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CN104135876B - 烟草烟雾过滤器 - Google Patents

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CN104135876B
CN104135876B CN201380008813.9A CN201380008813A CN104135876B CN 104135876 B CN104135876 B CN 104135876B CN 201380008813 A CN201380008813 A CN 201380008813A CN 104135876 B CN104135876 B CN 104135876B
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Abstract

本发明提供了一种生产烟草烟雾过滤器或过滤器元件的方法，该方法包括：热处理连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部；冷却经热处理的连续地前移的芯部；以及围绕连续地前移的芯部形成烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层以形成连续地前移的棒，该棒包括沿纵向延伸的材料的芯部(1a)，以及围绕沿纵向延伸的芯部(1a)接合的烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层(2a)。还提供了用于执行该方法的设备和该方法的产品。

Description

烟草烟雾过滤器
技术领域
本发明涉及生产烟草烟雾过滤器和过滤器元件，例如，"芯部（strand）"过滤器和过滤器元件，其具有圆形或非圆形截面的内芯部或内芯、包裹芯部(围绕芯部接合)的空气可渗透(烟草烟雾过滤)材料的外层，以及可选的围绕外层接合的外包覆件。
背景技术
'香味线'香烟过滤器是本领域中公知的。此类过滤器结合了线或带元件（通常在其中沿纵向对准），该元件携带诸如香味素的烟雾改性剂。这些初始地在US4281671中提到，在其中窄的棉缝线为优选的元件。
同心的芯香烟过滤器也是已知的，其包括由另一种过滤材料的外层(环带或环形层)包绕的一种过滤材料的圆柱形内芯。这些也称为同轴芯过滤器(CCF)。使用两种此类不同的过滤材料来用于芯和环形外层可在最终的过滤器香烟中引起不好看的终端外形，且因此，除可接受的一致终端外形的平口端塞之外，通常同心芯过滤器用于双构件或其它多构件过滤器中。不好看的外形可通过确保内芯居中地定位(在外层内)来减少或消除。本申请人还开发出"同心"芯过滤器，在其中内芯具有限定的非圆形截面(例如，星形截面或心形截面)。这向过滤器提供了独特的且更有吸引力的终端外形并且消除了对同心芯过滤器与平口端塞相结合的需要，从而降低了整个过滤器制造操作的成本和步骤数目。
发明内容
本申请人现在开发出一种芯部过滤器或过滤器元件，其包括围绕"芯部"(或一个以上的芯部)接合的烟草烟雾过滤材料的棒，该芯部包括沿纵向延伸穿过棒的连续的（通常为挤制的）元件。相比于CCF(其中芯和环带都通常为过滤材料)，芯部不需要过滤能力并且可很好地几乎完全不受烟雾流的影响；这是因为芯部过滤器为设计成向成品过滤器香烟提供独特(且更有吸引力的)终端外形的视觉产品，这可能对于防伪目的是有利的。芯部(或各个芯部，如果存在一个以上的芯部)通常包括单个(挤制的)细丝元件，其预先形成，例如，通过增塑碳酸纤维素(CA)或其它聚合物的挤制。芯部可提供视觉提示，因为其可比简单的线或带以更宽直径形成，并且可采用多种截面形成。芯部还可用作用于将香味保持在香味过滤器中的介质(见下文)。为了提供有利的终端外形，需要将芯部准确地定位在烟草烟雾过滤材料的外层中：例如，如果过滤器或过滤器元件包括单个芯部，则需要或期望芯部大致居中地定位(在外层内)；如果过滤器或过滤器元件包括两个或多个芯部，则需要芯部关于彼此准确地定位且定位在外层内。
如上文所述，芯部通常预先形成，例如，通过增塑醋酸纤维素材料的挤制。在形成之后，芯部大体上卷绕(例如，卷到卷轴或线轴上)，以易于在制造成成品芯部过滤器棒之前的运输和储存。为了向过滤器提供独特且更有吸引力的终端外形，芯部(例如，具有圆形或更优选为限定的非圆形截面)相比于在香味线类型的过滤器中使用的线或带通常将具有相对更宽的截面，例如，对于香烟过滤器而言在其最宽点处为1.4mm或2.5mm的截面(或在圆形截面的情况下为1.4mm或2.5mm的直径)，或甚至对于在雪茄中使用或与雪茄一起使用而言为高达10mm的截面。申请人发现，具有这些相对较宽截面(直径)的芯部，尤其是非圆形截面的那些，易于在展开之后屈曲或弯折，这可导致具有错位芯部的不可接受(不合格)的最终成品过滤器(棒)。因此，需要提供芯部或多个芯部在最终成品棒中的有效位置(即，有效定位)。
根据本发明，在第一方面，提供了一种生产烟草烟雾过滤器或过滤器元件的方法，该方法包括：
热处理(例如，达到40℃至130℃的温度，优选地达到100℃至120℃的温度)连续地前移的沿纵向延伸的材料(例如，具有圆形或非圆形截面的芯部)的芯部(例如，内芯)；
冷却经热处理的连续前移(沿纵向延伸)的芯部(例如，达到环境温度，例如，达到10℃至30℃，优选地达到15℃到20℃)；以及
围绕连续地前移(沿纵向延伸)的芯部形成烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层(例如，大致环形外层)以形成连续地前移的棒，该棒包括(例如，具有圆形或非圆形截面的)材料的沿纵向延伸的芯部(例如，内芯)，以及围绕沿纵向延伸的芯部接合(例如，包覆)的烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层(例如，大致环形外层)。
将认识到的是，该方法可用于生产包括一个以上的芯部的过滤器或过滤器元件。因此，本发明可提供生产烟草烟雾过滤器或过滤器元件的方法，该方法包括：
热处理(例如，达到40℃至130℃的温度，优选地达到100℃至120℃的温度)两个或多个连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部(例如，内芯)；
冷却经热处理的连续前移(沿纵向延伸)的芯部(例如，达到环境温度，例如，达到10℃至30℃，优选地达到15℃至20℃)；以及
围绕连续地前移(沿纵向延伸)的芯部形成烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层(例如，大致环形外层)以形成连续地前移的棒，该棒包括沿纵向延伸的材料的芯部(例如，内芯)，以及围绕沿纵向延伸的芯部接合(例如，包覆)的烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层(例如，大致环形外层)。
该(或各个)连续地前移的沿纵向延伸的芯部可为预先形成的芯部。这里，用语"预先形成"意思是芯部在烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕连续地前移(沿纵向延伸)的芯部形成之前的至少10秒(例如，至少15分钟，例如，至少10秒至30天或更久)形成。
作为优选，该(或各个)连续地前移的沿纵向延伸的芯部不包括烟草烟雾过滤材料。芯部可对于空气和/或(烟草)烟雾不可渗透或基本上不可渗透。
该(或各个)连续地前移的沿纵向延伸的芯部可为单个(例如，未卷曲的)细丝元件。
如上文所述，本申请人开发出一种过滤器或过滤器元件，其包括围绕芯部(或一个以上的芯部)接合的烟草烟雾过滤材料的层。该或各个芯部可包括沿纵向延伸穿过过滤器或过滤器元件的连续元件。芯部通常为单个细丝元件。作为优选，芯部不包括烟草烟雾过滤材料。换言之，优选的是，芯部不能过滤烟草烟雾。例如，芯部可为单个(例如，未卷曲)的细丝元件(例如，由挤制的增塑醋酸纤维素或其它聚合物形成)。芯部通常为预先形成的。换言之，芯部通常由与烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕连续地前移的芯部形成的工艺不同的工艺形成，且因此在烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕连续地前移的芯部形成之前的至少10秒(例如，至少15分钟，例如，至少10秒至30天，或甚至更久)形成。这是与CCF直接相比较的，在CCF中沿纵向延伸的芯包括烟草烟雾过滤材料(例如，包括大量较小的卷曲细丝，而不是非烟雾过滤材料的单个细丝芯部)，并且在过滤材料的外层(环带或环形层)围绕芯形成时或直接之前形成为CCF的制造过程的一部分。
作为优选，该(或各个)连续地前移的沿纵向延伸的芯部具有非圆形截面。
作为优选，材料的该(或各个)连续地前移(沿纵向延伸)的芯部(例如，内芯)包括挤制材料(挤制元件)。作为优选，材料的该(或各个)连续地前移(沿纵向延伸)的芯部(例如，内芯)包括热塑性聚合物或热塑性弹性体，例如，挤制热塑性聚合物。例如，热塑性聚合物可为醋酸纤维素、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚酯或其混合物。作为优选，该(或各个)芯部均包括醋酸纤维素。制备挤制级醋酸纤维素粉末的方法是已知的(例如，参见US4228246)。挤制级纤维素酯颗粒可从Rotuba Extruders（Linden, New Jersey）以商标"Naturacell"商购获得。挤制级纤维素酯颗粒被转变成根据本发明使用的挤制元件。该(或各个)芯部还可包括增塑剂(例如，三醋精)。芯部中的增塑剂的量按芯部的重量计可为7%到42%，例如，按芯部的重量计可为15.1%到35%。作为优选，该(或各个，或一个)沿纵向前移的芯部是预先形成的，例如，通过挤制，例如，通过挤制增塑CA或其它聚合物。该(或各个)芯部可为烟草烟雾过滤材料(例如，(细丝)醋酸纤维素丝束)，但这不是优选的。
热处理(例如，达到40℃至130℃的温度，优选地达到100℃到120℃的温度)可以是通过将蒸汽施加到连续地前移的沿纵向延伸的芯部上。
将认识到的是，冷却可以是通过主动地冷却沿纵向延伸的芯部(例如，通过将冷却空气施加至芯部等)或通过允许其冷却至适当温度。
材料的该(或各个)连续地前移(沿纵向延伸)的芯部在热处理期间(且可选地是在冷却步骤期间)优选地处于张力下(例如，在张力下变直)。例如，张力可通过使芯部前移(例如，拉动)(的动作)(例如，从芯部储存在其上的位置如卷轴或线轴)来施加。张力优选为在热处理期间(且可选地在冷却步骤期间)使芯部变直(即，保持芯部为直的)。
申请人发现，在形成外层之前通过将芯部加热并将其冷却(允许其冷却)来对该(或各个)芯部预处理（优选地在张力下）极大地减小或消除了屈曲或弯折效应。
该(或各个)芯部(例如，圆形或非圆形截面的芯部)可在其最宽点处具有0.7mm至10mm的截面，优选为0.7mm至2.6mm(例如，0.7mm至0.9mm，或1.2mm至2.6mm，例如，0.8mm、1.4mm或2.5mm)。因此，圆形截面的芯部可具有0.7mm至10mm的直径的截面，优选为0.7mm至2.6mm(例如，0.7mm至0.9mm，或1.2mm至2.6mm，例如，0.8mm、1.4mm或2.5mm)。将认识到的是，可包括的芯部的数目与芯部相比于过滤器直径的直径相关。例如，在24.5mm周长的过滤器中，有可能通过本发明的工艺包括直径为0.8mm或1.4mm的两个芯部，但只能包括一个2.5mm直径的芯部。
该(或各个)芯部(例如，非圆形截面的芯部)优选为(例如，直接地)在围绕芯部形成沿纵向延伸的外层之前沿纵向前移(例如，传送，进给)穿过定位设备。定位设备沿与该(或各个)芯部在围绕芯部形成沿纵向延伸的外层之后前移的方向大致相同的方向引导该(或各个)前移芯部。定位设备还可沿一方向引导该(或各个)前移芯部，该方向与芯部在行进穿过定位设备之前前移的方向大致相同[因此，该(或各个)芯部沿大致相同的方向从加热/冷却设备前移穿过定位设备，直到围绕芯部（或多个芯部）形成沿纵向延伸的外层]。定位设备可包括输送通道，经由该输送通道，该(或一个或各个)芯部前移至聚集装置。定位设备可包括单个输送通道，经由该输送通道，该芯部或多个芯部前移至聚集装置，或可包括用于各个芯部的输送通道。例如，输送通道可为中空管(例如，具有0.5mm至11mm的内径，优选为0.5mm至2.7mm的内径，例如，0.7mm至2.6mm，例如，1.2mm至2.5mm)，该中空管定向成与围绕芯部形成沿纵向延伸的外层之后芯部前移的方向大致相同。定位设备引导该(或各个)前移芯部进入正确位置，由此沿纵向延伸的外层围绕该芯部或多个芯部形成，其中芯部准确地定位在外层内。
该方法可提供由于其(例如，定形)准确地定位的芯部而具有独特且有吸引力的终端外形的过滤器和过滤器元件。具有提供至完成的过滤器香烟的居中定位的芯部(或准确定位的芯部图案)的独特终端外形可对于防伪目的是有利的。
作为优选，烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕(例如，包绕)该(或各个)沿纵向延伸的芯部(内芯)接合，使得该(或各个)芯部(内芯)的外面由烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层包封。
成品过滤器或过滤器元件大体上为圆形或椭圆形截面。该(或各个)沿纵向延伸的芯部(内芯)可为圆形或椭圆形截面，或为星形、三叶形、五角形、齿形、心形或图标形截面，或其它非圆形截面。作为优选，该(或各个)沿纵向延伸的芯部(内芯)没有螺旋形的截面。
沿纵向延伸的外层包括烟草烟雾过滤材料。作为优选，外层(包绕的大致环形本体)的过滤材料为(例如，聚集和连结的)醋酸纤维素丝束，可选地包括增塑剂(例如，三乙酸甘油酯)。其它纤维或细丝材料也可用于任一外层中。外层优选地附连到芯部材料上以阻止分离。
该(或各个)芯部(内芯)和/或外层可包括颜料。该(或各个)芯部(内芯)优选具有相对于外层的对比色。作为优选，该(或各个)芯部(内芯)将(包括颜料并且)具有与外层不同的颜色以增强过滤器的终端外形。例如，芯部(内芯)可为红色、蓝色、绿色或黑色，而外层可为白色。如果存在一个以上的芯部，则它们可具有对比色或相同颜色。
该(或各个)芯部还可包括烟雾改性剂(例如，香味素如薄荷醇等)。然而，芯部（或多个芯部）通常包括相对无孔的材料，并且其香味承载能力因此可能较低。因此，作为备选或此外，用于将香味施加到过滤器上的其它已知方法可用于将香味施加到芯部上(例如，将液体香味剂或熔融的薄荷醇直接注入缩合（或凝结）的丝束流中)。
作为优选，形成外层的过滤材料为醋酸纤维素丝束，可选地包括增塑剂(例如，三乙酸甘油酯)。该方法可包括在外层围绕该(或各个)连续地前移的沿纵向延伸的(内)芯部形成（例如，缩合）时和/或之后不久对烟草烟雾过滤材料的前移的该外层进行热处理的另一步骤，可选地带有随后的冷却步骤。热处理(和可选的冷却)可使增塑剂(如果存在)活化以将过滤材料形成为围绕芯部的相粘附的、连结的烟雾可渗透的结构(例如，如果没有包覆件存在)。
该方法还可包括围绕连续地前移的棒施加包覆件的步骤。根据本发明的任一方面的成品过滤器或过滤器元件优选地包覆在外部滤棒成型纸（plug wrap）中。该滤棒成型纸可为多孔的或无孔的。
该方法还可包括将连续地前移的棒切割成单个或多个长度的过滤器或过滤器元件的步骤。根据本发明的成品过滤器或元件优选地以连续长度形成且然后被切割成有限长度。这些可为最终过滤器顶端（tip）的长度的倍数(例如，四倍或六倍)。成品过滤器顶端可具有14mm至44mm之间的周长，更优选在21mm至28mm之间，且具有15mm至40mm之间的长度。根据本发明生产的烟草烟雾过滤器或过滤器元件可具有14mm至28mm的周长，例如，21mm至26mm，例如，24mm至25mm。对于2.5mm直径的芯部而言，周长为24mm或以上的过滤器是优选的。本发明的成品烟草烟雾过滤器可具有10mm至40mm的长度，例如，15mm至35mm，例如，20mm至30mm。本发明的成品烟草烟雾过滤器元件可具有5mm到30mm的长度，例如，6mm至20mm，例如，8mm至15mm，例如，10mm至12mm。
根据本发明生产的过滤器和过滤器元件可用于机器制造的香烟(例如，批量生产和包装的那些)。根据本发明的过滤器和过滤器元件还可用作(或用于)过滤器顶端，该过滤器顶端结合单独卷制的香烟(例如，手工卷制的香烟)或自己卷制的或自制的产品一起使用。
根据本发明的成品过滤器元件还可用作多节段过滤器(例如，双节、三节或其它多节过滤器)的口端节段。此类过滤器在本领域中广为所知。
根据本发明，提供有一种用于制作烟草烟雾过滤器棒的设备，该过滤器棒包括棒的沿纵向延伸的材料的(内)芯部，以及围绕沿纵向延伸的芯部接合的烟草烟雾过滤材料的(沿纵向延伸的)外层；该设备包括：
用于使(内)芯部连续地前移(例如，输送)的输送装置；以及
聚集装置(例如，附件)，其用于聚集沿纵向前移的过滤材料并且将聚集的过滤材料围绕前移的(内)芯部缩合成棒形式以形成外层；
其中，该设备还包括热处理站，该热处理站用于热处理(例如，达到40℃至130℃的温度，优选地达到100℃至120℃的温度)连续地前移的沿纵向延伸的内芯部；以及
冷却站，该冷却站用于在芯部前移到聚集装置之前冷却经热处理的连续地前移(沿纵向延伸)的芯部(例如，达到环境温度，例如，达到10℃至30℃的温度，优选地达到15℃至20℃的温度)。
该设备可用于制作烟草烟雾过滤器棒，该过滤器棒包括棒的沿纵向延伸的材料的一个或多个(内)芯部，以及围绕沿纵向延伸的芯部（或多个芯部）接合的烟草烟雾过滤材料的(沿纵向延伸的)外层。
棒的沿纵向延伸的材料的该或各个(内)芯部可为预先形成的芯部。
该或各个(内)芯部可为单个(例如，未卷曲的)细丝元件。
该或各个(内)芯部可为并非烟草烟雾过滤材料(不包括烟草烟雾过滤器材料)的材料。芯部可对于空气和/或(烟草)烟雾不可渗透或基本上不可渗透。该设备还可包括用于在热处理期间(和可选地在冷却步骤期间)在张力下（例如，在张力下变直）使材料的该(或各个)芯部连续地前移的器件。例如，张力可通过使芯部前移(例如，拉动)(的动作)(例如，从芯部储存在其上的支座如卷轴或线轴)来施加，在此情况下，该器件可包括输送装置和（例如）支座。张力优选地在热处理期间(且可选地在冷却步骤期间)使芯部变直(即，保持芯部为直的)。
该设备还可包括定位设备，该定位设备包括定位通道，该(或各个)芯部经由该通道前移至聚集装置。定位设备可包括单个输送通道，经由该输送通道，该芯部或多个芯部前移至聚集位置，或可包括用于各个芯部的定位通道。
定位通道优选地沿与该(或各个)芯部在围绕该(或各个)芯部形成沿纵向延伸的外层之后前移的方向大致相同的方向引导该(或各个)前移芯部。定位通道还可沿一方向引导该(或各个)前移芯部，该方向与该(或各个)芯部在行进穿过定位通道之前前移的方向大致相同(因此，芯部沿大致相同的方向从加热/冷却站前移穿过定位通道，直到围绕芯部形成沿纵向延伸的外层)。例如，定位通道可包括中空管(例如，具有0.5mm到11mm的内径，优选为0.5mm至2.7mm的内径，例如，0.7mm至2.6mm，例如，1.2mm至2.5mm)，该中空管定向成与围绕芯部形成沿纵向延伸的外层之后芯部前移的方向大致相同。定位通道将该(或各个)前移芯部引导到正确的位置，由此该(或各个)沿纵向延伸的外层围绕该(或各个)芯部形成，其中芯部（多个芯部）准确地定位在外层内。该(或各个)芯部(例如，圆形或非圆形截面的芯部)优选地(例如，直接地)在围绕芯部形成沿纵向延伸的外层之前沿纵向前移(例如，传送，进给)穿过定位通道。
定位设备还可包括调整器(例如，调整器机构)，其用于调整定位通道和在其间沿相对于沿纵向前移的过滤材料的前移方向的大致垂直的轴线向上和/或向下(例如，大致垂直地向上和/或向下)前移的芯部的位置。例如，调整器(例如，调整器机构，例如，垂直调整器)可用于调整定位通道和在其间沿一平面中的大致垂直的轴线向上和/或向下前移的芯部的位置，该平面大致垂直于过滤材料沿纵向前移的方向。因此，如果z轴线为成品棒的纵轴线(和过滤材料的前移/行进方向)，则定位设备可提供芯部在成品棒内沿"x"轴线的位置的调整。
定位设备可包括侧向调整器，其用于调整定位通道和在其间前移越过相对于沿纵向前移的过滤材料的前移方向的大致水平的轴线(方向，即，大致向左或向右)的芯部的位置。例如，侧向调整器(例如，侧向调整器机构)可用于调整定位通道和在其间前移越过(向左和向右)一平面中的大致水平轴线的位置，该平面大致垂直于过滤材料沿纵向前移的方向。因此，如果z轴线为成品棒的纵轴线(和过滤材料的前移/行进方向)，则定位设备可提供芯部在成品棒内沿"y"轴线的位置的调整。
将认识到的是，调整器可在产品制造期间提供对芯部（或多个芯部）定位的调整。因此，经切割的成品棒可针对芯部的定位来评定，且如果这不令人满意，则定位设备和通道的位置可沿x方向或y方向相对于烟草烟雾过滤材料的前移方向调整，从而调整芯部在成品棒内的位置。(例如，"在线")测试成品棒的此类方法是已知的，且将认识到的是，它们可与使用本发明的方法和设备的定位调整相结合。
这里，用语“过滤器棒”包括本领域中广为所知的单独的过滤器和单独的过滤器元件。该用语还包括两倍或更高倍数(通常四倍或六倍)长度的过滤器，或两倍或更高倍数(通常四倍或六倍)长度的过滤器元件，这也是广为所知的。
(成品)过滤器棒可具有14mm至44mm的周长，更优选为21mm至28mm，例如，24mm至25mm。
该设备还可包括用于包覆烟草烟雾过滤器棒的包覆装置(例如，通过聚集沿纵向前移的过滤材料且将聚集的过滤材料围绕前移的连续元件缩合成棒形式形成的棒)。包覆装置是在本领域中广为所知。
该设备还可包括用于切割烟草烟雾过滤器棒(例如，通过聚集沿纵向前移的过滤材料且将聚集的过滤材料围绕前移的连续元件缩合成棒形式而形成的棒)的切割装置。过滤器棒制成为连续的棒。该连续的棒在其连续地从生产机器出口引出时被切割成有限长度以便随后使用。这种切割可生成单独的过滤器或过滤器元件，其中各个过滤器或过滤器元件然后附接至单独的被包覆的烟草棒以形成过滤器香烟。然而，更通常的是，连续地引出的棒首先被切割成两倍或更高倍数(通常为四倍或六倍)的长度以便随后使用。当初始地切割成四倍或更高倍数的长度时，则后者随后对于过滤器香烟组件切割成两倍长度，其中两倍长度的过滤器棒在一对被包覆的烟草棒之间组装和连结(通过环状接装（tipping）或完全接装的外包覆件（overwrap）)，其中该组合件然后被居中地切断以给出两个单独的过滤器香烟。这是最终的切断，在使用本发明的设备制作的包括过滤器或过滤器元件的香烟的实例中，该最终切断可显示出独特颜色和/或形状的元件的终结。该设备可制作(例如，两倍或更高)倍数长度的过滤器棒(或过滤器元件棒)，包括例如端对端地连结的多个过滤器棒(过滤器元件棒)。
本发明包括根据本发明生产的和/或由根据本发明的设备生产的任何过滤器或过滤器元件或过滤器棒。
本发明包括使用根据本发明生产的过滤器和/或由根据本发明的设备生产的过滤器制成的任何过滤器香烟。
附图说明
现在将参照附图来示出本发明，在附图中：
图1为根据本发明的方面生产的烟草烟雾过滤器的端视图；以及
图2为用于形成图1中的过滤器的设备的实例的示意性侧立面视图。
具体实施方式
图1示出了由根据本发明的工艺制作的过滤器(或元件或棒)的一个端部。过滤器包括白色增塑醋酸纤维素细丝丝束过滤材料(由连结在一起以形成烟草烟雾过滤材料的大量增塑醋酸纤维素细丝形成)的外层2a(大致环形的层)。外层(2a)围绕(且紧密地包绕)具有心形截面的芯部(内芯)1a接合，该芯部包括由红色(着色的)增塑醋酸纤维素形成的单个挤制元件[即，为单个细丝元件(由增塑醋酸纤维素形成)的芯部]。挤制的醋酸纤维素不透烟雾流，且因此没有烟草烟雾过滤能力。白色增塑醋酸纤维素细丝丝束的外层2a被包裹在滤棒盘纸（plugwrap paper）3a中。将认识到的是，芯部1a具有心形截面。居中定位的红色心形芯部与过滤材料的白色包绕外层之间的对比提供了有吸引力且独特的终端外形。滤棒盘纸3a可为穿孔的(未示出)或可渗透空气的以提供通风过滤器。
将认识到的是，图1的过滤器可在其上游端处借助于例如完全接装的外包覆物连结至被包覆的烟草棒(未示出)，该外包覆物包绕和接合过滤器的全长和被包覆的烟草棒的仅相邻端部，以形成过滤器香烟。图1的过滤器还可借助于本领域中已知的其它手段(例如，环状接装)附接至烟草棒以形成过滤器香烟。
图2示出了用于形成根据图1的过滤器的本发明的设备的示意性侧立面视图。
醋酸纤维素丝束10的带经由漏斗15拉出，该漏斗具有向下游会聚的内壁。在穿过漏斗15时，丝束10聚集且很大程度上在其中缩合。丝束10还在其进入和穿过呈棒制作和包覆附件20形式的聚集装置时进一步聚集和缩合成棒形式。
具有心形截面(1a)的红色(着色的)增塑醋酸纤维素的沿纵向延伸的芯部由通过模具以本领域中广为所知的方法挤制增塑醋酸纤维素来预先形成。将认识到的是，制作此类定形和着色的芯部的各种方法在本领域中广为所知。预先形成的沿纵向延伸的芯部1a从线轴8形式的支座连续地前移穿过热处理站9，在其中，芯部1a暴露于温度为120℃的蒸汽。芯部1a具有宽度(在其最宽点处)为2.4mm的截面。
经热处理的芯部1a然后前移穿过冷却站9a，在其中，利用空气将芯部1a冷却至大约18℃。将认识到的是，使芯部从线轴8前移(即，拉动)的动作具有以下效果，也即，材料的连续前移(沿纵向延伸的)芯部1a在热处理和冷却期间处于张力下(且变直)。在形成外层之前通过优选在张力下将芯部加热(在热处理站9中)并使其冷却(在冷却站9a中)来对芯部预先处理极大地降低或消除了因将预先形成的芯部储存在线轴8上所引起的屈曲或弯折效应。
经热处理和冷却的芯部1a然后通过附加的辊(未示出)连续地前移，该附加辊是机动的(联接至主机器马达且与其同步)以便朝向定位设备55拉动芯部，该定位设备包括呈内径为2.5mm的中空管56形式的定位通道。附加的辊(未示出)拉动芯部1a，由此该芯部进入设备55和漏斗15，并且这些附加的辊是必需的，因为移动的丝束不能简单地（或仅仅地）通过摩擦力来拉动芯部。在使芯部进入设备55之前，该芯部可穿过用以将香味溶液喷洒到芯部上的单元，或可穿过用以检测芯部破坏的传感器(以便机器自动地停止)。这些附加单元并未示出。
芯部1a从管56连续地前移(即，退出)并且直接地被拉入成与漏斗15中的沿纵向前移的聚集(且很大程度上缩合)的丝束10接合。芯部1a与丝束一起行进至棒制作和包覆附件20并且穿过该附件，在其中，丝束10进一步聚集和缩合成围绕芯部1a的棒形式，使得芯部1a并入成品的连续棒中，该成品的连续棒包括(棒的沿纵向延伸的)材料的沿纵向延伸的芯部1a，以及围绕沿纵向延伸的芯部接合的过滤材料(由丝束10形成)的沿纵向延伸的外层。将认识到的是，丝束10形成图1中的外层2a。定位设备55沿一方向引导前移的芯部1a，该方向与围绕芯部形成沿纵向延伸的外层之后芯部1a前移的方向大致相同，从而将前移的芯部1a引导到正确位置，由此丝束10的沿纵向延伸的外层2a围绕芯部形成，其中芯部居中地定位在外层内。
在设备启动时，丝束穿过机器和漏斗15进入附件20中，而芯部1a的自由端穿过站9,9a和定位设备55的管56，并且在漏斗15上游粘住丝束。因此，一旦设备启动，则前移的丝束连续地拖曳芯部1a，该芯部在张力下被连续地拉动(使其前移)而从线轴8穿过站9,9a和定位装置55到达丝束10。
包覆纸28从卷轴30被连续地拉动并且连续地进给到附件20中，由此纸28和结合了芯部1a的丝束通过呈循环传送带32形式的输送装置而连续地运送穿过该附件。在附件20中，丝束定形为棒形式，而纸28围绕搭接和粘合的接缝包覆并且利用该接缝来固定；在搭接边缘相接合之前，部件34施加粘合剂线到纸28的一个边缘上。连续生产的被包覆的棒36传送至切割器38，该切割器将棒36切断成单独的长度40，各个长度40均包括连续的元件22。长度40可为单个过滤器或过滤器元件(例如，图1中的那些)，但更通常的是将为多个双倍或更高倍数(通常四倍或六倍)的长度以便随后使用，如广为所知的那样。

Claims (15)

1.一种生产烟草烟雾过滤器或过滤器元件的方法，包括：
热处理连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部；
冷却经热处理的连续地前移的芯部；以及
围绕连续地前移的芯部形成烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层以形成连续地前移的棒，所述棒包括沿纵向延伸的材料的芯部，以及围绕沿纵向延伸的芯部接合的烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层，其特征在于，连续地前移的沿纵向延伸的过滤材料的芯部为预先形成的芯部，所述预先形成的芯部在烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕连续地前移的沿纵向延伸的芯部形成之前的至少10秒形成，其中，连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部在所述热处理期间处于张力下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿纵向延伸的芯部不包括烟草烟雾过滤材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部在所述冷却期间处于张力下。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯部在沿纵向延伸的外层围绕所述芯部形成之前沿纵向前移穿过定位设备。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述定位设备沿一方向引导前移的芯部，所述方向与在沿纵向延伸的外层围绕所述芯部形成之后所述芯部前移的方向大致相同。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯部为挤制材料；和/或所述芯部具有相对于所述外层的对比色；和/或所述芯部为单个细丝元件；和/或连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部具有非圆形截面。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括围绕连续地前移的棒施加包覆件的步骤。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将连续地前移的棒切割成单个或多个长度的过滤器或过滤器元件的步骤。
9.一种用于制作烟草烟雾过滤器棒的设备，所述过滤器棒包括所述棒的沿纵向延伸的材料的预先形成的芯部，以及围绕所述芯部接合的烟草烟雾过滤材料的外层；所述设备包括：
用于使预先形成的芯部连续地前移的输送装置；以及
聚集装置，所述聚集装置用于聚集沿纵向前移的过滤材料并且将聚集的过滤材料缩合成围绕前移的预先形成的芯部的棒形式以形成所述外层，所述预先形成的芯部在烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕连续地前移的预先形成的芯部聚集之前的至少10秒形成；
其中，所述设备还包括用于热处理前移的预先形成的芯部的热处理站，其中，连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部在所述热处理期间处于张力下；以及
冷却站，所述冷却站用于在经热处理的芯部前移到所述聚集装置之前对经热处理的芯部冷却。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备还包括定位设备，所述定位设备包括定位通道，所述芯部经由所述定位通道前移至所述聚集装置。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的设备，其特征在于，所述芯部还包括用于包覆所述烟草烟雾过滤器棒的包覆装置；和/或用于切割所述烟草烟雾过滤器棒的切割装置。
12.一种由根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的方法制作或由根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的设备制作的烟草烟雾过滤器、过滤器元件或过滤器棒。
13.一种包括由根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的方法制作或由根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的设备制作的过滤器或过滤器元件的过滤器香烟。
14.一种生产烟草烟雾过滤器或过滤器元件的方法，包括：
热处理两个或多个连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部；
冷却经热处理的连续地前移的沿纵向延伸的芯部；以及
围绕连续地前移的沿纵向延伸的芯部形成烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层以形成连续地前移的棒，所述棒包括沿纵向延伸的材料的芯部，以及围绕沿纵向延伸的芯部接合的烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层；其特征在于，每个连续地前移的沿纵向延伸的过滤材料的芯部为预先形成的芯部，所述预先形成的芯部在烟草烟雾过滤材料的沿纵向延伸的外层围绕连续地前移的沿纵向延伸的芯部形成之前的至少10秒形成，其中，连续地前移的沿纵向延伸的材料的芯部在所述热处理期间处于张力下。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，每个沿纵向延伸的芯部不包括烟草烟雾过滤材料；和/或每个芯部为单个细丝元件。
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