DE3310748A1

DE3310748A1 - Zigarettenfilter

Info

Publication number: DE3310748A1
Application number: DE19833310748
Authority: DE
Inventors: Andrew Louisville Ky. McMurtrie; Donald A. 72000 Le Mans Silberstein
Original assignee: Brown and Williamson Tobacco Corp
Current assignee: Brown and Williamson Holdings Inc
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1983-10-13
Also published as: NL8301000A; NO155034C; FI70368C; JPS58170470A; KR840003792A; PL241294A1; HU185358B; FI830934L; BR8301573A; IT8320405A0; GB2117221B; DK159366C; NL186134B; BG38935A3; YU73683A; IT1161926B; PH19224A; JPS6132952B2; ES279887Y; DE3310748C2

Description

Zigarettenfilter

Die Erfindung betrifft ein Filter für Zigaretten. Gemäß einem Gesichtspunkt betrifft sie ein Filter mit neuen Ventilationsmitteln. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Filter für eine Zigarette mit darin ausgebildeten, strömungsrichtenden Rillen, um ventilierende Luft zum Mundende des Filters zu richten und einen turbulenten Luftstrom am Mundende des Filters zu

25 erzeugen.

In der Technik ist es hinreichend bekannt, an Zigaretten Filter anzubringen, wobei die Filter mit Ventilationsmi^teln versehen sind, um umgebende Luft in den Filter zu bringen, um den hierdurch passierenden Rauchstrom zu verdünnen. Die Verdünnung des Rauchstroms verringert die Menge an Feststoffteilchen im Rauch sowie die Gasphasenbestandteile, die dem Mund des Rauchers zugeführt werden. Eine Reihe von Mitteln zum Einführen ventilierender Luft in die Zigarette wurde vorgeschlagen und wurde angewandt.

VH'-Ü^O·.'.: 3310743

ι Beispielsweise kann die Umhüllung für den Tabak in einer Zigarette aus einem porösen Material hergestellt werden, welches die Einbringung von Luft entlang der gesamten Länge der Zigarette erlaubt, wo sie sich mit dem hierdurch passierenden Rauchstroin vermischt und dabei der Rauch in dem Strom verdünnt wird. Ebenso kann die Zigarettenumhüllung an gewählten Stellen entlang der Länge der Zigarette perforiert werden, wobei in der Zigarette Durchgangsöffnungen vorgesehen werden, durch die ventilierende Luft eintritt. Darüber hinaus ist es bekannt, die Umhüllung des Filters auf der Zigarette zu perforieren, um ventilierende Luft in das Filter eintreten zu lassen und den Rauchstrom zu verdünnen. Ebenso existiert eine Reihe von Vorschlägen zur Einarbeitung von Rillen innerhalb des Filters einer Filterzigarette, um die Beimischung von ventilierender Luft in den Rauchstrom zu erleichtern. .

Beispielsweise beschreibt die US-PS 3 596 663 ein Tabakrauchfilter, das versehen ist mit einer geriffelten, porösen Verschlußhülle, welche ein Filterelement umschließt, das durch Mundstückpapier mit Durchströmungsperforationen umgeben ist. Die ventilierende Luft tritt in das Filterelement und die Rillen durch die Perforationen in dem Mundstückpapier ein und geht weiter zum Mund des Rauchers.

Die US-PS 4 256 122 beschreibt ein Filter für eine Zigarette, welches Rillen umfaßt, die sich längs entlang der äußeren Oberfläche eines Filterstabes, der von einer nichtporösen Verschlußhülle umgeben ist, erstrecken, und wobei . der Stab und die Hülle nit ventilierende·?. Mundstückpapier umschlossen sind, so daß beim Gebrauch nur ventilierende Luft die Rillen abwärtsstreicht und nur Rauch den Filter durchstreicht. Andere Patentschriften, die Zigarettenfilter mit das Filterelement umgebenden Rillen zur Einbringung ventilierender Luft in das Zigarettenfilter betreffen, umfassen die US-?3en 3 577 995, 3 752 347, 3 490 461, 3 788 330, 3 773 053, 3 752 165, 3 638 661, 3 60S 561, 3 910 288, 4 256. 122 und 3 910 288.

Die vorliegende Erfindung stellt in vorteilhafter Weise einen umkomplizierten Aufbau eines Filters für eine Zigarette zur Verfügung, welcher in einer Form mit der Glut im wesentlichen normalen Zigarettendruckabfall erreicht, um die Filterwirksamkeit zu mäßigen. Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Zigarettenfilter zur Verringerung des Teers, vorwiegend durch Ventilation, während ebenso eine Filtration des Tabakrauchs vorgesehen wird. Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Filterventilationssystem für eine Zigarette unter Anwendung von Rillen im Filterstab, die sich vom Mundende des Filters eine vorbestimmte Strecke, im allgemeinen längs hiervon, erstrecken und welche einwärts des Mundendes des Filterstabs ausgebuchtet sind.

Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung ein Filter für eine Zigarette, umfassend einen porösen Filterstab mit im allgemeinen zylindrischer Konfiguration, eine luftundurchlässige Umhüllung, die sich längs entlang des FiI-terstabs von dessen einem Ende zum anderen Ende erstreckt und den Filterstab umgibt und sich gegenüberstehende Durchströmungsenden des Filterstabs hinterläßt, wobei die Umhüllung mit mindestens einer Rille, die in dem Filterstab eingelagert ist, ausgestaltet ist, wobei diese Rille an einem Ende des Filterstabs offen ist und sich von dort in durchwegs Längsrichtung des Filterstabs über eine Strecke, die kleiner als die Länge des Filterstabs ist, erstreckt, und wobei das offene Ende der Rille einwärts des Endes des Filterstabs eine vorbestimmte Strecke ausgebuchtet ist,. Mittel, die mindestens einen offenen Hohlraum definieren, der innerhalb des Endes ausgebildet ist, wobei dieser Hohlraum in Luftströmungsverbindung mit dem offenen Ende der Rille steht und sich von dem offenen Ende der Rille in einer im allgemeinen radialen Richtung des Filterstabs erstreckt, und ein Mundstückmaterial, das sich längs des umhüllten Filterstabs erstreckt und diesen

umgibt, wobei das Mundstückmaterial luftdurchlässig ist, um einen ventilierenden Luftstrom hierdurch in die Rille zu erlauben, so daß ventilierende Luft die einzige Substanz ist, welche in der Rille strömt. 5

Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zigarettenfilters, das an einer Zigarettentabaksäule angebracht ist, wobei das Mundstückmaterial teilweise nicht umhüllt ist, um die verschiedenen Einzelheiten deutlicher darzustellen;

Fig. 2 eine vergrößerte Endansicht, welche in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig.1 vorgenommen ist, wobei Jedoch das Mundstückmaterial zur Verdeutlichung vollständig entfernt wurde;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, welche in Ricuxung der Pfeile 3-3 in Fig. 2 vorgenommen wurde;

Fig. 4 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zigarettenfilters, das an einer Zigarettentabaksäule angebracht ist, wobei das Mundstückinaterial teilweise nicht umhüllt ist, um die verschiedenen Einzelheiten deutlicher zu zeigen;

Fig. 5 eine vergrößerte Endansicht des Zigarettenfilters aus Fig. 4, wie sie in Richtung der Pfeile 5-5 gesehen wird, wobei jedoch das Mundstückmaterial der Deutlichkeit halber vollständig entfernt ist; Fig. 6 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, gesehen in Richtung der Pfeile 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Zigarettenfilters, das an einer Zigarettentabaksäule angebracht ist, wobei das Uundstückmäterial teilweise nicht umhüllt ist, um die

-;_;·; 33 1 07Α8

verschiedenen Einzelheiten deutlicher zu zeigen;

Fig. 8 eine vergrößerte Endansicht des Zigarettenfilters der Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile 8-8, wobei jedoch das Mundstückmaterial der Deutlichkeit halber vollständig entfernt ist; und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, gesehen in Richtung der Pfeile 9-9 in Fig. 8.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Zigarettenfilter, der allgemein mit 10 bezeichnet ist. Der Zigarettenfilter 10 umfaßt einen im allgemeinen zylindrisch geformten, porösen Filterstab 12 und eine umgebende, luftundurchlässige Umhüllung 14. Die Umhüllung 14 erstreckt sich längs entlang des Filterstabs 12 von einem Ende 16 des Filterstabs zu dessen anderem Ende 18, so daß die Filterstabenden 16 und 18 in gegenseitiger Durchströmungsbeziehung stehen.

Der Zigarettenfilter 10 -anfaßt v/eiterhin eine Vielzahl von Rillen 20, die in der Umhüllung 14 ausgebildet und in dem Filterstab 12 eingelagert sind. Jede der Rillen 20 ist an einem Ende ihrer Enden 22 zum Mundende 16 des Filterstabs 12 offen und erstreckt sich hiervon im allgemeinen in Längsrichtung des Filterstabs 12 über eine Strecke, die kürzer als die Länge des Filterstabs 12 ist. Das offene Ende 22 jeder Rille 20 ist eine vorbestimmte Strekke vom Mundende 16 des Filterstabs 12 einwärts eingebuchtet und steht mit einem hiervon verschiedenen, offenen Hohlraum 23 in Verbindung, welcher im Mundende 16 des Filterstabs 12 ausgebildet ist. Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten, offenen Hohlräume 23 erstrecken sich vom ausgebuchteten, offenen Ende 22 der in Verbindung stehenden Rille 20 in einer im allgemeinen radialen Richtung des Filterstabs 12 in einer Tiefe, die weniger als die Hälfte des Radius des Filterstabs 12 ausmacht. Wie in Fig. 3 gezeigt, erstrecken sich die offenen Hohlräume 23 jeweils

radial des Filterstabs 12 über das offene Ende 22 der Rille 20 hinaus über eine Strecke, die im allgemeinen etv/a der Tiefe einer Rille 20 entspricht. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen vier Rillen 20, die in räumlich gleichen Abständen voneinander über den Umfang des Filterstabs 12 verteilt sind.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen einen Zigarettenfilter 110, der mit dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Zigarettenfilter identisch ist, mit der Ausnahme, daß offene Hohlräume 123 im Mundende 16 des Filterstabs 12 ausgebildet sind. Wie beim Filter 10 steht das ausgebuchtete, offene Ende 22 jeder Rille 20 mit einem hiervon verschiedenen Hohlraum 123 in Verbindung. Die offenen Hohlräume 123 erstrecken sich vom ausgebuchteten, offenen Ende 22 der in Verbindung stehenden Rille 20 in einer im allgemeinen radialen Richtung des Filterstabs 12 in einer Strecke, die größer als die Hälfte des Radius des Filterstabs 12, jedoch kurzer als der Radius des Filterstabs 12 ist, Weiterhin wird, vie in Fig. 5 am deutlichsten gezeigt, jeder der sich radial erstreckenden Hohlräume 123 zunehmend vom offenen Ende 22 der in Verbindung stehenden Rille 20 zum Zentrum des Filterstabs 12 hin enger.

'Weiterhin, wie in Fig. 6 gezeigt, ist die Tiefe jedes offenen Hohlraums 123 am offenen Ende 22 der in Verbindung stehenden Rille 20 ungefähr gleich der Tiefe der Rille 20 und verjüngt sich zunehmend in der Tiefe zum Zentrum, des Filterstabs 12 hin.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen einen Zigarettenfilter 210, der ebenfalls mit dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Zigarettenfilter 10 identisch ist, mit Ausnahme der .offenen Hohlräume 223, die im Mundende 16 des Filterstabs 12 ausgebildet sind. Wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt, sind offene Hohlräume 223 im Mundende 16 des Filterstabs 12 aus-

gebildet. Ähnlich den Filtern 10 und 11o steht das ausgebuchtete, offene Ende 22 jeder Rille 20 mit einem hiervon verschiedenen, offenen Hohlraum 223 in Verbindung. Die offenen Hohlräume 223 erstrecken sich vom ausgebuchteten, offenen Ende 22 der in Verbindung stehenden Rille 20 in einer im allgemeinen radialen Richtung des Filterstabs 12 in einer Strecke, die ungefähr gleich dem Radius des Filterstabs 12 ist, und stehen am unmittelbaren Zentrum des Filterstabs 12 in gegenseitiger Luftströmungsverbindung. Wie in Fig. 8 am deutlichsten gezeigt, ist jeder der Hohlräume vom offenen Ende 22 der in Verbindung stehenden Rille 20 zum Zentrum des Filterstabs 12 hin von einheitlicher Breite.

Weiterhin, wie in Fig. 9 gezeigt, ist die Tiefe jedes offenen Hohlraums 223 ungefähr gleich der Tiefe der Rillen 20 über dessen gesamte Länge von der in Verbindung stehenden Rille 20 zur Fläche der gegenseitigen Verbindung ~it den anderen Hohlräumen 223.

Der Filterstab 12 ist aus einem porösen Material, wie etwa faserförmigem oder geschäumtem Acetat, oder jedem anderen Material, das zum Filtrieren von Zigarettenrauch geeignet ist, hergestellt.

Wie oben erwähnt, ist die Umhüllung 14 luftundurchlässig. Zu diesem Zweck kann die Umhüllung 14 aus einem porösen, luftdurchlässigen Material, wie z.B. einem faserförmigen oder geschäumten Celluloseacetat, hergestellt und derart behandelt v/erden, um die Poren zu versiegeln und es luftundurchlässig zu machen. Eine derartige Behandlung besteht beispielsweise darin, dem Umhüllungsmaterial Wärme zuzuführen, um das poröse Material in der Wärme zu versiegeln. Eine andere wirksame Behandlung besteht darin,

3S £as poröse Material mit einer chemischen Substanz, etwa einer wasserunlöslichen Lösung oder einem Material, z.B.

ι Athylcellulose, oder einem wasserlöslichen Material, z.B. Natrium-CMC oder Methylcellulose, welches die Poren versj© gelt, zu beschichten. Alternativ hierzu kann die Umhüllung 14 aus einem luftundurchlässigen Material, wie beispielsweise einem geschlossenzelligen Celluloseacetat, hergestellt werden.

Bei der Herstellung des Filters 10, 110 und 210 kann die Umhüllung 14 integral mit dem Filterstab gebildet werden oder kann einen getrennten Bestandteil darstellen. Beispielsweise wird der umhüllte Filterstab in eine Form oder eine andere Behandlungsvorrichtung gegeben, um die Umhüllung 14 an gewählten Stellen anzudrücken, um so die Umhüllung in den Filterstab einzulagern und die Rillen 20 zu bilden und um das Filtermaterial des Filterstabs 12 am Mundende 1 β anzudrücken unter Bildung der offenen Hohlräume 23, 123 und 223· Ein solches Verfahren wird auf dem Gebiet der Zigarettenherstellung allgemein als "Wärmeformveriahren" bezeichnet.

Es sollte deutlich hervorgehoben werden, daß ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, betreffend die offenen Hohlräume 23, 123 und 223 der erläuterten Ausführungsformen, darin besteht, daß die Wände der offenen Hohlräume 23, 123 und 223,. die durch die angedrückten Bereiche am Mundende des Filterstabs 12 gebildet werden, luftundurchlässig oder mindestens bis zu einem gewissen Ausmaß luftdurchlässig ausgebildet werden können. Der angedrückte Bereich des porösen Filterstabs 12, welcher die offenen Hohlräume bildet, kann luftundurchlässig oder selektiv weniger durchlässig als der poröse Filterstab gemacht werden, beispielsweise durch Wärmebehandlung oder seine chemische Behandlung in einer ähnlichen Vieise, wie weiter oben bezüglich der Behandlung der Umhüllung 14 beschrieben, um diesen luftundurchlässig zu machen.

Der umhüllte Filterstab 12 wird mit einem Mundstückmaterial 26, welches den mit der Umhüllung bedeckten Filterstab 12 umgibt, angebracht, um eine Filterzigarette 28
herzustellen. Das Mundstückmaterial 26 ist luftdurchlässig, so daß ventilierende Luft durch dieses hindurch und in die Rillen 20 strömen kann. Hierzu ist das Mundstückmaterial 26 zur Veranschaulichung mit Durchströmperforationen 30 für ventilierende Luft ausgebildet. Wie gezeigt, sind die Perforationen 30 durch das Mundstückmaterial 26 in umlaufender Anordnung um den umhüllten Filterstab ausgebildet und stehen mit den Rillen 20 in der Nähe deren geschlossener Enden, d.h. das Ende jeder Rille, welches deren offenem Ende 22 gegenübersteht, in Verbindung.

Als Herstellungsbehelf bei der Herstellung des Filters
10, 110 und 210 ist es vorhersehbar, daß einige der Perforationen 30 in der umlaufenden Anordnung den umhüllten Fiiterstab in den Bereichen zwischen benachbarten RiI-len 20 überlagern werden, da jedoch die Umhüllung 14
luftundurchlässig ist, wird keine Luft durch die Umhüllung in den Filterstab 12 eindringen.

Wenn der Raucher am Mundende 16 des Filters 10, 110 und · 210 beim Rauchen der Zigarette 23 zieht, wird ventilierende Luft durch die Perforationen 50 in die Rillen 20
gezogen. Die ventilierende Luft, welche in die Rillen 20 eintritt, strömt direkt zum offenen Ende 22 der Rille am Nundende deo Filterstabs, ohne sich nit Rauch, der durch den Filterstab strömt, zu vermischen, aufgrund der undurchlässigen Umhüllung 14. Sobald die ventilierende Luft an den offenen Enden 22 der Rillen 20 austritt und in die Hohlräume 23, 123 und 223 strömt, werden Turbulenzen bzw. Gegenströmungen erzeugt. Diese Turbulenzen am Mundende
^ü5 des Filters reißen den am Mundende des Filters austretenden Rauch mit sich und dispergieren den Rauch im Mund des Rauchers und verstärken so den empfundenen Geschmack.

* an eine Tabaksäule 24

Claims

BROWM & WILLIAMSON TOBACCO CORPORATION 1600 -West Hill Street Louisville, Kentucky, USA Zigarettenfilter Patentansprüche

1. Filter für eine Zigarette, gekennzeichnet durch

einen porösen Filterstab (12) mit im allgemeinen zylindrischer Konfiguration;

eine luftundurchlässige Umhüllung (14), die sich längs entlang des Filterstabs (12) von dessen einem Ende

(16) zum anderen Ende (18) erstreckt und den Filterstab (12) umgibt und sich gegenüberstehende Durchstromungsenden des Filterstabs (12) hinterläßt;

wobei, die Umhüllung (14) mit mindestens einer Rille (20), die in den Filterstab (12) eingelagert ist, ausgestaltet ist, wobei diese Rille (20) an einem Ende (22) des Filterstabs (12) offen ist und sich von dort in durchwegs Längsrichtung des Filterstabs (12) über eine Strecke, die kleiner als die Länge des Filterstabs (12) ist, erstreckt, und wobei das offene Ende (22) der Rille

(20) einwärts des Endes (22) des Filterstabs (12) eine

vorbestiramte Strecke ausgebuchtet ist;

Mittel, die mindestens einen offenen Hohlraum (23) definieren, der innerhalb des Endes (22) ausgebildet ist, wobei dieser Hohlraum (23) in Luftströmungsverbindung mit dem offenen Ende (22) der Rille (20) steht und sich von dem offenen Ende (22) der Rille (20) in einer im allgemeinen radialen Richtung des Filterstabs (12) erstreckt; und

ein Mundstückmaterial (26), welches sich längs des umhüllten Filterstabs (12) erstreckt und diesen umgibt, wobei das Mundstückmaterial (26) luftdurchlässig ist und einen ventilierenden Luftstrom hierdurch und in die Rille (20) erlaubt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hohlraum (23) im allgemeinen radial des Filterstabs (12) in einer Tiefe, die weniger als die Hälfte des Radius des Filterstabs (12) ist, erstreckt.

3· Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hohlraum (23) im allgemeinen radial des Filterstabs (12) über das offene Ende (22) der Rille (20) hinaus über eine Strecke erstreckt, die in etwa der Tiefe der Rille (20) entspricht.

4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hohlraum (23) im allgemeinen radial des Filterstabs (12) in einer Tiefe erstreckt, die gleich oder größer als die Hän_fte, jedoch geringer als der Radius des Filterstabs (12) ist.

5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (20) eine Vielzahl von Rillen (20) umfaßt, die auf dem Umfang des Filterstabs (12) räumlich vonein-

3b ander angeordnet sind; der Hohlraum (23) eine Vielzahl vor. Hohlräumen (23) umfaßt, deren Anzahl gleich der Anzahl

der Rillen (20) ist, wobei jeder ".Hohlraum (23) in Luftströraungsverbindung mit dem offenen Ende (22) einer versehiedenen Rille (20) steht und sich hiervon in einer im allgemeinen radialen Richtung des Filterstabs (12) in eir.er Tiefe erstreckt, die ungefähr gleich dem Radius des Filterstabes (12) ist, und wobei alle der sich radial erstreckenden Hohlräume (23) am unmittelbaren Zentrum des Filterstabs (12) in gegenseitiger Luftströmungsverbindung stehen.
10

6. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des offenen Hohlraums (23) luftundurchlässig ist,

7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des offenen Hohlraums (23) luftdurchlässig ist,

S. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tiefe des offenen Hohlraums (23) vom offenen Ende (22) der Rille (20) zum Zentrum des Filterstabs (12) hin verjüngt.

9. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Tiefe des offenen Hohlraums (23) vom offenen Ende (22) der Rille (20) zum Zentrum des Filterstabs (12) hin .einheitlich ist.

IQ. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Hohlraum (23) vom offenen Ende (22) der Rille (20) zum Zentrum des Filterstabs (12) hin eine einheitliche Breite aufweist.

11, Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite des offenen Hohlraums (23) vom offenen Ende (22) der Rille (20) zum Zentrum des Filterstabs (12) hin verengt.