DE3876506T2 - Filtermundstueck fuer rauchartikel. - Google Patents

Description

• Die Erfindung befaßt sich mit einem verbesserten Filtermundstück für eine Rauchware, wie eine Zigarette, und insbesondere mit einem Filtermundstück, welches eine hohle Hülse hat, welche sich von einem Ende durch dasselbe in axialer Richtung aber nicht bis zum anderen Ende erstreckt und ferner befaßt sich die Erfindung mit einer Zigarette, welche mit einem derartigen Mundstück versehen ist.
• Bei einer üblichen Zigarette bleiben gegebenenfalls der Zugwiderstand und die Luftventilation von der Kombination aus Tabakstab und Filtermundstück im wesentlichen über den gesamten Rauchvorgang der Zigarette gleich. Dies hat die Auswirkung, daß die Abgabe der trockenen Partikelstoffe (DPM) bei den folgenden Zügen größer wird. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich bei Zigaretten mit niedriger Schadstoffabgabe, sogenannte "Zigaretten mit niedrigem Teergehalt" kann dies unerwünscht sein, da der erste Zug hinsichtlich des Geschmacks ziemlich schwach sein kann und "impakt" wirkt, und auf jeden Fall ändern sich der Geschmack und "der Impakt" der Zigarette auf den Raucher während des Rauchens der Zigarette.
• Es ist bekannt, den Zugwiderstand (RTD) einer Zigarette dadurch zu variieren, daß man ein Filtermundstück vorsieht, welches eine hohle Hülse hat, die sich von dem Tabakende derselben zum Mundende erstreckt, aber kurz vor demselben endet. Wenn eine Zigarette mit einem derartigen Mundstück geraucht wird, streicht der Rauch entlang der Hülse zu dem Mundende und trifft auf das Filtermaterial am Mundende der Hülse. Rauchkomponenten kondensieren an dem Filtermaterial in der Nähe des offenen Mundendes der Hülse, setzen die Hülse zu und bewirken, daß wenigstens etwas Rauch durch das sie umgebende Filtermaterial geht, wodurch der Zugwiderstand der Zigarette erhöht wird. Dies hat die Wirkung, daß in gewissem Maße die DPM-Abgabe bei fortschreitendem Rauchen vergleichmäßigt wird.
• GB 2 166 937 beschreibt ein Filtermundstück, welches einen axialen Durchgang hat, welcher eine rauchdurchlässige Wand hat, durch dasselbe von einem Ende zum anderen Ende geht und am Mundende mittels eines Verschlußteiles verschlossen ist. Die Patentinhaber beanspruchen, daß die Wand des Durchganges sich progressiv während des Rauchens zusetzt, wodurch man eine gesteigerte Filterwirkung erhält.
• GB 1 428 018 beschreibt ein Filtermundstück, welches eine hohle Hülse hat, die sich von dem Stabende wegerstreckt und kurz vor dem Mundende des Filters endet. Das Mundende der Hülse ist abgesehen von einer kleinen Öffnung oder Öffnungen geschlossen, welche sich in gewissem Maße während der Rauchens zusetzen, woraus eine einzige Zunahme der Filterwirkung resultiert.
• Auch ist es aus FR 1 446 636 bekannt, eine Hülse bereitzustellen, welche längs ihrer Länge kleine Schlitze hat. Hierdurch wird der Zugwiderstand des Filtermundstückes allmählicher erhöht und führt zu einer gleichmäßigeren DPM- Abgabe als wenn man eine vollständig undurchlässige Hülse einsetzt. Jedoch erhält man hierbei nach wie vor eine Zigarette, bei der die DPM-Abgabe während des Rauchens der Zigarette größer wird.
• Es wurde nunmehr in überraschender Weise gefunden, daß,wenn ein belüftetes Filtermundstück (d.h. ein solches bei dem Umgebungsluft in den Filter beispielsweise mit Hilfe eines perforierten Mundstückteils eintreten kann) mit einer perforierten Hülse versehen wird, welche an beiden Enden offen ist und Perforationen entlang ihrer Längserstreckung hat, die sich von dem Tabakstabende des Filters zu dem Mundende des Filters, aber nicht bis zu demselben erstreckt, eine Zigarette bereitgestellt werden kann, welche beim Rauchen eine im wesentlichen konstante DPM (trockene Partikelstoffe) Abgabe hat. Gegebenenfalls kann das Mundstück derart gestaltet werden, daß man zu Beginn eine hohe DPM- Abgabe hat, welche schnell auf einen niedrigen Wert abfällt und auf dem niedrigen Wert im wesentlichen während des gesamten Rauchvorganges der Zigarette konstant bleibt.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ermöglicht, daß Umgebungsluft in den Filter an zwei gesonderten Stellen auf der Mundstückfläche eintreten kann, wobei eine in der Nähe des Tabakstabendes des Filters liegt und eine in der Nähe des Mundendes, vorzugsweise in der Nähe des Mundendes der hohlen Hülse.
• Gemäß einer bevorzugten Auslegungsform wird ein Stabend- Filterabschnitt vorgesehen, welcher an dem Mundend-Filterabschnitt anliegt, wobei der erste Abschnitt eine durchgehende hohle Hülse hat, deren Wände perforiert sind. Die beiden Filterteile sind übereinandergewickelt und an einem umwickelten Tabakstab mittels einer Umhüllung angebracht, wobei die Umhüllung an einem oder mehreren diskreten Bereichen luftdurchlässig ist, wie dies voranstehend beschrieben ist.
• Es wird insbesondere bevorzugt, daß die Längen der Stabend- und Mundend-Filterabschnitte in einem Verhältnis von etwa 3:1 liegen. Bevorzugte Längen liegen im Bereich von 17 mm bis 21 mm, insbesondere vorzugsweise 19 mm für den Stangenend-Abschnitt und von 4 mm bis 8 mm, vorzugsweise 6 mm für das Mundendteil.
• Die Filterteile können aus Celluloseacetat, Kreppapier oder anderen geeigneten Materialien hergestellt sein, und die Hülse kann aus Celluloseacetat, Polypropylen oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Alternativ kann die Hülse von einer Bohrung durch das erste Filterteil gebildet werden, deren Wände beispielsweise durch Erwärmen abgedichtet oder vollständig abgedichtet und anschließend perforiert sind.
• Es ist bevorzugt, daß die hohle Hülse etwa 6 oder 7 Paare von Öffnungen entlang der Längserstreckung hat. Die Öffnungspaare können gegenüberliegend oder versetzt angeordnet sein. Alternativ kann die Hülse über die gesamte Länge hinweg durchlässig sein.
• Rauchwaren, wie Zigaretten, welche Filtermundstücke nach der Erfindung haben, werden ebenfalls bereitgestellt.
• Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
• Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Zigarette, welche mit einem Filtermundstück gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung versehen ist,
• Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine Zigarette, welche mit einem Filtermundstück gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung versehen ist,
• Fig. 3 ein Diagramm der DPM-Abgabe, aufgetragen über der Zugzahl über eine übliche Zigarette (nichtgebrochene Linie) und zwei Zigaretten, welche Filtermundstücke gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung haben (jeweils gebrochene und strichpunktierte Linien),
• Fig. 4 ein Diagramm von RTD, aufgetragen über der Zugzahl für Zigaretten nach Fig. 3 und
• Fig. 5 ein Diagramm der Luftverdünnung, aufgetragen über der Zugzahl für die Zigaretten nach den Fig. 3 und 4.
• Die Zigarette nach Fig. 1 weist einen umwickelten Tabakstab 10 und ein Filtermundstück 12 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung auf. Das Filtermundstück 12 weist ein Stabend-Filterteil 14, welches an dem Tabakstab 10 anliegt, und koaxial zu diesem ausgerichtet ist, und ein Mundend-Filterteil 16 auf, welches an dem Stabendabschnitt 14 anliegt und koaxial zu diesem verläuft. Beide Filterteile sind mit einer im wesentlichen luftdurchlässigen Umhüllung 18 umgeben. Die Filterteile 14, 16 sind mit Hilfe einer luftdurchlässigen Umhüllung 20 miteinander verbunden, und mit dem Tabakstab 10 mittels eines im wesentlichen luftundurchlässigen Mundstückteils 22.
• Das Stabend-Filterteil 14 hat eine Hülse 24, welche durch die Mitte verläuft, deren Wände mit Öffnungen 26 perforiert sind und deren Enden offen sind.
• Vorzugsweise sechs oder sieben diametral gegenüberliegende Paare von Öffnungen sind entlang der Länge der Hülse 24 vorgesehen.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 hat das Mundstückteil Perforationen 28, welche durch dasselbe in den Bereich des Mundendes des Stabend-Filterteils 14 gehen.
• Die Zigarette nach Fig. 2 weist einen Zigarettenstab 10 und ein Filtermundstück 30 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung auf.
• Dieses Filtermundstück 30 ist im allgemeinen ähnlich wie jenes nach Fig. 1 ausgelegt, und gleiche oder ähnliche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Jedoch hat dieser Filter einen zweiten Satz von Perforationen 32 durch das Mundstückteil 22 in der Nähe des Stabendes des Stabend-Filterteils 14.
• Die folgenden Abmessungen werden bevorzugt:
• Mundendteillänge: 4-8 mm, vorzugsweise 6 mm
• Stabendteillänge: 17-21 mm, vorzugsweise 19mm
• Filterdurchmesser: 7-9 mm, vorzugsweise 7,85mm
• Mundendteil RTD: 15-30 mm, vorzugsweise 19mm Wassersäule
• Stabendteil RTD: 100-150 mm, vorzugsweise 123 mm, Wassersäule (wenn die Hülse durch das Kondensat zugesetzt ist)
• Hülseninnendurchmesser: 0,8-2 mm, vorzugsweise 1,1mm
• Hülsenaußendurchmesser: 1-2,2 mm, vorzugsweise 1,3mm
• Durchmesser der Öffnunge in der Hülse: 0,2-0,4 mm, vorzugsweise 0,25mm
• Mit der ersten (oder einzigen)
• Zone von Perforationen: Beginn: 9 mm vom Mundende des Filters
• Ende: 15 mm vom Mundende des Filters
• Abschnitt mit der zweiten
• Zone von Perforationen: Beginn: 18 mm vom Mundende des Filters
• Ende: 22 mm vom Mundende des Filters
• Wenn eine Zigarette, die mit einem Filtermundstück nach der Erfindung versehen ist, geraucht wird, strömt zu Beginn Rauch schnell zu der hohlen Hülse 24 nach unten und trifft auf das zweite Mundende und das Filterteil 16 in der Nähe der Öffnung der Hülse. Etwas von dem Rauch kondensiert dort und gegebenenfalls setzt dieses Kondensat das Ende der Hülse zu. Dann strömt der Rauch aus der Hülse durch die Öffnungen 26 darin, welche dem Mundende am nächsten liegen, wodurch somit die RTD des Filters vergrößert wird. Da die Austritte dieser Öffnungen durch das Kondensat dem Filter zugesetzt werden, verläßt der Rauch die Hülse über das weitere Paar von Öffnungen usw., wobei die RTD des Filters mehr und mehr zunimmt, wenn sich die Öffnungen zusetzen.
• Der Effekt hierin ist darin zu sehen, daß man eine allmählich zunehmende Gesamt RTD zusammen mit einer allmählich zunehmenden Umgebungsluftventilation erhält. Hierdurch wird bewirkt, daß man eine im wesentlichen konstante DPM-Abgabe und somit einen im wesentlichen konstanten Geschmack für den Raucher erhält.
• Dies läßt sich aus den Fig. 3, 4 und 5 ersehen. In diesen Figuren werden die Eigenschaften einer Zigarette mit einem normalen Filtermundstück (ungebrochene Linie) mit Zigaretten verglichen, welche Filtermundstücke nach der Erfindung (gebrochene und strichpunktierte Linien) haben. Die RTD und Ventilationswerte dieser beiden Mundstücke waren dadurch verschieden, daß man unterschiedliche Filtermaterialien und unterschiedliche Porositäten bei den Hüllpapieren und Umwicklungen wählte, um Zigaretten zu erhalten, welche unterschiedliche Gesamt DPM-Abgaben haben.
• Fig. 3 zeigt die DPM-Abgabe gegenüber der Zugzahl. Es ist die DPM-Abgabe pro Zug, welche den Geschmack der Zigarette beim Raucher bestimmt. Die normale Filterzigarette hat eine Zunahme bei der DPM-Abgabe bei fortschreitendem Rauchen infolge der abnehmenden Filterwirkung, und nahezu konstante RTD und Ventilationswerte, wie sich dies den Fig.4 und 5 entnehmen läßt.
• Die Zigaretten mit den Mundstücken nach der Erfindung haben eine DPM-Abgabe, welche nahe an dem idealen konstanten Wert (eine horizontale Linie im Diagramm nach Fig. 3) liegt. Wie sich aus den Fig. 4 und 5 ersehen läßt, nehmen die Verdünnung und die RTD mit der Zugzahl zu. Die Gesamt DPM- Abgabe läßt sich durch Verändern der anfänglichen RTD und Ventilationswerte durch eine geeignete Wahl der Filtermaterialien und der Porosität der Umhüllungen beeinflußen. Gesamtabgaben in der Größenordnung von 2 mg können beispielsweise dadurch erzielt werden, daß man eine zweite Zone mit Perforationen im Mundstückteil vorsieht, wie dies in Fig.2 gezeigt ist.
• In diesem Fall kann die Auslegung des Filtermundstücks derart gewählt werden, daß man anfänglich eine hohe DPM-Abgabe erhält, um den Geschmack beim ersten oder den beiden ersten Zügen zu verstärken, und dann fällt sie auf einen konstanten DPM-Abgabewert ab.
• Es hat sich auch gezeigt, daß das Verhältnis CO : TPM (Gesamtpartikelstoffe) und dem normalen Wert von etwa 1 auf niedrige Werte wie 0,6 - 0,7 mit Hilfe der Filtermundstücke nach der Erfindung herabsetzen läßt.

Claims (7)

1. Filtermundstück (12, 30) für Rauchwaren, welches einen Filter aufweist, der im allgemeinen luftundurchlässig über seine Umfangsfläche hinweg ist, und einen Durchgang aufweist, der axial durch den Filter von dem Tabakstabende geht, wobei die Umfangsfläche des Filter-Mundstücks wenigstens in diskreten Bereichen (28, 32) luftdurchlässig ist, um zu ermöglichen, daß Luft in den Filter gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang kurz vor dem Mundende des Filters endet und mit einer Hülse (24) ausgekleidet ist, welche an beiden Enden offen ist, und die eine im wesentlichen luftundurchlässige Wand hat, wobei die Hülsenwand durch sie gehende Öffnungen (26) längs ihrer Längserstreckung für den Durchgang von Rauch hat.

2. Filtermundstück (12) nach Anspruch 1, bei dem der Filter einen Tabakstabend-Filterabschnitt (14) und einen Mundend-Filterabschnitt (16) aufweist, welcher koaxial zu dem Stabendabschnitt angeordnet ist, wobei die Hülse (24) sich axial durch den Stabendabschnitt erstreckt.

3. Filtermundstück (12) nach Anspruch 2, bei dem die Umfangsfläche des Filters nur im Mundendbereich (28) des Tabakstabend-Filterabschnitts (14) luftdurchlässig ist.

4. Filtermundstück (12) nach Anspruch 2, bei dem die Umfangsfläche des Filters nur in den Tabakstabend- (32) und Mundend- (28) Bereichen des Tabakstabend-Filterabschnitts (14) luftdurchlässig ist.

5. Filtermundstück (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Öffnungen (16) in der Wand der Hülse (24) paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.

6. Filtermundstück nach Anspruch 5, bei dem sechs oder sieben Öffnungspaare (26) in der Wand der Hülse (24) vorgesehen sind.

7. Rauchware, welche ein Filtermundstück (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.