DE19718296A1 - Ventilierte Filtercigarette mit einem koaxialen Filterelement - Google Patents
Ventilierte Filtercigarette mit einem koaxialen FilterelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine ventilierte Filtercigarette der Gattung, wie sie im Ober
begriff des Patentanspruchs 1 beschrieben wird.
Ventilierte Filtercigaretten sind bekannt. Solche Cigaretten weisen eine Ventilations
zone am Filter auf, durch die beim Ziehen an der Cigarette Luft mit eingesaugt
werden kann. Die Ventilationszone kann beispielsweise durch die Perforation der
Filterumhüllung mittels Laserstrahlen, aber auch auf verschiedene andere Arten
hergestellt werden. Die Ventilation des Filters eröffnet die Möglichkeit der Ge
schmacksbeeinflussung und kann auch dazu beitragen, bei Cigaretten modifizierte
Nikotin- und Kondensatwerte einzustellen.
Beim Abrauchen mit geschlossener Ventilationszone steigt die Rauchausbeute
deutlich an.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ventilierte Filtercigarette zu
schaffen, bei der der oben genannte Nachteil nicht auftritt. Insbesondere soll ein
weniger starkes Ansteigen der Rauchausbeute beim Abrauchen mit geschlossener
Ventilationszone erreicht werden. Diese Aufgabe wird durch eine ventilierte Filter
cigarette gelöst, die gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausge
staltet ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Filtercigarette liegt insbesondere darin, daß
beim Abrauchen der Cigarette bei geschlossener Ventilationszone die Rauchausbeute
wesentlich weniger stark ansteigt als bei nicht erfindungsgemäßen ventilierten
Filtercigaretten. Die Ausgestaltung der Materialspezifikationen und der Dimensio
nierung der Einzelelemente des Tabakstrangs sowie des Filters wirkt in der Art
eines Umschaltventils. Wenn die Ventilationsöffnungen offen sind, so strömt der
Rauch im wesentlichen durch den Filterkern des koaxialen Filterelements, während
beim Abdecken der Ventilationsöffnungen automatisch eine Strömungsführung
vorliegt, bei der ein wesentlicher Anteil des Cigarettenrauchs auch den Filtermantel
durchströmt. Bei einer Cigarette nach der vorliegenden Erfindung erhöht sich
beispielsweise der Kondensatwert beim Abdecken der Ventilationsöffnungen nur um
ca. die Hälfte des Wertes der Erhöhung bei herkömmlichen Filtercigaretten.
Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, den ventilierten Filter einer Cigarette
gemäß der vorliegenden Erfindung auszugestalten. Der Filter kann ein Monofilter
bestehend aus einem einzelnen Koaxialsegment, aber auch ein Filter mit mehreren
Längssegmenten sein, von denen mindestens eines ein Koaxialsegment ist. Die
Ventilationszone liegt auf dem Koaxialsegment.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Cigarette weist der Filter zwei
Längssegmente auf, wobei das strangseitige Filtersegment ein übliches Standardfil
tersegment und das daran anschließende mundseitige Segment ein Koaxialfilterseg
ment ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Filter drei
Längssegmente, wobei das strangseitige Filterelement ein übliches Standardfilterseg
ment, das daran anschließende mittlere Filtersegment eine Kammer mit einem
selektiv filtrierenden Material und das wiederum hieran anschließende Filtersegment
ein Koaxialfiltersegment ist. Der Einbau eines zusätzlichen Segments als Kammer
mit selektiv filtrierendem Material gestattet eine vorteilhafte Anpassung der Zu
sammensetzung des Rauches.
Eine vierte Filterausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, einen Filter mit drei
Längssegmenten zur Verfügung zu stellen, wobei das strangseitige Filterelement ein
erstes übliches Standardfiltersegment, das daran anschließende mittlere Filterseg
ment ein Koaxialfilterelement und das wiederum hieran anschließende Filtersegment
ein zweites übliches Standardfiltersegment oder ein Hohlmundstück ist.
Alle vier oben genannten möglichen Filterausgestaltungen stellen die oben genannten
vorteilhaften Wirkungen bei der Abdeckung der Ventilationsöffnungen zur Verfü
gung.
Gemäß einer Ausführungsform der Filtercigarette nach der vorliegenden Erfindung
ist diese dadurch gekennzeichnet, daß beim Koaxialfilterelement die Umhüllung des
Filterkerns im wesentlichen luftundurchlässig ist, und vorzugsweise aus Cellulose
acetat oder Papier besteht, der Durchmesser des Filterkerns so dimensioniert ist,
daß das Verhältnis der Kernquerschnittsfläche zur Querschnittsfläche des Mantels
deutlich kleiner als 1 ist, das Verhältnis der Zugwiderstände von Filtermantel zu
Filterkern größer als 0,5, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 ist, der spezifische Zugwider
stand des Filterkerns 0,3 bis 0,75, vorzugsweise 0,5 ist, das Verhältnis des Ab
standes der Ventilationszone vom mundseitigen Ende des Koaxialfilterelements zur
Länge des Koaxialfilterelements größer als 0,8, vorzugsweise 0,87 bis 0,93 ist, und
die Ventilationszone auf dem Koaxialfilterelement liegt, wobei beim Tabakstrang die
Kondensatausbeute unter 25 mg liegt, vorzugsweise unter 20 mg, und der Zug
widerstand des Tabakstrangs unter 60 mmWS liegt, vorzugsweise unter 50 mmWS.
Der Durchmesser des Filters der ventilierten Filtercigaretten gemäß der vorliegen
den Erfindung liegt zwischen 7,7 und 8,0 mm.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung einer ventilierten Filtercigarette nach der
vorliegenden Erfindung, bei der das strangseitige Filtersegment aus Celluloseacetat
besteht, hat dieses einen niedrigen Einzeltiter, vorzugsweise 2, 1 dpf und niedriger,
und weist einen Zugwiderstand auf, der niedriger ist als 60 mmWS, vorzugsweise
35 bis 50 mmWS.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer ventilierten Filtercigaret
te, bei der das mundseitige Filtersegment aus Celluloseacetat besteht, hat dieses
einen hohen Einzeltiter, vorzugsweise 8 dpf, und einen Zugwiderstand, der geringer
ist als 20 mmWS, vorzugsweise 10 mmWS.
Dieses mundseitige Filtersegment kann auch ein Hohlmundstück sein.
Die oben angesprochenen verschiedenen Filterversionen für eine erfindungsgemäße
ventilierte Filtercigarette sind in der nachstehenden Tabelle 1 nochmals aufgeführt:
Tabelle 1
Weitere mögliche Versionen sind Kombinationen von Versionen 2 und 3 mit einem
zusätzlichen mundseitigen Standardsegment oder einem Hohlmundstück. Es können
in weiteren Versionen die mund- oder tabakseitigen Standardsegmente auch Faserfil
ter mit selektiv wirkenden Einstreuungen wie beispielsweise Aktivkohlefilter sein.
Anstelle der Standardsegmente können auch speziell geformte Filtersegmente wie
z. B. SCS-Filter der Firma Filtrona verwendet werden.
Die Materialien für den Filterkern und den Filtermantel der Koaxialfilterelemente
können alle bekannten Filtermaterialien umfassen, vorzugsweise wird aber Cellulo
seacetat verwendet. Die Angaben für den spezifischen Zugwiderstand betreffen
einen Zugwiderstand, gemessen bei 17,5 ml/s pro Längeneinheit mal Flächen
einheit.
Die Länge des Koaxialfilterelements wird durch die maximal vorgegebene Länge
des Gesamtfilters mitbestimmt. Die Vorgabe für diese Länge kann aus technischen
oder anderen Gründen abgeleitet sein. Hierbei sollten die Ventilationsöffnungen in
einem Bereich liegen, der mindestens 11 mm vom mundseitigen Ende entfernt und
auf dem Filter im Koaxialsegment liegt. Damit beträgt die Mindestlänge des
Koaxialsegments für die Versionen 1 und 3 12 mm. Die Materialien für den
Tabakstrang sind Tabakmaterialien und/oder sonstige thermisch zersetzbare Materia
lien. Der Tabakstrang kann ein Standard-Tabakstrang oder ein Koaxialstrang sein.
Beispiele für die niedrige Zunahme der Rauchausbeute der erfindungsgemäßen
Cigaretten bei Abdeckung der Ventilationszone gegenüber konventionellen Ciga
retten sind der folgenden Tabelle 2 zu entnehmen.
Tabelle 2
Es zeigt sich, daß bei erfindungsgemäßen Cigaretten jeweils nur die Hälfte (oder
weniger) der Zunahme der Kondensatmenge zu verzeichnen ist, die bei konventio
nellen ventilierten Filtercigaretten auftritt.
Die Kondensatwerte sind als PMWNF angegeben. (PMWNF = particulate matter
water nicotin free = Kondensat).
Die Erfindung wird im weiteren anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Zu
hilfenahme der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen ventilierten Filtercigarette; und
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen ventilierten Filtercigarette.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße ventilierte Filtercigarette in einer Aus
führungsform mit einem koaxialen Monofilter. Es handelt sich somit um eine
Cigarette nach der Version Nr. 2 gemäß Tabelle 1. Die Filtercigarette 10 nach
Fig. 1 weist einen Tabakstrang 11 auf, an dem ein Koaxialfilter 12 befestigt ist.
Der Koaxialfilter 12 hat einen Filterkern 14 und einen Filtermantel 13, die Umhül
lung des Filterkerns 14 ist im wesentlichen luftundurchlässig. Durch die gepunktete
Linie sind Ventilationsöffnungen 15 dargestellt, die beispielsweise durch Laserperfo
ration eingebracht werden können.
Die Cigarette nach Fig. 1 hat die folgenden Spezifikationen:
Kondensatausbeute (PMWNF): 19 mg
Strangzugwiderstand: 50 mmWS
Strangzugwiderstand: 50 mmWS
Typ: koaxialer Monofilter (
12
)
Materialien: Celluloseacetat
Länge 27 mm
Lage der Ventilationszone (
Materialien: Celluloseacetat
Länge 27 mm
Lage der Ventilationszone (
15
): 25 mm vom Mundende
Außendurchmesser: 7,85 mm
Innendurchmesser: 3,4 mm
Zugwiderstand des Filtermantels (
Außendurchmesser: 7,85 mm
Innendurchmesser: 3,4 mm
Zugwiderstand des Filtermantels (
13
): 140 mmWS
Einzeltiter des Materials des Filtermantels (
Einzeltiter des Materials des Filtermantels (
13
): 3Y
Zugwiderstand des Filterkerns (
Zugwiderstand des Filterkerns (
14
): 140 mmWS
Einzeltiter des Materials des Innensegments des Filterkerns (
Einzeltiter des Materials des Innensegments des Filterkerns (
14
): 8Y
Ventilationsgrad: 50%
Die Kondensatausbeute der ventilierten Filtercigarette
Ventilationsgrad: 50%
Die Kondensatausbeute der ventilierten Filtercigarette
10
beträgt ca. 10 mg. Wird
die Ventilationszone
15
abgedeckt, so erfolgt nur eine geringfügige Erhöhung der
Kondensatausbeute um bis zu 1 mg.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß ventilierten
Filtercigarette mit einem Filter mit zwei Längssegmenten. Hier wird demnach eine
Cigarette nach der Version 1 aus Tabelle 1 dargestellt.
Die Filtercigarette 20 weist einen Tabakstrang 21 und einen Filter 22 auf. Der Filter
ist der Länge nach zweigeteilt. Er besteht aus einem Koaxialfiltersegment mit
Filterkern 24 und Filtermantel 23 und einem zwischen Koaxialfiltersegment 23, 24
und Tabakstrang 21 befindlichen Standardfiltersegment 26. Die Ventilationsöff
nungen 25 sind in der Nähe des tabakseitigen Endes des Koaxialsegmentes 23, 24
durch eine gepunktete Linie angedeutet.
Die Cigarette nach Fig. 2 hat die folgenden Spezifikationen:
Kondensatausbeute (PMWNF): 19 mg
Strangzugwiderstand: 45 mmWS
Strangzugwiderstand: 45 mmWS
Typ: Dualfilter mit mundseitigem Koaxialsegment (
23
,
24
)
Länge: 27 mm
Materialien: Celluloseacetat
Länge: 27 mm
Materialien: Celluloseacetat
Typ: koaxial
Länge: 21 mm
Außendurchmesser: 7,8 mm
Innendurchmesser: 3,4 mm
Lage der Ventilationszone (
Länge: 21 mm
Außendurchmesser: 7,8 mm
Innendurchmesser: 3,4 mm
Lage der Ventilationszone (
25
): 19 mm vom Mundende
Zugwiderstand des Filtermantels (
Zugwiderstand des Filtermantels (
23
): 110 mmWS
Einzeltiter des Materials des Filtermantels (
Einzeltiter des Materials des Filtermantels (
23
): 3Y
Zugwiderstand des Filterkerns (
Zugwiderstand des Filterkerns (
24
): 110 mmWS
Einzeltiter des Materials des Filterkerns (
Einzeltiter des Materials des Filterkerns (
24
): 8Y
Ventilationsgrad: 50%
Ventilationsgrad: 50%
Typ: konventionell
Länge: 6 mm
Zugwiderstand: 35 mmWS
Einzeltiter: 2,1Y
Die Kondensatausbeute der ventilierten Filtercigarette
Länge: 6 mm
Zugwiderstand: 35 mmWS
Einzeltiter: 2,1Y
Die Kondensatausbeute der ventilierten Filtercigarette
20
beträgt ca. 7 mg. Wird die
Ventilationszone
25
abgedeckt, so erfolgt nur eine geringfügige Erhöhung der
Kondensatausbeute um bis zu 2 mg.
Claims (9)
1. Ventilierte Filtercigarette (10, 20) mit
- a) einem Tabakstrang (11, 21)
- b) einer Umhüllung für den Tabakstrang (11, 21), und
- c) einem über Ventilationsöffnungen (15, 25) ventilierten Filter (12, 22) mit
einem koaxialen Filterelement (13, 14; 23, 24), das einen Filterkern (14),
eine Umhüllung für den Filterkern (14), einen Filtermantel (13, 23) und eine
Umhüllung für den Filtermantel (13, 23) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß - d) der Tabakstrang (11, 21) und der Filter (12, 22) bezüglich ihrer Material spezifikationen und der Dimensionierung ihrer Einzelelemente so ausgestaltet sind, daß bei offener Ventilationszone der Rauch im wesentlichen durch den Filterkern und beim Abdecken der Ventilationsöffnungen (15, 25) der Rauch der Cigarette zu einem wesentlichen Anteil durch den Filtermantel (13, 23) des koaxialen Filterelementes (13, 14; 23, 24) strömt.
2. Ventilierte Filtercigarette (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Filter (22) zwei Längssegmente aufweist, wobei das strangseitige Filtersegment (26)
ein übliches Standardfiltersegment und das daran anschließende mundseitige Seg
ment ein Koaxialfiltersegment (23, 24) ist.
3. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Filter drei Längssegmente aufweist, wobei das strangseitige Filterelement ein
übliches Standardfiltersegment, das daran anschließende mittlere Filtersegment eine
Kammer mit einem selektiv filtrierenden Material und das wiederum hieran an
schließende Filtersegment ein Koaxialfilterelement ist.
4. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Filter drei Längssegmente aufweist, wobei das strangseitige Filterelement ein erstes
übliches Standardfiltersegment, das daran anschließende mittlere Filtersegment ein
Koaxialfilterelement und das wiederum hieran anschließende Filtersegment ein
zweites übliches Standardfiltersegment ist.
5. Ventilierte Filtercigarette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß beim Koaxialfilterelement (13, 14; 23, 24):
- - die Umhüllung des Filterkerns (14, 24) im wesentlichen luftundurchlässig ist, und vorzugsweise aus Celluloseacetat oder Papier besteht,
- - der Durchmesser des Filterkerns (14, 24) so dimensioniert ist, daß das Verhältnis der Kernquerschnittsfläche zur Querschnittsfläche des Mantels (13, 23) deutlich kleiner als 1 ist,
- - das Verhältnis der Zugwiderstände von Filtermantel (13, 23) zu Filterkern (14, 24) größer als 0,5, vorzugsweise 0,8 bis 1,5, ist,
- - der spezifische Zugwiderstand des Filterkerns (14, 24), 0,3 bis 0,75, vorzugs weise 0,5 ist,
- - das Verhältnis des Abstandes der Ventilationszone (15, 25) vom mundseitigen Ende des Koaxialfilterelements zur Länge des Koaxialfilterelements größer als 0,8, vorzugsweise 0,87 bis 0,93 ist, und
- - die Ventilationszone auf dem Koaxialfilterelement liegt, wobei beim Tabakstrang (11, 21):
- - die Kondensatausbeute unter 25 mg liegt, vorzugsweise unter 20 mg, und
- - der Zugwiderstand unter 60 mmWS liegt, vorzugsweise unter 50 mmWS.
6. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser des Filters (12, 22) zwischen 7,7 und 8,0 mm liegt.
7. Ventilierte Filtercigarette nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das strangseitige Filtersegment aus Celluloseacetat besteht, einen
niedrigen Einzeltiter, vorzugsweise 2, 1 dpf und niedriger, und einen Zugwiderstand
aufweist, der geringer ist als 60 mmWS, vorzugsweise 35 bis 50 mmWS.
8. Ventilierte Filtercigarette nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das mundseitige Filtersegment aus Celluloseacetat besteht, einen
hohen Einzeltiter, vorzugsweise 8 dpf und einen Zugwiderstand aufweist, der
geringer ist als 20 mmWS, vorzugsweise 10 mmWS.
9. Ventilierte Filtercigarette nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das mundseitige Filtersegment ein Hohlmundstück ist.
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