Aparato y método asociado para formar un componente de filtro de un artículo para fumar y artículos para fumar fabricados a partir del mismo.

Un aparato (210) para formar un miembro de varilla de filtro de cigarrillo que define un eje longitudinal,

comprendiendo el aparato: una unidad (212) de formación de varilla configura para formar un suministro continuo de material (40) de filtro en un miembro (220) de varilla cilíndrica continua;

una unidad (214) de inserción configurada para insertar un material (50) adsorbente soportado por el material (55) de soporte en el miembro (220) de varilla, comprendiendo el material de soporte uno de un miembro capsular, un miembro tubular, un miembro alargado continuo, una matriz de soporte, un miembro de tira continua y combinaciones de los mismos; y

una unidad (400) de liberación de material adsorbente configurada para liberar el material adsorbente desde el material de soporte una vez que el material adsorbente soportado por el material de soporte se dispone dentro del miembro de varilla.

Aparato y método asociado para formar un componente de filtro de un artículo para fumar y artículos para fumar fabricados a partir del mismo

Antecedentes de la invención Campo de la invención Las realizaciones de la presente invención se refieren a la formación de productos de tabaco, tales como artículos para fumar (por ejemplo, cigarrillos) y, más particularmente, a aparatos y métodos asociados para insertar un material adsorbente en un filtro de cigarrillo.

Descripción de la técnica relacionada Los artículos para fumar populares, tales como cigarrillos, tienen una estructura con forma de varilla sustancialmente cilíndrica e incluyen una carga, rollo o columna de material fumable tal como tabaco de liar (por ejemplo, tabaco picado) , rodeado por una envoltura de papel, formando de esta manera lo que se denomina "varilla fumable" o "varilla de tabaco". Normalmente, un cigarrillo tiene un elemento de filtro cilíndrico alineado en una relación de extremo a extremo con la varilla de tabaco. Típicamente, un elemento de filtro comprende estopa de acetato de celulosa plastificada circunscrita por un material de papel conocido como "envoltura de obturación". Ciertos elementos de filtro pueden incorporar alcoholes polihídricos. Típicamente, el elemento de filtro está fijado a un extremo de la varilla de tabaco usando un material de envoltura delimitado conocido como "papel de boquilla". Las descripciones de los cigarrillos y los diversos componentes de los mismos se exponen en Tobacco Production, Chemistr y and Technology, Davis et al. (Eds.) (1999) . Un cigarrillo es empleado por un fumador prendiendo un extremo del mismo y quemando la varilla de tabaco. El fumador entonces recibe la corriente principal del humo en su boca al aspirar desde el extremo opuesto (por ejemplo, el extremo de filtro) del cigarrillo.

Ciertos cigarrillos incorporan elementos de filtro que tienen materiales adsorbentes dispersados en su interior, tales como carbono activado y materiales de carbón vegetal (colectivamente, materiales carbonosos) en forma de partículas o gránulos (por ejemplo, en polvo) . Por ejemplo, un filtro de cigarrillo ejemplar puede poseer múltiples segmentos y al menos uno de estos segmentos puede comprender partículas de materiales de alto contenido de carbono. Los diversos tipos de filtros que incorporan materiales de tipo partículas de carbón vegetal o de carbono activado se exponen en las Patentes de Estados Unidos 2.881.770 de Touey; 3.101.723 de Seligmanet al.;

3.236.244 de lrby et al.; 3.311.519 de Touey et al.; 3.347.247 de Lloyd; 3.349.780 de Sublert et al.; 3.370.595 de Davis et al.; 3.413.982 de Sublett et al.; 3.602.231 de Dock; 3.972.335 de Tigglebeck et al.; 5.360.023 de Blakley et al.; and 6.537.186 de Veluz; Publicación de Patente de Estados Unidos Nº 2007/0056600 de Coleman. III et al.; documento PCT WO 2006/064371 de Banerjea et al. y documento PCT WO 2006/051422 de Jupe et al.

Como se ha mencionado, tales tipos de material carbonoso están típicamente en forma de partículas o gránulos cuando se incorporan en los elementos de filtro. Por ejemplo, los gránulos de material carbonoso pueden incorporarse en regiones de filtro de tipo "poroso" usando los tipos generales de técnicas usadas para la fabricación de filtros porosos tradicionales. Las técnicas para la producción de filtros porosos son conocidas y los filtros porosos representativos han sido proporcionados comercialmente por Filtrona Greensboro Inc. Como alternativa, los gránulos de material carbonoso pueden incorporarse en regiones del filtro de tipo "cavidad" usando los tipos generales de técnicas usadas para la fabricación "concavidades" de filtro tradicionales. Como alternativa, otros tipos conocidos de técnicas y equipos para producir segmentos de filtro que incorporan materiales granulares pueden alterarse adecuadamente tal como para introducir un material carbonoso en los segmentos de filtro. Sin embargo, tales técnicas a menudo son rudimentarias en tanto que las partículas o gránulos de material carbonoso se insertan toscamente en el elemento de filtro en forma de polvo suelto o suspensión, un proceso que puede describirse, por ejemplo, como inconsistente, antieconómico y "enrevesado".

Así pues, existe una necesidad de aparatos y métodos para insertar el material adsorbente dentro de los segmentos/elementos de filtro de un artículo para fumar de una manera que facilite un proceso más limpio y eficaz. Deseablemente, tales aparatos y métodos deben ser capaces de insertar el material adsorbente en diversas formas en el elemento de filtro.

Compendio de la invención Las anteriores y otras necesidades se satisfacen por las realizaciones de la presente invención que, de acuerdo con los diversos aspectos, proporcionan aparatos como se define por las reivindicaciones 1 a 5, y métodos como se define por las reivindicaciones 6 a 13, para insertar un material adsorbente soportado por un material de soporte en un miembro de varilla de filtro de un artículo para fumar. Por consiguiente, un aspecto se refiere a un aparato para formar varillas de filtro usadas en la fabricación de artículos para fumar, en las que cada varilla tiene un material adsorbente, soportado por un material de soporte, insertado en la varilla de filtro a lo largo de su longitud de manera que, cuando la varilla se subdivide longitudinalmente en porciones de varilla, cada porción de varilla incluye al menos una porción del material adsorbente. El aparato incorpora un equipo para suministrar un suministro continuo de material de filtro (por ejemplo, una unidad de procesamiento de estopa de filtro adaptada para suministrar estopa de filtro a una unidad de formación de varilla continua) . Un aparato representativo puede incluir también, por ejemplo, una disposición de tolva y rueda rotatoria tal como la desvelada en la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº 2007/0068540 A1 de Thomas et al, acoplada de forma operativa con el equipo de suministro de filtro, para suministrar el material de soporte que soporta el material adsorbente al material de filtro. Otras disposiciones para insertar objetos en el material de filtro se desvelan, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 4.862.905 de Green, Jr. et al. (es decir, la inserción de porciones de cordón individuales) ; la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº US 2007/0068540 A1 de Thomas et al. (es decir inserción de cápsulas) ; la Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº 11/461.941 de Nelson et al. (es decir, la inserción de cordones continuos) ; la Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº 11/760.983 de Stokes et al. (es decir la inserción de cordones continuos) y la Patente de Estados Unidos Nº 7.074.170 de Lanier, Jr. et al.

El suministro continuo de material de filtro se forma, por ejemplo mediante una unidad de formación de varilla en un miembro de varilla cilíndrica continuo. El material de soporte que soporta el material adsorbente se inserta mediante una unidad de inserción en el miembro de varilla. En algunos aspectos, la varilla continua puede subdividirse entonces a intervalos predeterminados mediante una unidad divisora de varilla de manera que forma una pluralidad de varillas de filtro o porciones de varilla o elementos de filtro de manera que cada porción de varilla incluye al menos una porción del material adsorbente.

En algunos aspectos, un método para formar un miembro de varilla de filtro de cigarrillo comprende formar un suministro continuo de un material de filtro en un miembro de varilla cilíndrica continuo, e insertar un material adsorbente soportado por un material de soporte dentro del miembro de varilla de manera que el material adsorbente se dispone dentro del miembro de varilla. Tal método puede comprender adicionalmente dividir el miembro de varilla en una pluralidad de porciones de varilla a lo largo del eje longitudinal de las mismas de manera que cada porción de varilla incluye al menos una porción del material adsorbente.

Un filtro de cigarrillo puede comprender al menos un segmento de filtro que tiene una o más estructuras de fibra compuesta embebidas en su interior, comprendiendo la estructura de fibra compuesta una fibra de soporte y una fibra adsorbente (por ejemplo una fibra carbonosa) , comprendiendo la fibra adsorbente un material adsorbente. Las fibras carbonosas ejemplares pueden prepararse por carbonización de una fibra precursora, tal como fibras fenólicas, fibras celulósicas, fibras de rayón, fibras acrílicas y fibras de brea. En ciertas realizaciones, el filtro comprende uno o más segmentos de material de estopa fibroso tal como estopa de acetato de celulosa.

La estructura de fibra de material de fibra compuesta puede comprender múltiples fibras de soporte o múltiples fibras adsorbentes.... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (210) para formar un miembro de varilla de filtro de cigarrillo que define un eje longitudinal, comprendiendo el aparato: una unidad (212) de formación de varilla configura para formar un suministro continuo de material (40) de filtro en un miembro (220) de varilla cilíndrica continua; una unidad (214) de inserción configurada para insertar un material (50) adsorbente soportado por el material

(55) de soporte en el miembro (220) de varilla, comprendiendo el material de soporte uno de un miembro capsular, un miembro tubular, un miembro alargado continuo, una matriz de soporte, un miembro de tira continua y combinaciones de los mismos; y

una unidad (400) de liberación de material adsorbente configurada para liberar el material adsorbente desde el material de soporte una vez que el material adsorbente soportado por el material de soporte se dispone dentro del miembro de varilla.

2. El aparato según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una unidad (222) de división de varilla configurada para dividir el miembro (220) de varilla en una pluralidad de porciones (26, 205) de varillas a lo largo del eje longitudinal del mismo, de manera que cada porción de varilla incluye al menos una porción del material adsorbente.

3. El aparato según la reivindicación 1 o 2, que comprende adicionalmente una unidad (450) formadora adsorbente configurada para conectar el material (50) adsorbente con el material (55) de soporte.

4. El aparato según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la unidad (214) de inserción está configurada adicionalmente para insertar el material adsorbente soportado por el material de soporte, en forma de un tubo, un gránulo y un cordón, en el interior del miembro de varilla.

5. El aparato según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la unidad (400) de liberación de material adsorbente está configurada adicionalmente para uno de disolver, disgregar y degradar el material de soporte.

6. Un método para formar un miembro de varilla de filtro de cigarrillo que define un eje longitudinal, comprendiendo

el método:

formar un suministro continuo de un material (40) de filtro en un miembro (220) de varilla cilíndrica continua;

insertar un material (50) adsorbente soportado por un material (55) de soporte en el miembro (220) de varilla de manera que el material adsorbente está dispuesto dentro del miembro de varilla, comprendiendo el material de soporte un miembro capsular, un miembro tubular, un miembro alargado continuo, una matriz de soporte, un miembro de tira continua y combinaciones de los mismos;

dividir el miembro de varilla en una pluralidad de porciones (26, 205) de varilla a lo largo del eje longitudinal del mismo de manera que cada porción de varilla incluye al menos una porción del material adsorbente; y

liberar el material adsorbente del material de soporte en el material de filtro in situ después de que el material adsorbente soportado por el material de soporte se inserte en el material de filtro mediante una unidad (400) de liberación de material adsorbente configurada para liberar el material adsorbente desde el material de soporte una vez que el material adsorbente soportado por el material de soporte se dispone dentro del miembro de varilla.

7. El método según la reivindicación 6, en el que insertar un material adsorbente comprende adicionalmente insertar un material adsorbente, que comprende un material carbonoso soportado por un material de soporte, dentro del miembro de varilla.

8. El método según la reivindicación 6 o 7, en el que insertar un material adsorbente comprende adicionalmente insertar un material adsorbente soportado por un material de soporte dentro del miembro de varilla, comprendiendo el material de soporte al menos uno de un material polimérico de alta densidad y un material polimérico de baja densidad.

9. El método según una de las reivindicaciones 6 a 7, en el que insertar un material adsorbente comprende adicionalmente insertar un material adsorbente soportado por un material de soporte, configurado como al menos uno de un tubo, un gránulo y un cordón, dentro del miembro de varilla.

10. El método según una de las reivindicaciones 6 a 9, en el que insertar un material adsorbente comprende adicionalmente insertar un material adsorbente soportado por un material de soporte, soportando adicionalmente el material de soporte un agente saporífero.

11. El método según una de las reivindicaciones 6 a 10, que comprende adicionalmente uno de insertar el material adsorbente en el miembro capsular, insertar el material adsorbente en el miembro tubular continuo, conectar el material adsorbente con el miembro alargado continuo y suspender el material adsorbente en la matriz de soporte.

12. El método según una de las reivindicaciones 6 a 11, en el que insertar un material adsorbente comprende adicionalmente insertar un material adsorbente soportado por el material de soporte que comprende un miembro de

tira continua, comprendiendo adicionalmente el método envolver el miembro de tira continua a lo largo de su longitud alrededor del material adsorbente.

13. El método según una de las reivindicaciones 6 a 12, en el que liberar el material adsorbente comprende uno de disolver el material de soporte, disgregar el material de soporte y degradar el material de soporte.