SE468113B - Ventilerat cigarettfilter - Google Patents

Description

458 115 10 15 20 25 30 35 Vid ett cigarettfilter har filtret enligt uppfinningen normalt en kärnsektion med högt tryckfall mot tobaksstaven och med ventilation in i filtret nedströms sektionen med högt tryck- fall. mot den fria ytteränden. Filtret insättes normalt i en filtercigarett medelst ett ventilerande ändomslag. som normalt har ventilerande perforeringar belägna nedströms om kärnsek- tionen med högt tryckfall. Det ventilerande ändomslaget kan utgöras av det tidigare nämnda gemensamma omslaget för den första och andra kärnsektionen. men dessa kärnsektioner är vanligtvis förformade till en detaljsammansättning med det gemensamma höljet, och denna detaljsammansättning inmonteras därefter 1 en filtercigarett medelst det ventilerande ändom- slaget. Detaljsammansättningen utföres företrädesvis konti- nuerligt, varvid den kontinuerliga staven uppskäres i bestämda längder då den framställes. Dessa bestämda längder är normalt en multipel av de slutliga individuella filterlängderna. Vid framställning av filtercigaretter inriktas normalt en stav av dubbel längd i längdriktningen mellan tvâ tobaksstavar och förenas med dessa medelst ett ändomslag av dubbel längd, var- efter enheten uppskäres på mitten till bildande av tvâ filter- cigaretter.

Olika strukturer och material är möjliga hos kärnsektionen med högt tryckfall. För närvarande är det att föredra användning av plastfilm som är korrugerad i längdriktningen i huvudsak utan fibrillering för att därigenom förbli luftogenomtränglig och som ansamlats i tvärriktningen för bildande av en filter- plugg som är genomtränglig i längdriktningen längs korruge- ringarna men i huvudsak ogenomtränglig radiellt. Den hoppres- sade korrugerade filmen kan sammanbindas med sig själv för bildande av en självbärande och dimensionsstabil stav eller plugg, men ännu hellre bibehåller den sin stavform medelst ett omslag. Plastfilmen utgöres lämpligen av polyeten.

Kärnsektionen med lågt tryckfall kan vara av konventionellt slag. exempelvis av ansamlade fiberknippen av cellulosaacetat eller ansamlat. kräppat poröst papper. Den utgöres företrädes-' vis av en enhetlig kropp. Den kan vara radiellt permeabel. Den 10 15 20 25 30 35 468115' är i företrädesvis huvudsak likformig över hela sin tvärsek- tion. Vidare kan den helt eller oavbrutet uppta hela tvärsek- tionen (bortsett från där den upptas av eventuellt omslag) av filtret. Den andra kärnsektionen innefattar sålunda lämpligen en enhetlig, i huvudsak likformig plugg av cirkulär tvärsek- tion.

Var och en av de första och andra kärnsektionerna och filtret som helhet har företrädesvis låg inneboende mekanisk upptag- ning. Speciellt vid filter och filtercigaretter enligt upp- finningen är luftspädningsgraden genom filtret företrädesvis större än graden av 'oventilerad' eller 'innesluten' tjärupp- tagning hos filtret. dvs. mätt för ett ekvivalent filter eller cigarett med luftspädning förhindrad genom filtret. Den häri omtalade luftspädningsgraden är volymsprocent av ventilations- luft som adderats via filtret till den totala blandningen som avges av filtret. En 50 procentig ventilation eller luftspäd- ning innebär att i varje bloss föreligger ett 50/50 volymsför- hållande mellan tillsatt luft och ursprunglig rök. och 40 procentig luftspädning innebär ett 40/60-förhållande osv.

Uppfinningen baseras på de relativa egenskaperna hos de första och andra kärnsektionerna (kombinerade med utsträckningen och placeringen av ventilationen) istället för på de absoluta värdena av egenskaperna hos var och en. Ehuru detta icke alls är väsentligt för ett filter enligt uppfinningen har emeller- tid den första kärnsektionen generellt ett slutet tryckfall (dvs. mätt med förhindrad ventilation) av mer än 50 mm vatten- pelare, medan den andra kärnsektionen har ett slutet tryckfall understigande 50 mm vattenpelare. Vid ett givet slag (samman- sättning, struktur, packningsdensitet etc.) hos den första kärnsektionen kommer det slutna tryckfallet att vara propor- tionellt mot längden. och detsamma gäller den andra kärnsek- tionen. De slutna tryckfallen hos de båda sektionerna är i huvudsak additiva, så att ett önskat slutet tryckfall för filtret lätt kan uppnås. Vid en andra kärnsektion i form av en konventionell filterplugg (exempelvis ansamlade cellulosaace- tatknippen) är variationen av innesluten tjärupptagning rela- 468 113 10 15 20 25 30 35 tivt det slutna tryckfallet vanligtvis i huvudsak linjär vid ett förhållande större än enheten, och en innesluten tjärupp- tagning understigande 30 % föredras generellt.

Vid den första kärnsektionen föreligger företrädesvis i huvud- sak en mindre variation hos den inneslutna tjärupptagningen i förhållande till det slutna tryckfallet, och en innesluten tjärupptagning understigande 20 % är normalt att föredra. Den inneslutna tjärupptagningen hos filtret är företrädesvis under 40 2.

Filtret enligt uppfinningen kan uppnå de vanligtvis oförenliga ändamålen av å ena sidan tillåtande av en mycket hög grad av luftspädning (exempelvis 50 eller 60 2 eller mer) för att ge en god reduktion av CO. utan att å andra sidan minska smaken och tryckfallet hos filtercigaretten till oacceptabelt låga nivåer. Olika tidigare kända filterkonstruktioner har strävat efter sådana prestanda. men filtret enligt uppfinningen kan uppnå detta i en förbättrad utsträckning genom användning av en uppströms belägen kärnsektion med mycket högt tryckfall och låg upptagning i kombination med en nedströms belägen kärnsek- tion med lågt tryckfall och låg upptagning med hög luftspäd- ning nedströms om sektionen med högt tryckfall. Den förbättra- de funktionen kan uppnås med ett filter som har i huvudsak likformig tvärsektion, utan implantat eller kapillärrör etc., som har föreslagits tidigare för ändamålet och som kan igen- sättas så att funktionen nedsättes. Hela tvärsektionen hos filtret kan utnyttjas. och filtret kan ha konventionellt ut- seende och kommer att ge en jämn ändfläck under rökning. Hed hänsyn till det mycket höga tryckfallet som kan uppträda i den första. uppströmskärnsektionen är det relativt enkelt att upp- nå de höga luftspädningsnivåerna som önskas, utan att behöva använda exceptionellt porösa ändar, utan relativt små ventila- tionsperforeringar är tillräckliga. Kombinationen av små ven- tilationshål och högt tryckfall på uppströmssidan kan förhind- ra eller minska utströmningen av rök genom ventilationshålen mellan blossen. vilket senare är ett oönskat fenomen som ofta uppträder vid tidigare kända ventilerade filter. 10 15 20 25 30 35 468113, Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritningar. på vilka fig. 1 grafiskt visar egenskaperna hos första och andra kärnsektioner för användning vid filter enligt uppfinningen, fig. 2 är en schematisk längdsektionsvy av ett filter enligt uppfinningen inbyggt i en filtercigarett. och fig. 3 är en tvärsektionsvy längd linjen III-III i fig. 2.

Följande tabell 1 anger de slutna tryckfallen (PB) för ett antal första kärnsektioner som är lämpade för användning vid uppfinningen. tillsammans med den inneslutna tjärupptagningen (TR) för dessa sektioner, vid användning ensamma med resp. identiska tobaksstavar av brittisk standardstorlek. I varje fall består den första kärnsektionen av en plugg av i längd- riktningen korrugerad och ofibrillerad polyetenfilm som ansam- lats till stavform med ett yttre omslag. De olika tryckfallen för pluggar av samma längd återspeglar skillnader i packnings- densiteten hos den ansamlade filmen från plugg till plugg.

Tabell l första kärnsektion PD (mm VP) % TR längd ' 6 mm 75 11,5 6 mm 94 12.5 8 mm 85;-%ff 13.9 10 mm 143 17,5 10 mm 169 16.5 10 mm 212 16.5 15 mm 208 21.0 Fig. l pâ bifogade ritningar visar grafiskt variationen av den inneslutna tjärupptagningen (TR) med det slutna tryckfallet (PD) vid en första och andra kärnsektion lämpade för användn- ing enligt uppfinningen. Linjen A erhölls genom indikering av den inneslutna tjärupptagningen i relation till det slutna tryckfallet hos första kärnsektioner (av det slag som beskri- vits ovan i samband med tabell l), som hade olika längder men A 10 15 20 25 30 35 68 'H3 '~ e i övrigt var i huvudsak identiska. Linjen B erhölls på samma sätt för olika längd men i övrigt identiska andra kärnsektio- ner. som var och en hade formen av en plugg av ansamlade och sammanbundna cellulosaacetatfibrer av 8 denier. De andra kärn- sektionerna varierade i längd från 10 till 35 mm, och de första kärnsektionerna från 6 till 15 mm. Det framgår att tjärupptagningen hos de första kärnsektionerna är relativt okänslig med avseende på tryckfallet. Hed lämpligt val av de första och andra kärnsektionerna och ordnande av en lämplig grad avventilation nedströms om den första sektionen kan så- lunda förutbestämda och förbättrade filterprestanda enligt ovan lätt uppnås.

Driftsegenskaperna hos filter och filtercigaretter enligt upp- finningen framgår av siffrorna i de efterföljande tabellerna 2 och 3. Tabellen 2 anger det slutna filtertryckfallet (i mm vp) och den inneslutna procentuella tjärupptagningen hos två fil- ter enligt uppfinningen, vilka är 20 resp. 25 mm långa och ca 25 mm i omkrets. när varje filter användes 1 samband med en tobaksstav av brittisk standarddimension. Den anger även dessa värden för de individuella kärnsektionerna. Tabellen 3 jämför dessa båda filter med två kommersiellt tillgängliga märken av konventionella 'enacetats' filtercigaretter av samma dimensio- ner. I varje fall var filtret enligt uppfinningen fäst på en tobaksstav som är identisk med den enligt den kommersiellt tillgängliga jämförelsen. I varje fall utgöres det konventio- nella 'enkelacetats-'filtret av ett;ansamlat knippe av cellu- losaacetatfibrer. Filtren enligt uppfinningen består vart och ett av en första uppströmsplugg av i längdriktningen korruge- rad och ofibrillerad polyetenfilm som ansanlats till stavform med ett yttre omslag, en anliggande. omslagsfri nedströmsplugg av ansamlat och sammanbundet 8/40 cellulosaacetatknippe (fi- berdenier 8, total denier 40 x 1000). sant ett gemensamt luft- genomsläppligt pluggomslag. Vid filtret enligt uppfinningen. som har en längd av 25 mm. är uppströmspluggen (av korrugerad polyetenfilm) l0 mm lång. medan nedströmspluggen av samman- bundna cellulosaacetatfiberknippen är 15 mm lång. Vid filtret enligt uppfinningen. som är 20 mm långt. är uppströmspluggen 10 15 20 25 30 35 v 468 115 av korrugerad polyetenfilm 6 mm lång, medan nedströmspluggen av sammanbundna cellulosaacetatfiberknippen är 14 mm lång.

Filtren är fästa på tobaksstavarna medelst ändomslag med ven- tilationsperforeringar, som är liknande placerade i båda fallen över den andra kärnsektionen vid filtren enligt uppfin- ningen. ' Om ej annat utsäges har samtliga mätta och här angivna värden erhållits genom accepterade metoder som rekommenderats av CORESTA (Centre de Cooperation pour les Recherches Scienti- fiques Relatives au Tabac).

Filtret enligt uppfinningen kan ge förbättrad reduktion icke enbart av CO utan även av andra ångfaskomponenter, såsom HCN, formaldehyd, etc. för att ge ett bättre ångfasltjärreduktions- förhållande än tidigare filter.

Det är även mycket enklare att innesluta adsorbenter (exempel- vis aktivt kol) för ytterligare ångfasreduktioner i filtren enligt uppfinningen (exempelvis mellan åtskilda första och andra kärnsektioner) än vad som är fallet vid tidigare kända filter med hög ventilation och låg upptagning.

Tabell 2 filter första kärn- andra kärn- sektionen sektionen längd (mm) 20 5 14 PD (mm vp) llß 85 33 tjärupptagning % 34.5 12 27 längd (mm) 25 10 15 PD (mm vp) 20O 164 35 tjärupptagning % 37.5 15-5 29 Fig. 2 och 3 av bifogade ritningar visar ett 20 mm långt filter enligt uppfinningen och i enlighet med tabell 2 och 3.

Detta filter innefattar den uppströms belägna, först kärnsek- tionen 2 och den anliggande andra, nedströms belägna kärnsek- 10 468 115 tionen 4 i ett gemensamt luftgenomträngligt pluggomslag 6.

Denna detaljsammansättning är fäst på en omslagen tobaksstav 8 medelst ändomslag 10 som har en ring 12 av ventilationsperfo- reringar mitt för kärnsektionen 4. Såsom visas i fig. 3 är den uppströms belägna, första kärnsektionen 2 en enhetlig, i huvudsak likformig plugg 14 i ett omslag 16 som sträcker sig helt och oavbrutet (dvs. utan periferiella eller märkbara inre överströmningskanaler) över hela tvärsektionen av filtret inuti det gemensamma omslaget 6. Såsom tidigare nämnts kan kärnsektionen 4 vara åtskild i nedströmsriktningen från kärn- sektionen 2 med ventilationsöppningarna företrädesvis belägna mitt för hâlrummet mellan de båda kärnsektionern. 9 468113' Tabell 3 filterlängd (mm) 25 25 20 20 filtertyp enkel- enl. uppf. enkel- enl. uppf. acetat acetat tryckfall hos cigarett med öppen ventila- tion (nmlvp) 166 114 117 84 ändventilation (%) 16 57 27 57 TPM (WNF) upp- tagning (mg) 9 8,8 9 8,8 nikotinupptag- ning (mg) 0,9 1,12 0,9 1,02 kolmonoxidupp- tagning (mg) 13 5,7 10 5 kolmonoxid/tjär- förhållande 1,44, 0,65 6 1,11 0,50 nikotin/tjär- förhållande 0,10 0,13 0,10 0,12 * ångfasindex 26,7 11,2 23,3 12,8 * Ångfasindex är ett godtyckligt värde erhållet från de totala toppvärdena hos fyra viktiga ångfasföreningar bestämda genom gaskromatografi.

Claims (8)

10 20 25 30 4658 1'13 i ° 10 Patentkrav

1. Cigarettfilter, innefattande i längdriktningen inriktade kärnsektioner (2, 4), av vilka en första (2) är luftgenom- släpplig och har relativt högt tryckfall i filtrets längdrikt- ning. medan en andra sektion (4) är luftgenomsläpplig och har relativt lågt tryckfall i filtrets längdriktning, och avsedd att placeras nedströms den första kärnsektionen (2) i en filtercigarett. k ä n n e t e c k n a t av att den första kärnsektionen (2) är radiellt ogenomtränglig över hela sin tvärsektion, varjämte ett gemensamt. helt eller delvis omslag (6) sträcker sig längs med och runt eller delvis runt kärnsek- tionerna (2, 4) och åstadkommer ventilering (12) av filtret i ett område beläget i längdriktningen åtskilt från den första kärnsektionen (2).

2. Filter enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att de första och andra kärnsektionerna (2, 4) anligger mot varandra.

3. Filter enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att de första och andra kärnsektionerna är åtskilda från varandra i längdriktningen.

4. Filter enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att den andra kärnsektionen (4) är luftgenomsläpplig i filt- rets radiella riktning.

5. Filter enligt något av kraven l - 4. k ä n n e t e c k - n a t av att den första kärnsektionen (2) är i huvudsak lik- formig över hela sin tvärsektion.

6. Filter enligt något av kraven l - 5. k ä n n e t e c k - n a t av att den andra kärnsektionen (4) är i huvudsak lik- formig över hela sin tvärsektion.

7. Filter enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k - 10 468 113 ll n a t av att den första kärnsektionen (2) innefattar en plastfilm som är korrugerad i längdríktningen i huvudsak utan fibrilleríng och ansamlad i tvärriktningen till en plugg (14). som är luftgenomsläpplig i längdriktníngen men luftogenom- tränglig radíellt.

8. Filtercigarett innehållande ett filter enligt något av kraven 1 - 7 med den första kärnsektionen (2) belägen mot en tobaksstav (8) och den andra kärnsektionen (4) nedströms om den första (2) mot filtrets ytterände, varvid en ventilation (12) är anordnad i filtret nedströms den första kärnsektionen (2)-