DE2251903A1 - VENTILATED FILTER CIGARETTE - Google Patents
VENTILATED FILTER CIGARETTEInfo
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Description
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
• DIPL.-ING. P. WlRTH · DI PL.-l NG. G. DAN N ENBERG DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD ■ DR. D. GUDEL• DIPL.-ING. P. WIRTH · DI PL.-l NG. G. DAN N ENBERG DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD ■ DR. D. GUDEL
6 FRANKFURT AM MAIN6 FRANKFURT AM MAIN
19. Oktober 1972 Case 113(0-l40October 19, 1972 Case 113 ( 0-l40
Da/clDa / cl
British-American Tobacco Comp. Ltd, London / EnglandBritish-American Tobacco Comp. Ltd, London / England
Ventilierte FilterzigaretteVentilated filter cigarette
Die Erfindung betrifft eine ventilierte Filterzigarette.The invention relates to a ventilated filter cigarette.
Bei der Herstellung von Zigaretten mit Ventilation ist es erforderlich, die Zigarette in irgendeiner·Weise so auszubilden, dass ein vorbestimmter Bruchteil der beim Rauchen durch die Zigarette angesaugten Luft die Verbrennungszone umgeht. Ventilierte Zigaretten haben bei den Verbrauchern begrenzte Aufnahme gefunden. Unterschiedliche Ventilationstechniken wurden während der letzten 50 Jahre angewendet, um eine kühlere und weniger herbe Zigarette bereitzustellen. In Jüngerer Zeit wurde erkannt, dass ventilierte bzw. belüftete Zigaretten eine weitere Möglichkeit bieten, die Abgabe der gesamten Festteilchen und der Gasbestandteile herabzusetzen. 1In the manufacture of cigarettes with ventilation it is necessary to design the cigarette in some way, that a predetermined fraction of the air sucked in by the cigarette when smoking the combustion zone bypasses. Ventilated cigarettes have found limited consumption by consumers. Different ventilation techniques have been used over the past 50 years, to provide a cooler and less tart cigarette. More recently it has been recognized that ventilated or ventilated cigarettes offer a further possibility of delivery of the total solid particles and the gas components. 1
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Belüftungseinrichtungen können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden, nämlich Belüftungskanäle und perforierte Umhüllungen; Kombinationen beider Arten werden auch häufig verwendet. Luftkanäle werden häufig bei Zigaretten mit gewellten Mundstücken angewendet. Ein Beispiel dieser Ventilationsart findet sich schon früh in der Literatur in der US-Patentschrift 1.718.122, welche eine Zigarette mit innenliegendem, gewellten Mundstück beschreibt, weiches ein Ende der Tabakssäule umgibt. Der gegenüber dem Durchmesser der Kigarei te grössere Durchmesser des Mundstücks ermöglicht den Durchs gang von Luft durch die von den Wellungen gebildeten Kanäle, und diese Luft wird vom Raucher aufgenommen, ohne sich vorher mit dem Rauch zu mischen. Das spätere US-Patent Nr. 3.490.461 beschreibt in ähnlicher Weise einen gewellten Wickel um ein Filter und darüber eine Aussenhülle aus perforiertem Zigarettenpapier. Hierbei tritt Luft durch die Perforation ein aber mischt sich wiederum nicht mit dem Rauch.Ventilation devices can be divided into two main categories, namely ventilation ducts and perforated enclosures; Combinations of both types are also commonly used. Air channels are often used in cigarettes with a corrugated mouthpiece. An example of this type of ventilation is found early on in the literature in US Pat. No. 1,718,122, which describes a cigarette with an internal, corrugated mouthpiece which surrounds one end of the tobacco column. The diameter of the mouthpiece, which is larger than the diameter of the mouthpiece, allows air to pass through the channels formed by the corrugations, and this air is absorbed by the smoker without first mixing with the smoke. Later US Patent No. 3,490,461 similarly describes a corrugated wrap around a filter and over it an outer wrapper of perforated cigarette paper. Here air enters through the perforation but again does not mix with the smoke.
Aus Wirtschaftlichkeitsgründen würde bisher zum Belüften von Zigaretten eine perforierte Umhüllung für irgendeinen Teil der Zigarette verwendet. In zahlreichen Publikationen und Patenten sind Techniken zum Perforieren von Papier um eine Tabakssäule und/oder ein Filter beschrieben. For reasons of economy, a perforated envelope for any part of the cigarette has hitherto been used to ventilate cigarettes. Techniques for perforating paper around a tobacco column and / or a filter are described in numerous publications and patents.
Die Perforationen sind gewöhnlich nach dem Schema einer ringförmigen Linie oder eines ringförmigen Bandes um das Zigaret^ tenpapier angeordnet, gelegentlich an der Stelle der Verbindung zwischen der Tabakssäule und einem Filter. Während ~ eines Zugs an der Zigarette tritt Luft durch die Perforatio-The perforations are usually arranged in the pattern of an annular line or an annular band around the cigarette paper, occasionally at the point of connection between the tobacco column and a filter. During a puff on the cigarette, air passes through the perforation
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nen ein und strömt durch die Verbindungsstelle in das Filter,- 3 -
nen and flows through the connection point into the filter,
Die US-Patentschrift 3.410.274 beschreibt dies im einzelnen.U.S. Patent 3,410,274 describes this in detail.
Ein offensichtlicher Nachteil solcher perforierter Zigaretten besteht jedoch in der Abgabe von Rauch durch die Perforationen hindurch,zwischen einzelnen Zügen an der Zigarette. Der erfolgreichste Versuch, dieses Austreten von Rauch durch die Perforationen zu verhindern, ergab sich, als Filterumhüllungen von einheitlicher und hoher Porosität- im Handel erhältlich wurden. Das perforierte Einwickelpapier wurde dann um die einheitlich poröse Umhüllung des Filters herumgewickelt. Die mikroskopisch kleinen Poren der Filterumhüllung verminderten die sichtbaren Zeichen austretenden Rauchs." Auch entfiel weitgehend die Problematik einer genauen Ausrichtung der Perforationen im äusseren Zigarettenpapier auf die Perforationen in der Umhüllung des Filters.An obvious disadvantage of such perforated cigarettes, however, is the discharge of smoke through the perforations through, between puffs on the cigarette. Of the The most successful attempt to prevent this leakage of smoke through the perforations has resulted in the use of filter envelopes of uniform and high porosity - commercially available became. The perforated wrapping paper was then wrapped around the uniformly porous envelope of the filter. The microscopic pores of the filter cover reduced the visible signs of smoke escaping. "Also omitted largely the problem of precise alignment of the perforations in the outer cigarette paper with the perforations in the envelope of the filter.
In den US-Patenten 2.988.088 und 3.046.994 sind einheitlich poröse Papiere beschrieben, deren Verwendung als Umhüllung von Zigarettenfiltern gewissen geschäftlichen Erfolg brachte. Dieses Papier erhält einheitliche Porosität durch das Verfahren der Papierherstellung. Luft kann ohne weiteres durch die mikroskopischen Poren des Papiers hindurchdringen. Im Gegensatz hierzu ist perforiertes Papier im wesentlichen nicht porös,ausgenommen natürlich derjenigen Stellen, wo sich die kleinen Perforationen befinden. Die Ausdrücke "einheitlich porös " und "einheitliche Porosität" v/erden nachstehend zum Bezeichnen eines Materials verwendet, dem einheitlich über die ganze Fläche verteilte Porosität eigen ist im Gegensatz zu Material, dem durch mechanische Mittel eine Porosität verliehen wurde. Daraus folgt, dass Material mit einheitli-U.S. Patents 2,988,088 and 3,046,994 are uniform porous papers, the use of which to wrap cigarette filters has brought certain commercial success. This paper is given uniform porosity through the papermaking process. Air can easily pass through the penetrate microscopic pores of the paper. In contrast, perforated paper is essentially not porous, except of course those places where the small perforations. The terms "uniformly porous" and "uniformly porosity" are used in the following To denote a material used that has porosity uniformly distributed over the entire surface, in contrast to material which has been given porosity by mechanical means. It follows that material with uniform
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eher Porosität diese Eigenschaft während des Herstellungsverfahrens erhält,im Gegensatz zu perforiertem Material.rather porosity this property during the manufacturing process as opposed to perforated material.
Eine Schwierigkeit, mit der sich die Hersteller von belüfteten Zigaretten unter Verwendung von perforierten Aussenhüllen einschliesslich solcher, die einheitlich poröse Filterumhüllungen verwendeten, ständig konfrontiert sahen » lag in den grossen Unterschieden in der Härte und im Druckabfall bei Zigaretten von absolut gleicher Tabakmischung und Ausführung. Untersuchungen bei einer Anzahl derzeit üblicher Mischungen zeigten Durchschnittsschwankungen in der Teerabgabe von 14 - 30 %. Weitere Untersuchungen zeigten auch grosse Unterschiede im Druckabfall. ErheblichemBemühungen wurden daher bisher darauf verwendet, die Ursache dieser Unregelmässigkeiten und eine wirtschaftliche Massnahme zu ihrer Beseitigung zu finden.One difficulty with which the manufacturers of ventilated cigarettes using perforated outer sleeves, including those that use uniformly porous filter sleeves, were constantly confronted »was the great differences in hardness and pressure drop in cigarettes of absolutely identical tobacco blend and design. Investigations on a number of currently common mixtures have shown average fluctuations in tar output of 14-30 %. Further investigations also showed large differences in the pressure drop. Considerable efforts have therefore been made so far to find the cause of these irregularities and an economic measure to eliminate them.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine belüftete Filterzigarette zu schaffen, bei der die bei bekannten Zigaretten aufgetretenen Unregelmässigkeiten weitgehend eliminiert sind.The invention is therefore based on the object of a ventilated To create filter cigarettes in which the irregularities that have occurred in known cigarettes are largely eliminated are.
Eine belüftete Zigarette nach der Erfindung hat einen Filter mit einheitlich poröser Umhüllung, der wiederum mit einer einheitlich porösen Aussenhülle umgeben ist. Die Aussenhülle und die Umhüllung des Filters sind längs vorbestimmter Bereiche ihrer gegeneinander anliegenden Oberflächen durch KIecstoff miteinander verbunden. Die übrigen gegeneinander anliegenden Oberflächen sind klebstofffrei. Die verklebten Bereiche sind wegen der Undurchlässigkeit des Klebstoffs ilsA ventilated cigarette according to the invention has a filter with a uniformly porous envelope, which in turn with a uniformly porous outer shell is surrounded. The outer shell and the envelope of the filter are along predetermined areas their surfaces resting against each other by means of plastic connected with each other. The other surfaces resting against one another are adhesive-free. The glued areas are ils because of the impermeability of the adhesive
ßAD ORfßtNALßAD ORfßNAL
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wesentlichen nicht porös im Gegensatz zu den klebstofffreien Zonen der Filterumhüllung und der Aussenhülle, welche einheitliche Porosität beibehalten. Die Bereiche der klebstoiffreien Zonen bzw. "Ventilationszonen" und die Gesamtporositat durch diese hindurch sind so eingerichtet, dass sieessentially non-porous in contrast to the glue-free Zones of the filter envelope and the outer envelope which maintain uniform porosity. The areas of glue-free Zones or "ventilation zones" and the total porosity through these are set up so that they
_einen"Ventilationsindex" von etwa 0,5 cm/Sek. bis 20 cn:/S=i._a "ventilation index" of about 0.5 cm / sec. up to 20 cn: / S = i.
"ergeben. Der "Ventilationsindex" ist als Luftvolumen definiert, das pro Sekunde und pro Standardzug aus der Zigarette durch die Ventilationszonen tritt (nachstehend als "Yentilationsrate" bezeichnet) und dividiert durch die Gesamtfläche der Ventilationszonen.". The" ventilation index "is defined as the volume of air which passes through the ventilation zones per second and per standard puff from the cigarette (hereinafter referred to as the "ventilation rate" and divided by the total area of the ventilation zones.
Wie weiter unten mehr im einzelnen beschrieben ist, werden die Änderungen in der Gesanitabgabe von Fartikelraaterial ur.i Durchschnittsdruckabfall durch Anwendung der Lehren nach der vorliegenden Erfindung auffällig herabgesetzt.As will be described in more detail below the changes in the health deposit of Fartikelraaterial ur.i Average pressure drop is significantly reduced using the teachings of the present invention.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sichaHlr nachstehenden beispielsweisen Beschreibung anhand der Zeichnung, und zwar zeigen:Other objects and advantages of the invention will become apparent a Hlr following exemplary description taken with the drawings, in which show:
Fig. 1 a, 1 b;und 1 c schematisch VentilationstechnikenFig. 1 a, 1 b ; and FIG. 1 c schematically ventilation techniques
gemäss dem Stande der Technik, vobei entweder Perforationen oder "gehäutetes ' (skinned)" Einwickelpapier für Ventilationszwecke verwendet werden;according to the state of the art, either perforations or "Skinned" wrapping paper used for ventilation purposes will;
Fig. 2 perspektivisch eine belüftete Filterzigarette gemäss der Erfindung; undFig. 2 is a perspective view of a ventilated filter cigarette according to the invention; and
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Fig. 3 a, 3 b und 3 c schematisch verschiedene Klebstoff -Fig. 3 a, 3 b and 3 c schematically different adhesive -
muster, die bei einer belüfteten Filterzigarette nach der Erfindung Verwendung finden können.pattern that in a ventilated filter cigarette according to the invention Can be used.
Gemäss Fig. 1 a weist eine Zigarette 10 eine TabaksäuleAccording to FIG. 1 a, a cigarette 10 has a tobacco column
11 und ein Filter 12 auf, wobei die strichpunktierte Linie 13 die Verbindung zwischen der Tabaksäule .11 und dem Filter11 and a filter 12, the dash-dotted line 13 being the connection between the tobacco column .11 and the filter
12 bezeichnet. Perforationen 14 sind in einem umlaufenden Band in der Aussenumhüllung 15 um das Filter 12 angebracht. Die darunterliegende Filterumhiillung kann entweder porös oder mit Perforationen versehen sein, die auf die Perforationen 14 in der äusseren Hülle ausgerichtet sind. Ein Beispiel für die letztere Ausführung findet sich in der britischen Patentschrift 938.902 der Imperial Tobacco Company. Die zusammentreffenden bzw. aufeinander ausgerichteten Perforationen gestatten die Ventilation.12 designated. Perforations 14 are in a circumferential manner Tape attached in the outer envelope 15 around the filter 12. The underlying filter cover can either be porous or provided with perforations which are aligned with the perforations 14 in the outer cover. An example for the latter version see the British Imperial Tobacco Company's patent 938,902. The converging or aligned perforations allow ventilation.
In der britischen Patentschrift 989.479 der gleichen Firma ist eine Filterzigarette beschrieben, bei der eine das Filter umgebende Hülse aus hochpermeablen Papier besteht, die sich unterhalb eines perforierten, sie umgebenden Bandes befindet.In British patent specification 989,479 of the same company, a filter cigarette is described in which one of the filters surrounding sleeve consists of highly permeable paper, which is located below a perforated, surrounding tape is located.
In Fig. 1 b ist eine andere bekannte Ausführung dargestellt, bei der die Perforationen 14 in dem Umhüllungspapier 15 über der Verbindungsstelle 13 liegen. Unterhalb des Umhüllungspapiers 15 befindet sich' in diesem Bereich kein Klebstoff, wodurch Luft durch die Perforationen 14 hindurch und in das Filter 12 über die darunterliegende VerbindungAnother known embodiment is shown in FIG. 1 b, in which the perforations 14 in the wrapping paper 15 lie above the junction 13. Below the wrapping paper 15 there is no adhesive in this area, which means that air passes through the perforations 14 and into the filter 12 via the connection below
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13 angesaugt werden kann,13 can be sucked in,
Fig. 1 c zeigt eine weitere vorbekannte Variante, bei der die Perforationen durch Abschaben oder Häuten des Uinwicklungspapiers über der Verbindungsstelle 13 ersetzt sind, wodurch das Umhüllungspapier in diesem Bereich stärker.porös gemacht ist. Dieser gehäutete Bereich ist in der Zeichnung durch das Feld 16 angedeutet. Die britische Patent- . schrift 1.039.554 beschreibt die in Fig. Ib'und Fig. 1 c gezeigten Ventilationstechniken im einzelnen.Fig. 1c shows a further previously known variant in which the perforations are made by scraping or peeling off the wrapping paper are replaced over the connection point 13, whereby the wrapping paper in this area stronger.porös is made. This skinned area is indicated by field 16 in the drawing. British patent. Font 1,039,554 describes the in Fig. Ib 'and Fig. 1c ventilation techniques shown in detail.
Das Grundproblem bei allen der vorstehend beschriebenen bekannten. Techniken ist die Unfähigkeit, einheitliche Druckdifferenz und Partikelmaterialabgabe von Zigarette zu Zigarette zu erreichen. Wie sich aus der tabellarischen Zusammenstellung von Beispielen weiter unten ergibt, schwanken die Teerabgaben beispielsweise um 30 % in Relativer Standardabweichung ausgedrückt für Zigaretten vorbekannter Art mit perforierter Umhüllung·. Im Gegensatz dazu haben Filterzigaretten, wie sie anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben und gemäss der'JErfindung hergestellt sind, wesentlich verbesserte Schwankungen in Druckdifferenz und Partikelabgabe.' Mit anderen Worten sind die gemessenen Durchschnittsschwankungen von Druckabfall und Partikelabgabe bei Filterzigaretten nach der Erfindung wesentlich geringer als die, welche sich bei Messungen von ventilierten Filterzigaretten nach dem Stanäe der Technik ergaben und tatsächlich mit normalen, nicht belüfteten Filterzigaretten gleichwertig.The basic problem with all of the known ones described above. Techniques is the inability to achieve uniform pressure differential and particulate matter delivery from cigarette to cigarette. As can be seen from the tabular list of examples below, the tar deliveries fluctuate, for example, by 30 % in relative standard deviation, expressed for cigarettes of the previously known type with a perforated envelope. In contrast to this, filter cigarettes, as described with reference to FIGS. 2 and 3 and manufactured according to the invention, have significantly improved fluctuations in pressure difference and particle emission. In other words, the measured average fluctuations in pressure drop and particle release in filter cigarettes according to the invention are significantly less than those which resulted from measurements of ventilated filter cigarettes according to the state of the art and are actually equivalent to normal, non-ventilated filter cigarettes.
Die perspektivische Darstellung gemäss Fig. 2 zeigt eine Filterzigarette 20 mit einer Tabaksäule 21, die mit einesThe perspective illustration according to FIG. 2 shows a Filter cigarette 20 with a tobacco column 21, which with a
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Filter 22 längs einer Verbindungsstelle 2;5 verbunden ist.
Das Filter 22 ist von einer einheitlich porösen Filterumhüllung 26 umgeben. Eine gleichfalls einheitlich poröse
Aussenhülle 24 ist über das umwickelte Filter 22 gelegt
und erstreckt sich über eine geeignete Länge der Tabaksäule 21. Der Klebstoff, mit dem die Aussenhülle 24 an der Filterumhüllung
26 und damit die Tabaksäule 21 an dem Filter 22
befestigt ist, wird - wie nachstehend beschrieben - in gewählten Bereichen der einander berührenden Oberflächen derart
angebracht, dass eine vorbestimmte Belüftung erzielt
wird.Filter 22 along a connection point 2; 5 is connected.
The filter 22 is surrounded by a uniformly porous filter envelope 26. An equally uniformly porous one
Outer shell 24 is placed over the wrapped filter 22
and extends over a suitable length of the tobacco column 21. The adhesive with which the outer casing 24 is attached to the filter envelope 26 and thus the tobacco column 21 is attached to the filter 22
is attached, is attached - as described below - in selected areas of the contacting surfaces in such a way that a predetermined ventilation is achieved
will.
In der nachstehenden Diskussion ist die Porosität der verschiedenen Papiere in Ausdrucken der Luftströmung durchIn the discussion below, the porosity of the various Papers in printouts of the air flow through
143,1 mm Papier unter einem Wasserdruck von 2,5 cm angegeben. Die allgemein verwendete Messung für Zigarettenpapiere nach dem Stande der Technik ist ein Greiner Porositätsindex, der die Zahl von Sekunden angibt, die der Durchgang von 50 cm Luft durch eine kreisförmige Papierprobe von 2,5 cm Durchmesser erfordert bei einem Druckabfall von etwa 11,5cm Wasser. Solch eine Greiner-Messung würde für poröse Papiere, wie sie gemäss der Erfindung verwendet werden, nichts besagen, da die Porosität so hoch ist, dass alle Papiere einen Greiner-Porosltätsindex unter 1 haben würden. Der wie beschrieben berechnete Wert wird daher als Porosität bezeichnet .143.1 mm paper indicated under 2.5 cm water pressure. The commonly used measurement for cigarette papers according to the state of the art is a Greiner porosity index, which indicates the number of seconds it takes 50 cm of air to pass through a circular 2.5 cm sample of paper Diameter requires water with a pressure drop of about 11.5cm. Such a Greiner measurement would be for porous papers, how they are used according to the invention do not mean anything, since the porosity is so high that all papers have one Greiner porosity index below 1. The value calculated as described is therefore referred to as porosity .
Um die geeignete Kombination von ventilierten Zonen (klebstoff freie, sich berührende Oberflächen der Aussenhülle und der Filterumhüllung) und Gesamtfilterdruck zu erhalten, ist es erforderlich, Material, beispielsweise Papier, zu verwenden, das eine Porosität von etwa 3-40 cm^/Sek. hat.To find the appropriate combination of ventilated zones (adhesive-free, touching surfaces of the outer shell and the filter wrap) and overall filter pressure, it is necessary to use material such as paper, that has a porosity of about 3-40 cm ^ / sec. Has.
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Durch Verwendung von Material dieser Porosität in Verbindung mit belüfteten bzw. Ventilationszonen mit einer Gesamtfläche von 0,5 - 5,0 cm wurde gefunden, dass verminderte Partikelabgaben erreichbar sind, die ebenso wie der Druckabfall geringe Schwankungen von Zigarette zu Zigarette aufweisen.By using material of this porosity in conjunction With ventilated or ventilation zones with a total area of 0.5-5.0 cm, it was found that reduced particle emissions can be achieved which, like the pressure drop, have slight fluctuations from cigarette to cigarette.
Weitere Untersuchungen haben eine kritische Beziehung zwischen der Gesamtfläche der Ventilationszone bzw. -zonen und dem Gesamtdruckabfall des Filters ergeben; die,in gewissen Grenzen gehalten, das besondere Merkmal geringer Schwankungen zeitigt. Diese kritische Beziehung, "Ventilationsindex" genannt, nämlich das pro Sekunde und pro Standardzug in die Ventilationszone eintretende Luftvolumen, dividiert durch die ventilierte Zone,muss im Bereich von 0,5 - 20 cm/Sek. und vorzugsweise zwischen 2,0 und 6,0 cm/Sek. liegen.Further research has a critical relationship between the total area of the ventilation zone or zones and give the total pressure drop across the filter; which, in certain Limits kept, the special characteristic of low fluctuations shows. This critical relationship, "ventilation index" called, namely the volume of air entering the ventilation zone per second and per standard puff, divided by the ventilated zone, must be in the range of 0.5 - 20 cm / sec. and preferably between 2.0 and 6.0 cm / sec. lie.
Der Bereich der ventilierten Zonen hat für praktische Zwekke obere und untere Grenzen. Wenn der Bereich zu klein wird, ergibt sich nur ein kaum merklicher Nutzen der Ventilation, so dass das Ergebnis dem einer nicht belüfteten Filterzigarette nahekommt. Andererseits muss die Aussenhülle gut an dem Filter und der Tabakssäule befestigt werden. Für diese obere und untere Grenze ergaben sich Werte von etwa 0,5 cm bzw« 5,0 cm .The area of the ventilated zones is for practical purposes upper and lower limits. If the area becomes too small, there is only a barely noticeable benefit to ventilation, so that the result comes close to that of a non-ventilated filter cigarette. On the other hand, the outer shell must be well attached to the filter and tobacco column. For this upper and lower limit, values of approx 0.5 cm or 5.0 cm.
Die kombinierte bzw« gesamte Porosität der belüfteten bzw. klebstofffreien Zonen wird gleichfalls durch praktische . Überlegungen begrenzt, line zu gross© Porosität ergibt nicht genügend Widerstand beim Ziehen an der Zigarette, und esThe combined or «total porosity of the ventilated or Adhesive-free zones are also made practical. Considerations limited, line too large © does not result in porosity enough resistance when pulling on the cigarette and it
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wird schwierig wenn nicht unmöglich, die Zigarette zu rauchen. Zu geringe Porosität dagegen kommt im Ergebnis auf das Gleiche heraus wie zu kleine Ventilationszonen. Als geeignet haben sich gesamte bzw. kombinierte Porositäten von 1 cnr/Sek. - 10 cm /Sek. ergeben.becomes difficult if not impossible to smoke the cigarette. On the other hand, the result is too low a porosity the same as ventilation zones that are too small. Total or combined porosities have proven to be suitable from 1 cnr / sec. - 10 cm / sec. result.
Obgleich es auf das Muster der belüfteten bzw. Ventilationszonen am Filter für die Erfindung nicht entscheidend ankommt, sind in Fig. 3 a, 3 b und 3 c verschiedene Muster belüfteter Zonen 30, 31 und 32 gezeigt, die durch selektive Anbringung von Klebstoff 33 gebildet sind. Fig. 3 a und 3 b zeigen in Längsrichtung bzw. in Umfangsrichtung gelegte belüftete Zonen 30 bzw. 31. Fig. 3 c ist eine Kombination der Muster nach Fig. 3 a und 3 b, wodurch sich getrennte, belüftete Zonen in schachbrettähnlicher Anordnung ergeben. Obgleich in Fig. 3 a» 3b und 3c die Klebstoffbereiche 33 sichtbar sind, ist dies nur zur. Verdeutlichung der Erfindung so gezeichnet, während tatsächlich für das Auge kein Unterschied zwischen belüfteten und nicht belüfteten Bereichen besteht, es sei denn, dass dies aus irgendeinem Grunde gewünscht ist. Auch kann natürlich eine einzige be-» lüftete Zone verwendet werden, wenn die oben angegebene kritische Beziehung berücksichtigt ist.Although the pattern of the ventilated or ventilation zones on the filter is not decisive for the invention, are shown in Fig. 3 a, 3 b and 3 c different patterns of ventilated zones 30, 31 and 32, which by selective Attachment of adhesive 33 are formed. Fig. 3 a and 3 b show laid in the longitudinal direction or in the circumferential direction ventilated zones 30 and 31. Fig. 3 c is a combination of the patterns according to Fig. 3 a and 3 b, whereby separate, result in ventilated zones in a checkerboard-like arrangement. Although the adhesive areas 33 in FIGS. 3a, 3b and 3c are visible, this is only for. Clarification of the invention so drawn while actually none to the eye There is a difference between ventilated and non-ventilated areas, unless there is any Basically is desired. Of course, a single ventilated zone can also be used if the one specified above critical relationship is considered.
Die Wirkungsweise, welche dazu führt, dass Filterzigaretten gemäss der Erfindung grössere Übereinstimmung im Ergebnis der einzelnen Zigaretten aufweisen, ist nicht vollkommen geklärt. Es wird jedoch angenommen, obwohl diese Auffassung den Erfindungsgedanken in keiner Weise beschränken soll, dass die sehr geringen Unterschiede, die ölen beiThe mode of action that leads to filter cigarettes according to the invention greater consistency in the result of the individual cigarettes is not fully understood. It is believed, however, despite this view The idea of the invention is in no way intended to limit that the very small differences that oil in
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belüfteten Filterzigaretten der Erfindung ergeben, zum Teil i auf der grossen FläGhe der belüfteten Zonen beruhen. Örtliche Unvollkommenheiten in den belüfteten Zonen, die gegenüber der- gesamten Fläche dieser· Zonen sehr klein sind, beeinflussen das Gesamtergebnis der belüfteten Zonen nicht ■ merklich, weil solche Urlvollkommenheiten bzw. Mängel sich statistisch ausgleichen. Im Gegensatz hierzu kommen Unvollkommenheiten in einem die Aussenhülle umgebenden Band von Perforationen der dadurch belüfteten Gesamtfläche wesentlich näher und haben infolgedessen eine wesentlich grössere Auswirkung auf die Gesamtporosität der Aussenhülle.ventilated filter cigarettes of the invention result, in part i based on the large area of the ventilated zones. Local Imperfections in the ventilated zones, which are very small compared to the total area of these zones, do not noticeably affect the overall result of the ventilated zones, because such essential imperfections or deficiencies occur statistically offset. In contrast, imperfections in a band surrounding the outer shell come from Perforations are much closer to the total area thus ventilated and consequently have a much greater impact on the total porosity of the outer shell.
Hinzu kommt, dass bei 2wei Lagen von einheitlich porösem Papier, wie sie gemäss der Erfindung verwendet werden, die Wahrscheinlichkeit einer Kompensation der Unvollkommenheiten wesentlich steigt.In addition, with two layers of uniformly porous paper, as used according to the invention, the The probability of compensating for the imperfections increases significantly.
Die nachstehend angeführten Beispiele sind für typische Versuchsergebnisse repräsentativ, welche die. Unterschiede zwischen bekannten belüfteten Filterzigaretten und solchen nach der Erfindung aufzeigen.The examples given below are for typical test results representative which the. Differences between known ventilated filter cigarettes and such show according to the invention.
Vier verschiedene Sorten üblicher Filterzigaretten mit perforiertem Aussenpapier als Ventilationseinrichtung wurden nach Standardverfahren geprüft. 24 zigaretten in Gruppen von je sechs jeder Sorte wurden mittels Durchgang von 35 cm Luft je Zug durch die Säule konsumiert, wobeiFour different types of conventional filter cigarettes with perforated outer paper as a ventilation device were tested according to standard methods. 24 cigarettes in groups of six of each type were consumed by passing 35 cm of air per puff through the column, with
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jeder Zug 2 Sekunden dauerte und die Intervalle je 1 Minute betrugen. Die Zigaretten wurden bis auf einen Stummel von 33 mm Länge konsumiert. Die nachstehende Tabelle 1 gibt die Messergebnisse für jede der vier Sorten.each train lasted 2 seconds and the intervals were 1 minute each. The cigarettes were down to a stub of 33 mm in length consumed. Table 1 below gives the measurement results for each of the four grades.
Tabaksorte Type of tobacco
Ventilationsbereich Ventilation area
(mm )(mm)
Teer Teer . Druckabfall Druckabfall Mittel- Mittel- Mittelwert Mittclv.'ert ' wert wert (im Ventila- ftSD *) ""Tar tar. Pressure drop pressure drop mean mean mean mean value mean value 'value' value value (in the valve ftSD *) ""
tionsbereich) ; (mg) RSD*(°/o) lcmj ( % ) tion area); (mg) RSD * (° / o) lcmj ( %)
2,52.5
13,113.1
15,615.6
1414th
85,0
40,785.0
40.7
3838
10,810.8
1,21.2
3030th
9,09.0
1,61.6
18,218.2
1818th
38,338.3
3333
*) RSD = Relative Standard Deviation (= Abweichung)*) RSD = Relative Standard Deviation (= deviation)
Mit Ausnahme der Sorte C von 70 mm Länge ~v;ar.en alle anderen Sorten Zigaretten von 85 mm Länge. Zum Vergleich mit anderen unten aufgeführten Beispielen ist festzuhalten, dass die Relativen Standard Deviationen für den Mittelv/ert der Teerabgabe zwischen lh und 30 % und für den Mittelwert des · Druckabfalls im Ventilationsbereich zwischen 27 und 38 % schwankten. Der Ventilationsindex der Sorten A, B, C und DWith the exception of type C, which is 70 mm in length, all other types of cigarettes are 85 mm in length. For comparison with other examples below is to be noted that the relative standard deviations for the Mittelv / ert tar delivery fluctuated between lh and 30% and the average of the · pressure drop in the ventilation region of 27-38%. The ventilation index of grades A, B, C and D
SAD ORiGfNAlSAD ORiGfNAl
3098 18/07873098 18/0787
vurdo berechnet zu 180 cm/Sek., 110 cm/Sek., 160 cm/Sek. und 370 cm/Sek.vurdo calculated at 180 cm / sec., 110 cm / sec., 160 cm / sec. and 370 cm / sec.
ß;;i IB Jß ;; i IB J
Übliche Techniken wurden zur Herstellung der belüfteten Filterzigaretten nach der Erfindung verwendet ,mit der /-usnabme lediglich, dass das Profil der Klebstoffwalze für die Aussenhülle so geschnitten war, dass Bänder von kleb-Usual techniques have been used to manufacture the ventilated Filter cigarettes used according to the invention, with the / -usnabme only that the profile of the adhesive roller for the outer shell was cut in such a way that tapes of adhesive
p stofffreien Zonen mit Ventilationsbereichen von 200 mmp fabric-free zones with ventilation areas of 200 mm
und 250 mm in Umfangsrichtung um das Filter herum verbliebon» Die Porositäten des für die Filterumhüllung und die Auß&enhülle verwendeten Papiers lagen bei 8 cnr/Sek» hz\i, 4 cm/Sek. Solches Papier ist im Handel erhältlich. Unter Anwendung der gleichen Untersuchungsverfahren wie bei Beispiel 1 ergaben sich die nachstehend in Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse.and 250 mm in the circumferential direction around the filter remained. The porosities of the paper used for the filter envelope and the outer envelope were 8 cm / sec. Hz \ 1.4 cm / sec. Such paper is commercially available. Using the same test procedures as in Example 1, the results shown in Table 2 below were obtained.
Ventilationsbereich Ventilation area
(mm2)(mm 2 )
200200
Teer Mittelwert Tar mean
im)in the)
Teer •Mittelwert Tar • mean
Druckabfall Druckabfall Mittelwert Mittelwert (im Ventile* RSD *) tionsbereich)Pressure drop pressure drop mean value mean value (in the valve * RSD *) tion area)
11,3 8,4 24,011.3 8.4 24.0
250 9,5' 6,? 20,3250 9,5 '6 ,? 20.3
) ss Röiafcivo Standard Deviation) ss Röiafcivo Standard Deviation
1? 101? 10
'■) "1 J« 1 il J « / ί)Ί '■) "1 J« 1 il J «/ ί) Ί
Der Ventilationsindex wurde zu 3,0 cm/Sek. bzw. 3,2 cm/Sek. berechnet. Es ist festzustellen, dass die Mittelwerte der Relative Standard Deviation sowohl für Teer als auch für Druckabfall in Tabelle 2 wesentlich niedriger liegen als irgendwelche der in Tabelle 1 gezeigten Vierte, und dass sie ein wesentlich konsistenteres Produkt zeigen. Es ist weiter festzustellen, dass die Relative Standard Deviation des Mittelwerts für Teer gleich oder geringer ist als der entsprechende Wert für nicht belüftete Filterzigaretten, der etwa bei 9 % liegt. Der Ventilations.index jeder der vier in Tabelle 1 aufgeführten Sorten mit Belüftung nach dem Stande der Technik ist um eine Grössenordnung grosser als die entsprechenden Werte der Tabelle 2.The ventilation index became 3.0 cm / sec. or 3.2 cm / sec. calculated. It can be seen that the means of the relative standard deviation for both tar and pressure drop in Table 2 are significantly lower than any of the fourths shown in Table 1, and that they show a much more consistent product. It should also be noted that the relative standard deviation of the mean value for tar is equal to or less than the corresponding value for non-ventilated filter cigarettes, which is approximately 9 % . The ventilation index of each of the four types listed in Table 1 with state-of-the-art ventilation is an order of magnitude greater than the corresponding values in Table 2.
Hierzu wird auf die nachstehende Tabelle 3 verwiesen, wo die Ausbeuten bzw. Abgaben an gewähltem Partikelmaterial und gasförmigen Bestandteilen verglichen sind, und zwar für eine übliche, nicht belüftete Filterzigarette als Vergleich gegenüber einer Ausführung nach der Erfindung. Dabei wurden mit dem Beispiel 1 übereinstimmende Untersuchungsverfahren angewendet.For this, reference is made to Table 3 below, where the yields or releases of the selected particulate material and gaseous components are compared, namely for a conventional, non-ventilated filter cigarette as a comparison compared to an embodiment according to the invention. Test methods that correspond to those of Example 1 were used applied.
ßAD JIJ *i 8 I 1 / (J 7 ίί 7 ß AD JIJ * i 8 I 1 / (J 7 ίί 7
Vent!-,
lationsbereich
(nmr)Vent! -,
lation area
(nmr)
Zug' AnzahlTrain 'number
Vergleich Erfindung 150Comparison invention 150
7,3 8,27.3 8.2
Teer Nikotin CO Druckabfall (mg) (mg) (mg) * (cm)Tar nicotine CO pressure drop (mg) (mg) (mg) * (cm)
14,4 1,19 14 10,0 9,6 0,86 10 7,514.4 1.19 14 10.0 9.6 0.86 10 7.5
Die Ausbeuten an Teer, Nikotin und Kohlenmonoxyd der Vergleichszigaretten lagen wesentlich höher als diejenigen der Zigaretten mit porösen Filtern nach der Erfindung.The tar, nicotine and carbon monoxide yields of the comparison cigarettes were significantly higher than those of the cigarettes with porous filters according to the invention.
Zusammenfassend kann also gesagt -werden, dass die porösen Filterzigaretten nach der Erfindung reduzierte und konsistente Abgaben an gesamtem Partikelmaterial und gasförmigen Bestandteilen ermöglichen und damit die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lösen.In summary, it can be said that the porous Filter cigarettes according to the invention have reduced and consistent releases of total particulate matter and gaseous components enable and thus solve the problem underlying the invention.
Die Erfindung hängt nicht von der Verwendung eines speziellen Filtermaterials ab, da die beschriebene poröse bzw. belüftete Ausbildung mit gleich gutem Ergebnis beispielsweise für Zelluloseazetat, Granulat von aktivierter Kohle und andere Materialien verwendbar ist. Obwohl im Ausführungsbeispiel das Filter als einheitlich beschrieben und gezeigt wurde, ist dies keine Voraussetzung für die Anwendung derThe invention does not depend on the use of a special filter material, since the one described is porous or ventilated Training with equally good results, for example for cellulose acetate, granules of activated charcoal and others Materials is usable. Although in the exemplary embodiment the filter is described and shown as uniform this is not a requirement for the application of the
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
309818/078 7309818/078 7
Erfindung, die rait gleichem Vorteil für Filter aus mehreren Abschnitten verwendbar ist.Invention that has the same advantage for filters from several Sections is usable.
Auch sei darauf hingewiesen, dass wenngleich hier durchgehend der Ausdruck "Zigarette" verwendet wurde, hierunter im Rahmen der Erfindung nicht nur Zigaretten im eigentlicJien Sinne sonder auch andere rauchbare Tabakerzeugnisse zu verstehen sind wie beispielsweise eine Zigarre oder eine 'Ligarette, an der eine Filterspitze befestigt ist.It should also be pointed out that although the term "cigarette" has been used throughout, within the scope of the invention not only cigarettes in the actual sense but also other smokable tobacco products such as a cigar or a Li garette with a filter tip are to be understood is attached.
AnsprücheExpectations
6AO ORIGINAL 3098 18/07876AO ORIGINAL 3098 18/0787
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