный элемент выполнен с неограниченным количеством лопастей из абсорбирующего материала в виде полосок.4. The filter according to claim 1, characterized in that the filtering screw element is made with an unlimited number of blades of absorbent material in the form of strips. 5. Фильтр по любому из пп.1 и 4 отличающийся тем, что он дополнительно содержит сердечник.5. The filter according to any one of claims 1 and 4, characterized in that it further comprises a core. 6. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий винтообразный элемент выполнен из продольных скрепленных химическим или термическим путем волокон.6. The filter according to claim 1, characterized in that the filter screw element is made of longitudinal fibers chemically or thermally bonded. 7. Фильтр по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют гранулированный, или порошкообразный, или волокнистый материал. 7. A filter according to any one of claims 1 and 2, characterized in that granular, or powder, or fibrous material is used as the filter material.

Images