Способ и устройство для изготовления фильтров для курительных изделий

Способ и устройство для изготовления фильтров для курительных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления фильтров для курительных изделий.

Сгораемые курительные изделия, такие как сигареты, обычно содержат резаный табак (обычно в виде резаного наполнителя), окруженный бумажной оберткой, образующей табачный стержень. Для использования сигареты потребитель поджигает один ее конец, и стержень из резаного табачного наполнителя начинает гореть. Потребитель затем получает вдыхаемый дым, затягиваясь на противоположном конце (конце, подносимом ко рту, или конце с фильтром) сигареты. Резаный табак может быть табаком одного типа или смесью двух или более типов табака.

В области техники, к которой относится изобретение, предложен также ряд курительных изделий, в которых субстрат, образующий аэрозоль, такой как табак, нагревается, а не сгорает. В нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Известные нагреваемые курительные изделия включают, например, курительные изделия, в которых аэрозоль образуется путем электрического нагрева или передачей тепла от сгораемого топливного элемента или источника тепла субстрату, образующему аэрозоль. Во время курения летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, посредством передачи тепла от источника тепла и захватываются в воздух, втягиваемый через курительное изделие. Когда высвобожденные соединения охлаждаются, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого потребителем. Известны также курительные изделия, в которых содержащий никотин аэрозоль получают из табачного материала, табачного экстракта или иного источника никотина без сжигания и в некоторых случаях без нагрева, например, посредством химической реакции.

Курительные изделия, особенно сигареты, обычно содержат фильтр, выровненный с источником материала, таким как табачный стержень или иной субстрат, образующий аэрозоль, и расположенный торец к торцу с ним. Обычно фильтр содержит цилиндр из ацетилцеллюлозного волокна, прикрепленный к табачному стержню или субстрату ободковой бумагой. Вентиляция вдыхаемого дыма может достигаться рядом или рядами перфорационных отверстий в ободковой бумаге вокруг места вдоль фильтра.

Вентиляция может уменьшить составляющие как дисперсной фазы, так и газовой фазы вдыхаемого дыма. Однако курительные изделия, имеющие высокие уровни вентиляции, могут иметь уровни сопротивления втягиванию (RTD), являющиеся слишком низкими, чтобы считаться приемлемыми для потребителя. Включение, например, одного или нескольких сегментов фильтра из ацетилцеллюлозы высокой плотности может использоваться для повышения общего RTD курительных изделий с высокой вентиляцией до приемлемого уровня. Однако сегменты фильтра из ацетилцеллюлозы высокой плотности обычно снижают доставки дисперсной фазы (например, смол), при этом оказывая малое влияние или не влияя на доставки газовой фазы (например, оксида углерода). Одним из путей решения этой проблемы является включение в фильтр ограничительного элемента или другого элемента фильтра, увеличивающего RTD без фильтрования дыма. При использовании с высокой вентиляцией ограничительный элемент может повышать RTD, и при этом уровни составляющих как дисперсной фазы, так и газовой фазы вдыхаемого дыма снижаются.

Целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для изготовления фильтров для курительных изделий, причем фильтры содержат ограничивающие поток элементы, которые проще известных способов и устройства для их изготовления. В частности, целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для изготовления фильтров для курительных изделий, причем фильтры содержат ограничивающие поток элементы, при применении которых требуется меньше этапов изготовления по сравнению с известным уровнем техники.

В соответствии с первым аспектом изобретения предлагается способ изготовления фильтров для курительных изделий, причем способ включает следующие этапы: получения полых трубок из фильтрующего материала, причем каждая полая трубка имеет наружный диаметр и внутренний диаметр; получения вставок в фильтр, причем каждая вставка в фильтр имеет первую часть, имеющую размер поперечного сечения больше внутреннего диаметра полых трубок; и вставления каждой вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала так, что при вставлении первая часть вставки в фильтр зацепляется с полой трубкой для удерживания вставки в фильтр в полой трубке.

Предлагаемый способ относительно прост по сравнению со способами, описанными в известных технических решениях, поскольку предлагаемый способ позволяет преодолевать сопротивление, с которым приходится сталкиваться, когда вставка в фильтр вставляется в полую трубку из фильтрующего материала. Для того чтобы вставить вставку в фильтр в полую трубку, не нужно дополнительное направляющее средство. Например, не нужна направляющая гильза в отверстии полой трубки, которая применяется в некоторых способах, описанных в известных технических решениях. Кроме того, поскольку первая часть вставки в фильтр при вставлении зацепляется с внутренней поверхностью полой трубки, вставка в фильтр будет удерживаться в полой трубке. Вставочное средство, используемое для осуществления этапа вставления, может извлекаться из отверстия полой трубки без риска, что вставка в фильтр выпадет.

Фильтр, изготовленный предлагаемым способом, содержит по меньшей мере одну вставку в фильтр, находящуюся в полой трубке из фильтрующего материала. Воздух и дым, втягиваемые через фильтр, по меньшей мере, частично отводятся вокруг вставки или вставок в фильтр и через уменьшенное поперечное сечение фильтрующего материала полой трубки. В частности, воздух и дым, втягиваемые через фильтр, по меньшей мере, частично отводятся между наружной поверхностью вставки или вставок в фильтр и наружным диаметром полой трубки. Таким образом, вставка или вставки в фильтр уменьшает или уменьшают площадь проницаемого поперечного сечения фильтра. Предпочтительно площадь поперечного сечения вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно 35% до приблизительно 90% площади поперечного сечения фильтра. То есть предпочтительно площадь проницаемого поперечного сечения фильтра находится в диапазоне от приблизительно 10% до приблизительно 65% площади поперечного сечения фильтра. Это может увеличить RTD фильтра до уровня, приемлемого для потребителя.

В одном варианте осуществления этап вставления включает вставление двух вставок в фильтр одновременно в каждую полую трубку из фильтрующего материала, причем две вставки в фильтр вставляют с противоположных концов полой трубки из фильтрующего материала.

В этом варианте осуществления предпочтительно каждая полая трубка из фильтрующего материала имеет длину, вдвое больше, чем требуется для одного курительного изделия. Таким образом, способ может применяться для изготовления фильтров двойной длины, которые могут затем разрезаться на две части и вводиться в курительные изделия. Это является преимущественным, поскольку за данный период времени фильтров можно изготовить в два раза больше. Кроме того, этот способ можно легко скомбинировать с обычными технологиями изготовления, в которых обычно используются фильтры двойной длины. Каждый фильтр двойной длины может крепиться к двум табачным стержням (или другим субстратам, образующим аэрозоль), по одному на каждом конце, и затем разрезаться на две части с получением таким образом двух курительных изделий. Таким образом, в этом варианте осуществления способ может дополнительно включать этап разрезания каждой полой трубки из фильтрующего материала на две части для получения двух фильтров, при этом каждый фильтр содержит полую трубку из фильтрующего материала и вставку в фильтр, расположенную в ней. Этап разрезания могут выполнять до этапа прикрепления полой трубки из фильтрующего материала к одному или нескольким субстратам, образующим аэрозоль, или после него.

Кроме того, поскольку две вставки в фильтр вставляют одновременно в противоположные концы каждой полой трубки из фильтрующего материала, две силы, используемые для вставления вставок в фильтр, действуют в противоположных направлениях. Таким образом, две силы противодействуют друг другу и помогают в преодолении сопротивления, возникающего вследствие того, что по меньшей мере один размер поперечного сечения вставок в фильтр больше внутреннего диаметра полой трубки. Благодаря этим противодействующим силам нет необходимости в дополнительном направляющем средстве для вставления вставок в фильтр в полую трубку. Например, нет необходимости в направляющей гильзе в просвете полой трубки, которая используется в некоторых способах, описанных в известных технических решениях. Этого преимущества можно альтернативно добиться путем использования двух прилегающих полых трубок одинарной длины, а не одной полой трубки двойной длины.

В одном варианте осуществления каждая вставка в фильтр имеет вторую часть, имеющую размер поперечного сечения меньше внутреннего диаметра полой трубки, и на этапе вставления вторая часть вставки в фильтр является передней частью.

Вторая часть вставки в фильтр, имеющая размер поперечного сечения меньше внутреннего диаметра полой трубки из фильтрующего материала, является передней частью, когда вставку в фильтр вставляют в полую трубку. Внутренний диаметр D_I полой трубки является диаметром просвета полой трубки. Это обеспечивает легкое вставление вставки в фильтр без необходимости в дополнительном направляющем средстве, также вставляемом в просвет полой трубки. Например, нет необходимости в направляющей гильзе в просвете полой трубки, которая используется в некоторых способах, описанных в известных технических решениях. В этом варианте осуществления размер и форма вставки в фильтр относительно внутреннего диаметра D_I полой трубки могут выбираться с таким расчетом, чтобы вторая часть вставки в фильтр обеспечивала легкое вставление вставок в фильтр в полую трубку.

В настоящем описании термин «передняя часть» используется для описания той части вставок в фильтр, которая является передней в направлении вставления вставки в фильтр в полую трубку. Предпочтительно направление вставки параллельно отверстию полой трубки.

Предпочтительно вставка в фильтр представляет собой ограничитель потока. Вставка в фильтр может иметь любую подходящую форму. Первая часть вставки в фильтр, имеющая размер поперечного сечения больше внутреннего диаметра полой трубки, обеспечивает, вставка в фильтр зацепляется с полой трубкой при вставлении и после него, чтобы удерживаться в полой трубке. Больший размер поперечного сечения измеряется перпендикулярно направлению вставления вставки в фильтр в полую трубку. Если вставка в фильтр имеет вторую часть, имеющую размер поперечного сечения меньше внутреннего диаметра полой трубки, этот меньший размер поперечного сечения измеряется перпендикулярно направлению вставления вставки в фильтр в полую трубку. Измерение выполняют перпендикулярно направлению вставки между двумя точками вставки в фильтр, наиболее удаленных друг от друга. Две точки, наиболее удаленные друг от друга, могут находиться в одном продольном положении вдоль полой трубки или могут находиться в разных продольных положениях.

Вставка в фильтр может быть сплошной или может содержать один или несколько каналов для потока воздуха или может содержать оболочку и сердечник. Если вставка в фильтр содержит структуру из сердечника и оболочки, сердечник может быть пустым. В некоторых вариантах осуществления вставка в фильтр может один или несколько каналов для потока воздуха через вставку для фильтра с таким расчетом, чтобы некоторая часть воздуха и дыма, втягиваемых через фильтр, не отводилась вокруг вставки в фильтр. В предпочтительных вариантах осуществления вставка в фильтр образует сплошной барьер, содержащий воздухонепроницаемый материал, чтобы принудительно направлять поток дыма и воздуха вокруг вставки в фильтр, как описано в настоящем документе. Вставка в фильтр может изготавливаться с использованием быстрого непрерывного процесса, такого как процесс с использованием ротационного штампа.

Например, вставка в фильтр может иметь по существу форму цилиндра, призмы, яйца, эллипсоида, сферы, конуса или капли. Предпочтительно вставка в фильтр представляет собой ограничивающий поток шарик. Предпочтительно вставка в фильтр представляет собой ограничивающее поток шарообразное тело. Предпочтительно, однако, вставка в фильтр является по существу сферической. Вставки в фильтр могут иметь значение сферичности по меньшей мере приблизительно 0,9 и предпочтительно значение сферичности, равное приблизительно 1. Сферичность - это показатель, насколько сферическим является предмет, причем идеальная сфера имеет значение сферичности, равное 1. Если вставка в фильтр является по существу сферической, предпочтительно размер поперечного сечения первой части представляет собой диаметр сферы. Если вставка в фильтр является по существу сферической, предпочтительно размер поперечного сечения, который меньше внутреннего диаметра полой трубки, представляет собой (не диаметр) хорду сферы. Сферическую вставку в фильтр легко изготовить. Кроме того, сферическая форма позволяет легко вставлять вставку в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала. Кроме того, поскольку сфера является радиально симметричной, этап вставления вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала может включать вставление вставки в фильтр в любой ориентации. RTD может получаться одинаковым независимо от ориентации, которую вставка в фильтр принимает в полой трубке.

Независимо от формы вставки в фильтр, размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр больше внутреннего диаметра полой трубки, благодаря чему вставка в фильтр удерживается в полой трубке. Трение оказывает сопротивление перемещению вставки в фильтр относительно полой трубки, а также удерживает вставку в фильтр в полой трубке. Когда вставка в фильтр вставляется в полую трубку, между поверхностью вставки в фильтр и внутренней поверхностью полой трубки возникает кинетическое трение. Сила кинетического трения создает сопротивление этапу вставления вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала. Размер и форма вставки в фильтр относительно внутреннего диаметра полой трубки могут выбираться с таким расчетом, что обеспечить требуемый уровень кинетического трения и, следовательно, требуемый уровень сопротивления. Статическое трение оказывает сопротивление относительному боковому перемещению между вставкой в фильтр и внутренней поверхностью полой трубки, когда вставка в фильтр неподвижна в полой трубке. Таким образом, статическое трение препятствует выпадению вставки в фильтр из полой трубки после вставления. Размер и форма вставки в фильтр относительно внутреннего диаметра полой трубки могут выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечить требуемый уровень статического трения между вставкой в фильтр и полой трубкой. Если вставка в фильтр представляет собой сферу, больший размер поперечного сечения предпочтительно является диаметром сферы. (Больший) размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр измеряется в направлении, которое обеспечивает, что вставка в фильтр удерживается в полой трубке. Размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр измеряется в направлении внутреннего и наружного диаметров полой трубки, когда вставка в фильтр находится в полой трубке.

Если вставка в фильтр имеет вторую часть, имеющую размер поперечного сечения меньше внутреннего диаметра полой трубки, этот меньший размер поперечного сечения измеряется в направлении, обеспечивающем легкое вставление вставки в фильтр в полую трубку. Размер поперечного сечения второй части вставки в фильтр измеряется в направлении внутреннего и наружного диаметров полой трубки, когда вставка в фильтр расположена в полой трубке.

Предпочтительно полая трубка имеет наружный диаметр D_O от приблизительно 3,8 мм до приблизительно 9,5 мм. Предпочтительнее полая трубка имеет наружный диаметр D_O от приблизительно 4,6 мм до приблизительно 7,8 мм. Даже предпочтительнее полая трубка имеет наружный диаметр D_O приблизительно 7,7 мм. Предпочтительно внутренний диаметр D_I полой трубки находится в диапазоне от приблизительно 50% до приблизительно 90% наружного диаметра D_O. Предпочтительнее внутренний диаметр D_I находится в диапазоне от приблизительно 60% до приблизительно 80% наружного диаметра D_O. Еще более предпочтительнее внутренний диаметр D_I находится в диапазоне от приблизительно 60% до приблизительно 70% наружного диаметра D_O. Еще более предпочтительнее внутренний диаметр D_I равен приблизительно 69% наружного диаметра D_O. Предпочтительно D_O-D_I>приблизительно 0,5 мм для достаточной конструктивной целостности трубки. В одном предпочтительном варианте осуществления внутренний диаметр D_I полой трубки равен приблизительно 5,3 мм. Наиболее предпочтительно наружный диаметр D_O равен приблизительно 7,7 мм, а внутренний диаметр D_I равен приблизительно 5,3 мм. Внутренний диаметр и наружный диаметр полой трубки измеряются перпендикулярно продольной оси фильтра и курительного изделия. Размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр измеряется в направлении внутреннего и наружного диаметров полой трубки, то есть перпендикулярно продольной оси фильтра и курительного изделия. Размер поперечного сечения второй части вставки в фильтр измеряется в направлении внутреннего и наружного диаметров полой трубки, то есть перпендикулярно продольной оси фильтра и курительного изделия.

Размер и форма вставки в фильтр относительно наружного диаметра D_O полой трубки, могут выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечить требуемый уровень RTD. Размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр может быть в диапазоне от приблизительно 60% до приблизительно 95% наружного диаметра полой трубки. Если вставка в фильтр и полая трубка имеют круглые поперечные сечения, это соответствует уменьшению площади проницаемого поперечного сечения вставкой в фильтр до величины от приблизительно 10% до приблизительно 64% площади поперечного сечения полой трубки. Предпочтительно размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно 70% до приблизительно 90% наружного диаметра полой трубки. Если вставка в фильтр и полая трубка имеют круглые поперечные сечения, это соответствует уменьшению площади проницаемого поперечного сечения вставкой в фильтр до величины от приблизительно 19% до приблизительно 51% площади поперечного сечения полой трубки. Предпочтительнее, размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно 70% до приблизительно 80% наружного диаметра полой трубки. Если вставка в фильтр и полая трубка имеют круглые поперечные сечения, это соответствует уменьшению площади проницаемого поперечного сечения вставкой в фильтр до величины от приблизительно 36% до приблизительно 51% площади поперечного сечения полой трубки. Еще более предпочтительнее, размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно 72% до приблизительно 78% наружного диаметра полой трубки. Если вставка в фильтр и полая трубка имеют круглые поперечные сечения, это соответствует уменьшению площади проницаемого поперечного сечения вставкой в фильтр до величины от приблизительно 39% до приблизительно 48% площади поперечного сечения полой трубки.

Предпочтительно размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно (D_O-3,0 мм) до приблизительно (D_O-0,2 мм). Предпочтительнее, размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно (D_O-2,8 мм) до приблизительно (D_O-0,4 мм). Еще более предпочтительнее, размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно (D_O-1,5 мм) до приблизительно (D_O-0,8 мм). Еще более предпочтительнее, размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно (D_O-1,2 мм) до приблизительно (D_O-1,0 мм). Размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр может быть приблизительно (D_O-1,73 мм). Размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр может быть приблизительно (D_O-0,58 мм). В одном предпочтительном варианте осуществления размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр равен приблизительно 5,55 мм. В еще одном предпочтительном варианте осуществления размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр равен приблизительно 6,0 мм. В еще одном предпочтительном варианте осуществления размер поперечного сечения первой части вставки в фильтр равен приблизительно 7,15 мм.

Размер и форма вставки в фильтр относительно внутреннего диаметра D_I полой трубки могут выбираться с таким расчетом, чтобы при вставлении первая часть вставки в фильтр зацеплялась с полой трубкой, и чтобы вставка в фильтр удерживалась в полой трубке трением. Внутренний диаметр полой трубки может быть в диапазоне от приблизительно 75% до приблизительно 99% размера поперечного сечения первой части вставки в фильтр. Предпочтительно внутренний диаметр полой трубки находится в диапазоне от приблизительно 80% до приблизительно 95% размера поперечного сечения первой части вставки в фильтр. Предпочтительно внутренний диаметр полой трубки находится в диапазоне от приблизительно 88% до приблизительно 95% размера поперечного сечения первой части вставки в фильтр. В одном варианте осуществления внутренний диаметр полой трубки равен приблизительно 88% размера поперечного сечения первой части вставки в фильтр. В еще одном варианте осуществления внутренний диаметр полой трубки равен приблизительно 95% размера поперечного сечения первой части вставки в фильтр.

Предпочтительно фильтр имеет длину L_F от приблизительно 15 мм до приблизительно 40 мм. Еще более предпочтительнее, фильтр имеет длину L_F от приблизительно 18 мм до приблизительно 27 мм. В одном варианте осуществления фильтр имеет длину L_F приблизительно 27 мм. Однако в одном предпочтительном варианте осуществления фильтр имеет длину L_F приблизительно 21 мм. Меньшая длина возможна благодаря тому, что предлагаемая конструкция фильтра позволяет добиться требуемого RTD при более короткой длине.

Каждая полая трубка из фильтрующего материала может иметь длину вдвое больше, чем требуется для одного курительного изделия, например, для комбинирования предлагаемого способа с обычной технологией изготовления. Например, если фильтр курительного изделия имеет длину L_F от приблизительно 15 мм до приблизительно 40 мм, полая трубка двойной длины может иметь длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 80 мм. Если фильтр курительного изделия имеет длину L_F от приблизительно 18 мм до приблизительно 27 мм, полая трубка двойной длины может иметь длину от приблизительно 36 мм до приблизительно 54 мм. Если фильтр курительного изделия имеет длину L_F приблизительно 27 мм, полая трубка двойной длины может иметь длину приблизительно 54 мм. Если фильтр курительного изделия имеет длину L_F приблизительно 21 мм, полая трубка двойной длины может иметь длину приблизительно 42 мм.

Окончательное продольное положение центра вставки в фильтр в полой трубке может выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечить требуемый уровень RTD. Предпочтительно этап вставления вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала включает вставление вставки в фильтр в положение, в котором центр вставки в фильтр находится по меньшей мере в приблизительно 6 мм от расположенного ниже по потоку конца фильтра. В настоящем описании «центр» вставки в фильтр означает среднюю точку между частью вставки в фильтр, расположенной ближайшей к расположенному ниже по потоку концу фильтра, и частью вставки в фильтр, расположенной ближайшей к расположенному выше по потоку концу фильтра.

Этап вставления вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала может включать использование вставочного средства для вставления вставки в фильтр, причем длина вставочного средства по существу равна требуемому расстоянию вставления. Если в каждой полой трубке из фильтрующего материала требуются более одной вставки в фильтр, способ может дополнительно включать этап вставления по меньшей мере одной дополнительной вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала.

Предпочтительно вставка в фильтр содержит воздухонепроницаемый материал. Термин «воздухонепроницаемый материал», используемый по всему тексту настоящего описания, означает материал, не позволяющий проходить текучим средам, в частности, воздуху и дыму, через пустоты или поры в этом материале. Если материал вставки в фильтр непроницаем для воздуха и дыма, воздух и дым, втягиваемые через фильтр, вынуждены протекать вокруг вставки в фильтр и через уменьшенное поперечное сечение фильтрующего материала полой трубки. В частности, воздух и дым, втягиваемые через фильтр, вынуждены протекать между наружной поверхностью вставки в фильтр и наружным диаметром полой трубки. Таким образом, вставка в фильтр уменьшает площадь проницаемого поперечного сечения фильтра. Предпочтительно площадь поперечного сечения вставки в фильтр находится в диапазоне от приблизительно 35% до приблизительно 90% площади поперечного сечения фильтра. То есть предпочтительно площадь проницаемого поперечного сечения фильтра находится в диапазоне от приблизительно 10% до приблизительно 65% площади поперечного сечения фильтра. Это повышает RTD до уровня, приемлемого для потребителя. Хотя вставка в фильтр может содержать воздухонепроницаемый материал, это не исключает формы вставки в фильтр, содержащей один или несколько каналов для потока воздуха. В некоторых случаях вставка в фильтр отводит полностью или по существу полностью дым и воздух от протекания через центральную часть фильтра, а в других случаях вставка в фильтр может вынуждать основную часть дыма и воздуха протекать вокруг ограничителя потока и одновременно позволять небольшому количеству дыма и воздуха протекать через вставку в фильтр, например по одному или нескольким каналам во вставке.

Отведение потока к краю фильтра может быть особенно эффективным для увеличения RTD, поскольку поток воздуха или дыма или и воздуха, и дыма может быть, главным образом, через центральную часть фильтра. Размер и форма вставки в фильтр и тип фильтрующего материала полой трубки могут выбираться с таким расчетом, чтобы требуемым образом влиять на RTD. Например, помещенная в одиночный сегмент фильтра без вентиляции вставка в фильтр может создавать RTD в диапазоне от приблизительно 200 мм вод. ст. (приблизительно 1960 Па) до 500 мм вод. ст. (приблизительно 4900 Па). Предпочтительно вставка в фильтр может создавать RTD в диапазоне от приблизительно 250 мм вод.ст. (приблизительно 2450 Па) до приблизительно 400 мм вод.ст. (приблизительно 3920 Па).

Предпочтительно вставка в фильтр является несжимаемой. Термин «несжимаемый», используемый в тексте настоящего описания, означает стойкий к сжатию от любого из следующего: ручное обращение, когда курительное изделие извлекается из пачки, сжатие пальцами (то есть пальцами пользователя на фильтре), буккальное сжатие (то есть губами и зубами пользователя на конце фильтра, подносимого ко рту) или процесс ручного тушения («бычкование»). Иными словами, термин «несжимаемый» означает не деформируемый или не подверженный разрушению при нормальном обращении с курительным изделием при изготовлении и использовании.

Предпочтительно вставка в фильтр имеет предел текучести при сжатии более приблизительно 8,0 кПа. Предпочтительнее, вставка в фильтр имеет предел текучести при сжатии более приблизительно 12,0 кПа. Предел текучести при сжатии определяется как величина одноосного сжимающего напряжения, достигаемая, когда происходит остаточная деформация вставки в фильтр. Предпочтительно вставка в фильтр имеет прочность на сжатие при деформации 10% более приблизительно 50,0 кПа. Прочность на сжатие при деформации 10% определяется как величина одноосного сжимающего напряжения, достигаемая, когда имеется 10% деформация (то есть изменение на 10% одного размера поперечного сечения) вставки в фильтр.

Вставку в фильтр, имеющую предел текучести при сжатии более приблизительно 8,0 кПа или, предпочтительнее, более приблизительно 12,0 кПа или прочность на сжатие при деформации 10% более приблизительно 50,0 кПа, нелегко удалить из полой трубки. Однако, поскольку первая часть вставки в фильтр имеет размер поперечного сечения больше внутреннего диаметра полой трубки, фильтрующий материал полой трубки должен быть достаточно сжимаемым, чтобы позволить вставить вставку в фильтр в полую трубку. Вставка в фильтр зацепляется с полой трубкой, например, за счет сопротивления, создаваемого силой трения между вставкой в фильтр и внутренней поверхностью деформируемой полой трубки для удерживания вставки в фильтр в полой трубке.

Предел текучести при сжатии и прочность на сжатие при деформации 10% могут определяться экспериментально путем испытания по стандарту ISO 604. Как ясно специалисту, в этом испытании образец (вставка в фильтр) сжимается сжимающими пластинами по оси, что соответствует давлению, обычно прикладываемому пальцами курильщика на вставке в фильтр, когда курильщик держит курительное изделие. Испытание проводят при постоянной скорости перемещения до достижения нагрузкой или деформацией заданного значения. Во время испытания измеряют нагрузку, переносимую образцом (вставкой в фильтр).

Предпочтительно вставка в фильтр представляет собой ограничитель потока. Альтернативно, вставка в фильтр может быть капсулой или любым иным элементом фильтра, который требуется вставить в полую трубку из фильтрующего материала. Вставка в фильтр может содержать любой подходящий материал или любые подходящие материалы. Примеры подходящих материалов включают без ограничения желатин или другие типы гидроколлоидов, альгинат, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), целлюлозу, крахмал, полимолочную кислоту, полибутиленсукцинат и его сополимеры, полибутиленадипат-со-терефталат и их комбинации. Вставка в фильтр может содержать прессованный табак, табачную пыль, измельченный табак, другие ароматизирующие вещества или их комбинацию.

Предпочтительно вставка в фильтр изготовлена из растворимого полимерного материала, образованного одним или несколькими водорастворимыми полимерами. Предпочтительнее растворимый полимерный материал образован одним или несколькими водорастворимыми термопластами. Термин «растворимый» означает, что полимерный материал способен растворяться в раствор водным растворителем. Это достигается путем использования одного или нескольких водорастворимых материалов для образования этого материала. Вставка в фильтр может полностью изготавливаться из растворимого полимерного материала, или растворимый полимерный материал может комбинироваться с инертными компонентами, такими как инертные неорганические наполнители, которые могут быть или не быть растворимыми. Использование растворимого материала для изготовления вставки в фильтр преимущественно повышает скорость разложения фильтра после того, как он выброшен. Альтернативно или дополнительно, вставка в фильтр может содержать материал, который при добавлении воды диспергирует в суспензию или коллоид.

Предпочтительнее вставка в фильтр изготавливается из биологически разлагаемого полимерного материала. Предпочтительные полимеры являются полностью биологически разлагаемыми, что определяют оценкой аэробного биологического разложения в водной среде (тест Штурма), описанной в европейском стандарте EN13432. Предпочтительные биологически разлагаемые полимеры включают крахмал.

Фильтрующий материал полой трубки может содержать любой подходящий материал или любые подходящие материалы. Тип фильтрующего материала может выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечить требуемый уровень RTD. Примеры подходящих материалов включают без ограничения ацетилцеллюлозу, целлюлозу, восстановленную целлюлозу, полимолочную кислоту, поливиниловый спирт, нейлон, полигидроксибутират, термопластичный материал, такой как крахмал, превращенный в пенопласт с открытыми порами, и их комбинации. Фильтр может полностью или частично представлять собой активированный уголь. Фильтр может содержать клей или пластификатор или их комбинацию в помощь удерживанию ограничителя потока в полой трубке. Это может помочь и на этапе вставления каждой вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала. Фильтрующий материал предпочтительно является сжимаемым, чтобы позволить вставлять вставку в фильтр в полую трубку.

Предпочтительно фильтрующий материал полой трубки имеет низкую эффективность улавливания твердых частиц. Предпочтительно полая трубка содержит волокна со значением денье от приблизительно 1,5 денье на волокно (днв) до приблизительно 12,0 днв. В одном предпочтительном варианте полая трубка содержит волокна среднего диаметра со значением денье приблизительно 3,3 днв. Предпочтительно полая трубка содержит волокна, имеющие между приблизительно 15000 общего денье (од) и приблизительно 50000 од. В одном предпочтительном варианте осуществления полая трубка содержит волокна среднего диаметра, имеющие приблизительно 44000 од.

Предпочтительно каждая полая трубка из фильтрующего материала содержит обертку фильтра, окружающую фильтрующий материал. Обертка фильтра обеспечивает прочность и конструктивную жесткость полой трубки. Это снижает вероятность того, что полая трубка деформируется или повредится, когда вставка в фильтр будет вставляться в полую трубку. Кроме того, это снижает вероятность того, что полая трубка деформируется на своей наружной поверхности вокруг зоны, где вставка в фильтр расположена внутри полой трубки. Обертка фильтра может представлять собой любой подходящий материал. Предпочтительно обертка фильтра представляет собой жесткую фицеллу, например содержащую жесткую бумагу или картон. Жесткая бумага или картон предпочтительно имеет массу одного квадратного метра более приблизительно 60 г/м². Жесткая обертка фильтра обеспечивает высокую конструктивную жесткость. Обертка фильтра может содержать шов, содержащий одну или несколько полосок клея. Предпочтительно шов содержит две полоски клея. Это снижает вероятность того, что обертка фильтра разойдется, когда вставка в фильтр будет вставлена в полую трубку. Одна полоска клея может содержать клей-расплав. Одна полоска клея может содержать поливиниловый спирт.

Предпочтительно этап вставления каждой вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала включает поддерживание полой трубки из фильтрующего материала на первом вращающемся барабане.

То есть предпочтительно на этапе вставления полая трубка из фильтрующего материала поддерживается на первом вращающемся барабане. Предпочтительно полая трубка из фильтрующего материала поддерживается на первом вращающемся барабане до этапа вставления. Альтернативно или дополнительно, полая трубка из фильтрующего материала поддерживается на первом вращающемся барабане после этапа вставления. Предпочтительно на этапе вставления вставки в фильтр в полую трубку из фильтрующего материала первый вращающийся барабан непрерывно вращается. Первый барабан может быть рабочим барабаном.

Предпочтительно первый вращающийся барабан содержит несколько опор, предназначенных для поддержки нескольких полых трубок из фильтрующего материала. Предпочтительно опоры разнесены по окружности барабана. Предпочтительно опоры расположены для поддерживания полых трубок так, чтобы продольная ось каждой полой трубки была по существу параллельной оси вращения барабана. Каждая