способ изготовления сигаретных фильтров (варианты) и фильтрующая затычка для сигаретного фильтра (варианты)

Формула изобретения

1. Способ изготовления сигаретных фильтров, предусматривающий стадии

a) транспортирования непрерывной тонкой гибкой подложки мимо источника сыпучего материала, изменяющего дым;

b) приложения электростатического заряда на подложку выше по ходу от источника сыпучего материала (т.е. перед этим источником);

c) осаждения слоя сыпучего материала из указанного источника на подложку с толщиной слоя, зависящей от силы электростатического заряда на подложке;

d) разрезания покрытой указанным материалом подложки на части; и

e) помещения этих частей в полости между разнесенными компонентами фильтра;

2. Способ по п.1, в котором подложкой является бумага.

3. Способ по п.1, в котором подложкой является нетканый материал.

4. Способ по п.1, в котором сыпучий материал выбирают из группы, состоящей из адсорбентов, катализаторов и ароматизаторов.

5. Способ по п.1, в котором сыпучий материал является адсорбентом, выбираемым из группы, состоящей из угля, цеолита и APS силикагеля.

6. Способ по п.1, в котором стадия приложения электростатического заряда является изменяемой, при этом толщина слоя сыпучего материала изменяется в зависимости от силы электростатического заряда на подложке.

7. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию

f) скручивания каждой отрезанной части в цилиндрическую затычку до их помещения в полости между разнесенными компонентами фильтра.

8. Способ по п.1, включающий стадию добавления ароматизатора в сыпучий материал.

9. Способ по п.1, включающий стадию

а) нанесения нескольких слоев сыпучего материала на подложку.

10. Способ по п.9, в котором указанные несколько слоев сыпучего материала находятся на противоположных сторонах подложки.

11. Способ производства сигаретных фильтров, предусматривающий стадии

a) транспортирования непрерывной тонкой гибкой подложки мимо источника сыпучего материла, изменяющего дым;

b) приложения электростатического заряда на подложку выше по ходу от источника сыпучего материала (т.е. перед этим источником);

c) осаждения слоя сыпучего материала из указанного источника на подложку с толщиной слоя, зависящей от силы электростатического заряда на подложке;

d) помещения разнесенных компонентов фильтра на покрытую указанным материалом подложку; и

e) сгибания покрытой подложки вокруг компонентов фильтра.

12. Способ по п.11, в котором стадия приложения электростатического заряда является изменяемой, при этом толщина слоя сыпучего материала изменяется в зависимости от силы электростатического заряда на подложке.

13. Способ по п.11, в котором непрерывная подложка является фильтрующей бумагой.

14. Способ по п.11, в котором разнесенные компоненты фильтра, расположенные на покрытой подложке, включают ацетатцеллюлозные затычки.

15. Способ по п.11, в котором сыпучий материал выбирают из группы, состоящей из адсорбентов, катализаторов и ароматизаторов.

16. Способ по п.11, в котором сыпучий материал является адсорбентом, выбираемым из группы, состоящей из угля, цеолита и APS силикагеля.

17. Фильтрующая затычка для сигаретного фильтра, содержащая кусок гибкой подложки, имеющей несколько слоев электростатически осажденного на подложку сыпучего материала, изменяющего дым.

18. Фильтрующая затычка по п.17, в которой указанные слои располагаются по обеим сторонам подложки.

19. Фильтрующая затычка по п.17, в которой указанные слои располагаются на противоположных сторонах подложки.

20. Фильтрующая затычка для сигаретного фильтра, содержащая кусок гибкой подложки с по меньшей мере одним слоем электростатически осажденного на подложку сыпучего материала, изменяющего дым, причем указанный кусок гибкой подложки расположен в виде рулона, имеющего цилиндрическую форму.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к производству сигаретных фильтров с полостями и, в частности, к поточному производству фильтров, которые включают в себя сыпучий материал, изменяющий дым, такой как катализатор, адсорбент, ароматизатор и т.п.

Многие процессы изготовления фильтров включают в себя объединение нескольких отдельных компонентов фильтра, изготовленных заранее, хранимых, а затем объединяемых в конкретную конструкцию сигаретного фильтра, такую как конфигурация вкладыш-промежуток-вкладыш. Такие технологии требуют ряда стадий, которые могут быть исключены при поточном производстве компонентов фильтра, такие как стадия хранения изготовленных элементов фильтра до сборки.

Соответственно, одной из задач настоящего изобретения является создание способа поточного производства сигаретных фильтров при производстве сигарет.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа поточного производства фильтров, который допускает изменение параметров для получения фильтров различной конструкции и эффективности.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание простого, но высокоэффективного способа изготовления фильтров при производстве сигаретных фильтров с высокой скоростью.

Поставленные задачи решаются предлагаемым способом изготовления сигаретных фильтров, предусматривающим стадии:

a) транспортирования непрерывной тонкой гибкой подложки мимо источника сыпучего материала, изменяющего дым;

b) приложения электростатического заряда на подложку выше по ходу от источника сыпучего материала (т.е. перед этим источником);

c) осаждения слоя сыпучего материала из указанного источника на подложку с толщиной слоя, зависящей от силы электростатического заряда на подложке;

d) разрезания покрытой указанным материалом подложки на части; и

e) помещения этих частей в полости между разнесенными компонентами фильтра.

Другой предлагаемый способ производства сигаретных фильтров включает вышеуказанные стадии а)-с) и стадии

d) помещения разнесенных компонентов фильтра на покрытую указанным материалом подложку; и

e) сгибания покрытой подложки вокруг компонентов фильтра.

Еще один объект изобретения касается фильтрующей затычки для сигаретного фильтра, содержащей кусок гибкой подложки, имеющей несколько слоев электростатически осажденного на подложку сыпучего материала, изменяющего дым.

Другая предлагаемая фильтрующая затычка для сигаретного фильтра, имеющая вышеуказанные признаки, характеризуется тем, что указанный кусок гибкой подложки расположен в виде рулона, имеющего цилиндрическую форму.

Согласно настоящему изобретению для поточного создания активного слоя в области полости фильтра используют электростатическое осаждение или иной процесс, такой как ксерография или электрофотография, который позволяет образовать слой из сыпучего материала, изменяющего дым, на бумажной подложке, или фильтровальной бумаге, или на любой другой подходящей подложке. Количество сыпучего материала, изменяющего дым, может меняться в зависимости от силы приложенного поля и покрытия на фильтровальной бумаге. Частицы материала могут связываться с использованием небольших количеств связующего горячего расплава. Связующее горячего расплава предпочтительнее, чем латексные или растворимые связующие, которые могут потребовать длительной сушки для удаления жидкого носителя. Кроме того, использование такого связующего для связывания сыпучего материала с поверхностью бумаги инактивирует сыпучий материал. Различные сыпучие вещества, такие как катализаторы, ароматизаторы, адсорбенты, могут осаждаться таким способом.

Сыпучий материал может вводиться в электростатически осаждаемый слой для удаления конкретных компонентов табачного дыма. Например, кремнезем может использоваться для удаления конкретных альдегидов.

Электростатически осаждаемый слой может также включать комбинацию сыпучих веществ, таких как угольный адсорбент и ароматизатор, которые усиливают аромат или индивидуальные характеристики сигареты. Это вместе с возможностью наносить слой в поточном процессе улучшает гибкость конструктора сигарет в отношении доставки дыма и возможность контроля качества всего процесса.

Другой аспект изобретения касается использования нетканых материалов вместо бумаги, загруженной порошком. Например, вместо загруженной углем бумаги может использоваться кусок нетканого материала с активированным углем. При некоторых обстоятельствах волокна целлюлозы, используемые в бумаге с углем, являются гигрореактивными и могут высушивать дым. Соответственно, использование безбумажных нетканых материалов с активированным углем в качестве адсорбента может улучшить индивидуальные характеристики, которые ощущаются во время процесса курения.

Новые признаки и преимущества настоящего изобретения дополнительно к упомянутым выше будут понятны специалистам в данной области из прочтения следующего подробного описания со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые позиции относятся к одинаковым деталям и на которых:

Фиг.1 - схематичный вид, показывающий поточное электростатическое осаждение сыпучего материала на подложку и формирование покрытой частицами подложки в виде затычки, размещаемой поточным образом в полости в непрерывном ряду разнесенных затычек из ацетата целлюлозы;

Фиг.2 - вид сбоку затычки с сыпучим материалом по Фиг.1 после ее разрезания и до обертывания с получением затычки окончательной формы;

Фиг.3 - схематичный вид, показывающий затычки из Фиг.1, вставляемые в полости между разнесенными затычками из ацетата целлюлозы в непрерывном производстве сигаретных фильтров;

Фиг.4 - вид законченного сигаретного фильтра типа «затычка-полость-затычка» с затычкой с сыпучим материалом в полости между двумя затычками из ацетата целлюлозы;

Фиг.5 - схематичный вид, показывающий альтернативный способ поточного электростатического осаждения сыпучего материала на фильтрующую бумагу в непрерывном производстве сигаретных фильтров типа «затычка-полость-затычка»;

Фиг.6 - вид сверху сигаретной фильтрующей бумаги по Фиг.5 с электростатически осажденным на ней материалом, изменяющим дым;

Фиг.7 - схематичный вид, показывающий другой способ поточного электростатического осаждения сыпучего материала на фильтрующую бумагу путем непрямого переноса;

Фиг.8 - сыпучий материал, электростатически осажденный на бумагу в виде рисунка;

Фиг.9 - другой схематичный вид, показывающий сыпучий материал, осажденный на обеих сторонах подходящей подложки; и

Фиг.10 - торцевой вид скрученного в рулон компонента фильтра, в котором подложка, покрытая частицами, гофрирована перед ее скручиванием.

Ссылаясь теперь на чертежи, на Фиг.1 показано устройство для осаждения сыпучего материала 10 из первого подающего средства 12 на непрерывную тонкую гибкую подложку 14. Подложка может быть, например, из бумаги или нетканого материала, а сыпучий материал 10 может содержать любые частицы, изменяющие дым, такие как адсорбенты, катализаторы или ароматизаторы. Адсорбенты могут включать углерод, цеолит, APS силикагель и другие адсорбенты как по отдельности, так и в комбинации друг с другом. Например, кремнезем особенно эффективен для удаления конкретных альдегидов из табачного дыма.

На подложку 14 подают электростатический заряд с помощью любого подходящего средства, такого как устройство 16 коронного разряда, показанное на Фиг.1. Силу заряда выбирают в соответствии с толщиной слоя сыпучего материала, наносимого на подложку 14, причем больший заряд обеспечивает большую толщину слоя. По мере продвижения электростатически заряженной подложки 14 в направлении после первого подающего средства 12 для подачи сыпучего материала 10 подложка покрывается материалом. Если требуется, частицы могут связываться посредством небольшого количества связующего горячего расплава. Кроме того, покрытая подложка может пропускаться через зазор между парой валков 18, чтобы сплавить или вдавить сыпучий материал 10 в подложку 14, как показано на Фиг.1.

Сыпучий материал может быть нанесен в один слой или на подложку может наноситься множество слоев. В этой связи второе средство 12А для подачи таких же или других частиц 10А наносит другой слой на первый нанесенный слой, и валки 18А прижимают материал к подложке.

Покрытую подложку 14 затем нарезают на части режущим устройством 20, и эти части помещают в полости между разнесенными элементами фильтра, как подробнее объясняется ниже.

В предпочтительном варианте изобретения отрезанные части формируют в цилиндрическую затычку 22 путем скручивания в рулон отрезанной части подложки с покрытием. На Фиг.1 и 2 показана затычка 22, и на Фиг.2 край 24 готов к скручиванию для создания окончательной формы затычки.

На Фиг.3 показано устройство для изготовления непрерывного фильтрующего стержня типа «затычка-полость-затычка». Это устройство содержит фильтрующую бумагу 26 с разнесенными на ней затычками 28 из ацетата целлюлозы. Полости 30 расположены между ацетатцеллюлозными затычками 28, и скрученные затычки 22 из подложки с порошковым покрытием помещают в эти полости. В итоге непрерывный фильтрующий стержень по Фиг.3 нарезают в месте 32 на фильтры 34 типа «затычка-полость-затычка», показанные на Фиг.4. Разнесенные ацетатцеллюлозные затычки 28А и 28В ограничивают полость 30, в которую помещена скрученная затычка 22. Фильтрующая бумага 26 окружает эту сборку.

Фиг.5 показывает альтернативный вариант изобретения, в котором на фильтрующую бумагу 26 наносят сыпучий материал 10В из подающего средства 12В. Здесь также к фильтрующей бумаге прикладывают электростатический заряд с помощью зарядного устройства 16. Фильтрующая бумага 30 с осажденным на ней порошком проходит через валки 18, после чего ацетатцеллюлозные затычки 28 надлежащим образом размещают на фильтрующей бумаге с нанесенным покрытием. Фильтрующую бумагу с нанесенным покрытием в итоге обертывают вокруг разнесенных ацетатцеллюлозных вкладышей 28 обжимным устройством 36, и непрерывный фильтрующий стержень затем нарезают на отдельные сигаретные фильтры, как показано на Фиг.4. Однако в этом конкретном варианте полости являются в некотором роде полыми, и сыпучий материал 10, изменяющий дым, расположен в виде внутреннего поверхностного слоя внутри полости 30. Фиг.6 показывает фильтрующую бумагу 26, покрытую сыпучим материалом 10В.

На Фиг.7 показан еще один вариант изобретения, в котором непрерывная тонкая гибкая подложка 14 непрямым образом покрывается порошковым материалом 10С. Вращаемый передающий валик 30 получает электростатический заряд от устройства 16, и порошковый материал 10С подается на заряженную поверхность валика из средства подачи 12С. Порошковый материал с поверхности валика переносится на подложку 14 посредством, например, всасывания из камеры 32. После этого слой материала 10С пропускают через зазор между валками 18, чтобы сплавить или вдавить материал в подложку. Подложку с нанесенным покрытием соответствующим образом нарезают и формируют в виде отдельных фильтров, как описано выше.

На Фиг.7 также показан необязательный второй передающий валик 30А для нанесения еще одного слоя на подложку, подобно системе, описанной выше в связи с Фиг.1.

Слой порошкового материала 10D на Фиг.8 осаждают на подложку 14 в виде рисунка. В этой связи зарядное устройство сконструировано и приспособлено для нанесения рисунка заряда на подложку, и порошок будет прилипать к подложке только в ее заряженных частях.

На Фиг.9 показано устройство для нанесения слоев сыпучего материала 10 и 10Е на противоположные стороны подложки 14. Первое средство подачи 12 сыпучего материала расположено с одной стороны подложки, а второе средство подачи 12Е расположено с другой стороны подложки. Электростатический заряд подают к обеим сторонам подложки 14 устройствами 16 и 16Е. Во всем остальном система аналогична системе по Фиг.1, и подложку с нанесенным покрытием формируют в компонент фильтра, как описано выше.

На Фиг.10 представлено сечение фильтрующего компонента фильтра, подобного компоненту, показанному на Фиг.2. Однако в этом компоненте подложке 14, покрытой сыпучим материалом, придана гофрированная форма до ее скручивания для придания окончательной конфигурации.

Должно быть понятно, что представленное выше описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения дано только для иллюстрации, поскольку возможны различные изменения и модификации, не выходящие из объема изобретения, и понятные специалистам в данной области из этого описания. Например, различные сыпучие материалы могут использоваться в виде единственного или нескольких слоев.