DE2355493A1

DE2355493A1 - Tabakrauch-filter

Info

Publication number: DE2355493A1
Application number: DE19732355493
Authority: DE
Inventors: Robin Arthur Crellin; Henry George Horsewell
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1972-11-13
Filing date: 1973-11-07
Publication date: 1974-05-22
Also published as: AU477145B2; US3894545A; JPS49133599A; FI56616C; AU6215173A; BE807245A; CA992830A; CH586026A5; JPS5615226B2; BR7308860D0; ZA738411B; GB1410048A; NL7315175A; FI56616B

Description

British-American Tobacco Company Limited Westminster House, 7jMillbank, London, S.W.l

Tabakrauch-Filter

Die Erfindung betrifft ein Tabakrauoh-Filter mit Kohleeinlage.

Es ist eine Vielzahl an Bauarten von Tabakrauch-FiItern bekannt, die die Partikel-Phase des Rauches' durch mechanische Mittel zurückhalten. Diese Filter, die z.B. aus faserigen oder fadenförmigen Materialien bestehen, besitzen jedoch eine nur geringe Wirksamkeit bezüglich der flüchtigen Bestandteile des Tabakrauches.

Es ist bekannt, daß Bestandteile in Dampfform dem Rauch bis zu einem gewissen Grade durch Adsorption an einer geeigneten Oberfläche oder durch chemische Reaktion entzogen werden können. Ein wirksames Material hierfür ist z.B. Kohle, insbesondere in Form aktivierter Knochenkohle (sogen. Aktivkohle). Das Material kann als Granulatbett zwischen zwei Filterabsohnitten aus faserigem oder fadenförmigem Filtermaterial eingelagert .sein, oder es kann in dem oder auf dem Filtermaterial verteilt sein. Es ist jedoch bekannt, daß eine derartige Kohleeinlage

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eine abträgliche Wirkung auf den Geschmack des Tabaksrauohes ausübt, da sie einen sogenannten "Nachglimmgeschmack" ("off flavour") hervorruft.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tabakrauch-Filter anzugeben, das ohne Beeinträchtigung des Rauchgenusses , also möglichst ohne nachteilige Wirkung bezüglich des Geschmackes flüchtige oder dampfförmige Bestandteile des Tabaksrauches in ausreichendem Maße entfernt. Zugleich soll bei diesem Filter die darin benutzte Kohle gegen Ablagerung von Rauchpartikelchen geschützt sein,andererseits jedoch die Adsorption von Dämpfen nicht behindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Tabakrauch-Filter der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß es in mehrere sich längs des Filters erstreckende Gebiete aufgeteilt ist, die voneinander mittels wenigstens ein Diaphragma aus dampfdurchlässigem Material, z.B. hochporösem Papier, getrennt sind und daß wenigstens ein Raum einen Strömungskanal für Rauch bildet, sowie wenigstens ein weiterer Raum, mit Kohle, etwa Aktivkohle, gefüllt und gegen den Rauchstrom abgedichtet ist.

Vorzugsweise ist das Diaphragma röhrchenförmig ausgebildet und aus hochporösem Papier erstellt, und die beiden Räume sind bevorzugt einer innerhalb des anderen angeordnet.

Demzufolge kann vorzugsweise ein solches Filter nach der Erfindung zur Abgrenzung der Räume zwei konzentrische Rohre, ein inneres Rohr aus dampfdurchlässigem Material und ein äußeres Rohr aus im wesentlichen rauchundurchlässigem Material, aufweisen, wobei der ringförmige

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Raum zwischen den beiden Rohren mit Kohlengranulat oder -pulver angefüllt und an beiden Enden abgedichtet is t, während das innere Rohr., ohne Kohlenfüllung, an beiden Enden offen ist, um einen Strömungskanal (Rauchkanal) zu bilden.

Als besonders zweckmäßig hat sich ein Durchmesserverhältnis des. inneren Rohres zum äußeren Rohr in der Größenordnung von 1:4 bis 1:2 herausgestellt.

Nach einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann aber auch das innere Rohr mit Kohle gefüllt und dementsprechend an beiden Enden abgedichtet sein, während das äußere Rohr, das z.B. mittels longitudinal verlaufender Rippen gegenüber dem inneren Rohr auf Abstand gehalten ist, einen an beiden Enden offenen ringförmigen Rauchkanal bildet. In diesem Falle liegt ein.besonders geeignetes Durchmesserverhältnis in der Größenordnung von 5:10 bis 9:10.

Im Hinblick auf das Einlagern der Kohiepartikelchen ist zu beachten, daß die Bedingungen für die Diffusion und folglich für das Zurückhalten von dampfförmigen Bestandteilen umso besser sind, je größer die wirksame Oberfläche ist.

ASIs besonders geeignet haben sich, ausgedrückt in Gewicht je Längeneinheit eines Filters, Füllungen von 10 bis I50 mg/cm, vorzugsweise von 40 bis 100 mg/cm erwiesen. Die Abmessungen der einzelnen Kohlepartikelchen liegen vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 12 bis I50 Maschen des Britisch Standard-Siebes ...

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Hinsichtlich der Porosität sollte ein poröses Material, vorzugsweise Papier, mit einem Gasdurch-

wenigstens -5 2
laß von/1.000 cm /min/10 cm bei Io cm Wassersäule Druckdifferenz gewählt werden; als zu bevorzugen hat sich der Bereich von 32.Ό00 bis 600.000 herausgestellt.

Ein solches Filterstück mit Kohleeinlage wird vorzugsweise als mittlerer Abschnitt zwischen zwei Endabschnitte aus faserförmigem Material wie etwa Zellulose-Acetat oder Papier eingesetzt, oder, bei einem zweiteiligen Filter, als an den Tabakstab angrenzender Pilterteil. Das gesamte Filter kann in einer herkömmlichen Hülse aus Mundstückpapier eingehüllt und in üblicher V/eise mit einer Zigarette verbunden sein.

Beim Rauchen einer Zigarette durch solch ein nach der Erfindung aufgebautes Filter strömen die Rauchpartikel durch den Rauchkanal - d.h. das innere Rohr oder der ringförmige Raum, je nach den Gegebenheiten ohne durch die Kohleeinlage zu strömen. Eine Analyse des Rauches zeigt, daß eine Verminderung des Anteiles an flüchtigen Bestandteilen, insbesondere Aldehyden und Hydrogensulfiden, erzielt wird, während andererseits der Geschmack des Rauches nicht beeinflußt ist. Dieser wünschenswerte, erzielte Effekt ist dadurch erreicht, daß die flüchtigen Bestandteile durch das poröse innere Rohr in den (oder die) mit Kohle gefüllten Bereich(e) hineindiffundieren, wo sie absorbiert werden. Feste Bestandteile diffundieren jedoch nicht durch dieses Rohr. Dadurch wird die

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Kohle im wesentlichen davor geschützt, durch Rauchpartikel verunreinigt zu werden, und eine Wechselwirkung zwischen der Kohle und festen Bestandteilen findet nicht statt. Ein weiterer vorteilhafter Effekt, der bei dem erfindungsgemäßen Filter beobachtet wurde, liegt darin, daß der Gesamtanteil an flüchtigen Bestandteilen von einem Zug zum nächsten konstanter bleibt, als im Falle eines Filters, bei dem der Rauch durch eine Kohleeinlage in Form eines herkömmlichen Kohlebettes strömt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispielen. Es zeigt:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch ein Zigarettenfilter mit einem ringförmigen mit Kohle angefüllten Raunu .

Fig. 2: eine gleichartige Schnittdarstellung wie in Fig. 1, jedoch bei einem Filter mit einem zentralen mit Kohle angefüllten Raum;

Fig. 3: eine gleichartige Schnittdarstellung wie in Fig. 1 und Fig. 2, jedoch bei einem Filter mit beutelähnlichem kohlegefülltem Raum;

Fig. 3a und Fig. j5b: Stirnansichten auf die beiden Enden eines Filters nach Fig. 3 J

Fig. 4: eine graphische Darstellung erzielter Ergebnisse über die Wirksamkeit eines erfindungsgemäßen -Filters;

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Pig. 5: eine perspektivische Ansicht eines kohlegefüllten Beutels;

Fig. 6: eine perspektivische Ansicht eines Filterstüekes mit drei Beuteln gemäß Fig. 5j

Fig. 7: einen Querschnitt durch ein Filterteil mit einem aufgerollten kohlegefüllten Beutel und

Fig. 8: einen Längsschnitt durch ein Filter nach Fig. 7 längs der Linie VIII - VIII.

Bei allen nachfolgend beschriebenen Beispielen für verschiedene Varianten erfindungsgemäßer Filter wurden Zigaretten mit Filtern mit einem Außenrohrdurchmesser von 8mm unter Standardbedingungen, d.h. einem Zug von 2 Sekunden Dauer je Minute bei 36 ml Volumen, geraucht. Die gemessene Filterwirksamkeit bezüglich der Gesamtheit flüchtiger Aldehyde wurde als Kennwert für die Effektivität benutzt, mit der die Kohle Bestandteile der dampfförmigen Phase aus dem Zigarettenrauch entfernt.

Beispiel 1;

Ein dreiteiliges Filter gemäß Fig. 1 enthält einen Abschnitt 1, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und zwischen zwei Filterpfropfen 2

und und 3 aus Zellulose-Acetat am Mundende bzw. am Tabakstab 4 angeordnet ist, wobe^/die gesamte Anordnung von einem rauchundurchlässigen Umhüllungsrohr 5 umgeben ist. Der Abschnitt 1 enthält ein inneres Rohr 6 aus für Dampf hochporösem Papier,

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welches sich koaxial innerhalb des Rohres 5 erstreckt und einen zentralen Rauchkanal 7 abgrenzt; ein ringförmiger Raum 7¹ zwischen den Rohren 5 und 6 ist mit Kohlegranulat angefüllt und an beiden Enden mit dichten ringförmigen Abschlüssen 8 verschlossen. Die Abschlüsse 8 können aus Kunststoff bestehen, z.B. aus einem Polyvenyl-Acetat-Klebstoff, wie er als Dichtungsmasse benutzt wird, oder aus Scheiben aus rauchundurchlassigem Material, die in der Mitte ein Loch aufweisen, das mit dem inneren Rohr 6 fluchtet. "...'.

Bei einem bestimmten Ausführungsbeispiel betrug die Gesamtlänge des Filters Jl mm. Das Rohr 5 bestand aus rauchundurchlässigem Papier und das Rohr 6 aus Papier, das eine Porosität von Jk.000 cnr/min/10 ^cm bei 10 cm Wassersäule Druckabfall aufwies. Das Rohr 6 war 58 ram.lang und 4,5.mm im Durchmesser. Der Raum 7' zwischen den Rohren 5 und 6 enthielt 720 mg eines Kohlegranulats, wie es unter der Handelsbezeichnung "Güte 203 B" von der Firma Sutcliffe Speakman Ltd. erhätllich ist. Der gesamte über dem Filter auftretende Druckabfall betrug 7,1 cm Wassersäule. Das Filter hielt 45$ der Gesamtheit flüchtiger Aldehyde aus dem Rauch zurück. .

Zu Vergleichszwecken wurden Zigaretten mit Filtern ausgestattet, die ein Bett mit 50 mg' Kohlegranulat aufwiesen, das zwischen zwei Zellulose-Acetat-Abschnitten angeordnet wurde und so ausgelegt war, daß derselbe Anteil.an flüchtigen Aldehyden aus dem

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Rauch zurückbehalten wurde.

Zigaretten mit den beiden Arten von Filtern wurden einer Gruppe von Rauchfachleuten mit besonderer Erfahrung hinsichtlich der Beurteilung von Geschmackcharakteristiken bei Zigaretten mit Kohlefiltern angebotene Die Fachleute stellten beim Vergleich fest, daß das Filter mit herkömmlichem Kohlegranulatbett in hohem Maße die unerwünschten Charakteristiken des Nachglimmgeschmackes einer Kohlefilterzigarette aufwiesen, wohingegen die anderen Filter, mit der porösen inneren Röhre 6 nach der Erfindung, diesen Geschmack überhaupt nicht hervorriefen.

Beispiel 2:

Die Ausbildung eines in Fig. 2 dargestellten Filters unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 dadurch, daß die körnige Kohle in der Zone 9' innerhalb des Rohres 6 angeordnet ist. Diese Zone 9^! ist an beiden Enden 10 abgeschlossen, während ein ringförmiger Rauchkanal 9 an beiden Enden offen ist. Bei einem Filter dieses Aufbaus, das 53 mm lang war, bestand das äußere Rohr 5 aus· Kunststoff; das innere Rohr 6 bestand aus Papier mit einer Porosität entsprechend einem Dampfdurchlaß von 200.000 cnr/min/

ρ
10 cm bei 10 cm Wassersäule Druckdifferenz. Das' Rohr 6 war 40 mm lang und wies einen Durchmesser von 4,5 mm auf. Es war mit 282 mg des gleichen Kohlegranulats wie in Beispiel 1 gefüllt. Das Filter, über dem ein Druckabfall von 3*2 cm Wassersäule erfolgte, hielt 48$ der gesamten flüchtigen Aldehyde

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aus dem Rauch zurück„

Ein Vergleichsfilter wurde in gleicher Weise wie bei Beispiel 1 vorbereitet, aber mit einem herkömmlichen Kohlebett von 55 mg ausgestattet, in der Erwartung, daß dann die gleiche Wirksamkeit bezüglich des Filtrierens der Aldehyde auftreten müßte. Die Rauchfachleute stellten wieder in starkem Maße die Charakteristika des Nachglimmgeschmackes fest, als sie die Vergleichszigaretten rauchten, während diesen unerwünschten Geschmack keine der Zigaretten mit den erfindungsgemäßen Filtern aufwies, die die Kohle innerhalb des porösen Rohres 6 enthielten.

Beispiel 3:

Bei einem in Fig. 3 im Längsschnitt dargestellten Filter befindet sich das Kohlegranulat in einem porösen Beutel 11, der innerhalb des Rohres 5 angeordnet ist. Die Enden des Beutels 11 sind entlang gerader und rechtwinklig zueinander verlaufender Linien 12, 13 verschlossen, wie es aus der Gegenüberstellung der Fig. 3a mit Fig. 3t> ersichtlich ist. Auf diese Weise sind flossenähnliche Gebilde 14 geschaffen, die den Beutel 11 innerhalb des Rohres 5 abstützen und zugleich in wünschenswerter Weise einen Rauchstrom um den ganzen Beutel 11 herum sicherstellen.

Bei einem solchen Filter von 53 mm Länge war das Rohr 5 aus undurchlässigem Papier. Der Beutel 11 aus Papier mit einer Porosität von 200.000 cnr/min/

2
10 cm je 10 cm Wassersäule war 40 mm lang und wies einen Durchmesser von 4,5 mm auf. Er war mit

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235 mg körniger Kohle der Güte "BPL", wie sie von der Firma Pittsburgh. Activated Carbon Co. bezogen werden kann, gefüllt. Der Druckabfall über das Filter betrug 4,5 cm Wassersäule. Beim Rauchen unter Standardbedingungen wurde eine Verminderung um Ko% der gesamten flüchtigen Aldehyde beobachtet. Beim Vergleichsversuch durch die Fachleute erwies sich, daß Zigaretten mit einem Granulatbett-PiIter mit 70 mm Kohle die gleiche Filterwirkung erbrachten, wie vorstehende Ausführung nach der Erfindung, daß Zigaretten mit Filtern gemäß Fig. 3 jedoch nicht den Nachglimmgeschmack hervorriefen, wie er dem Kohlebett-Filter zueigen ist.

Beispiel 4:

Weitere Filter wurden mit dem aus Figo 3 ersichtlichen Aufbau erstellt, aber mit einem 30 mm langen Beutel 11, der 15o mg der gleichen Kohle wie bei Beispiel 3 enthielt und einen gesamten Druckabfall von 3,0 cm Wassersäule aufwies. Der vollständige Filtereffekt bezüglich flüchtiger Aldehyde wurde Zug um Zug einmal für Filter (A) nach der Erfindung in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und einmal für herkömmliche Filter (B) festgestellt, wobei letztere 50 mg Füllung in einem Kohlebett aufwiesen und im wesentlichen den gleichen durchschnittlichen Prozentsatz (29$) der flüchtigen Aldehyde zurückhielten, wie bei erfindungsgemäßem Aufbau. Das Zug um Zug festgestellte Ergebnis, das in der nachstehenden Tabelle niedergelegt ist,

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ist in Fig. 4 graphisch als Wirkungsgrad η über der Zugnummer PN aufgezeichnet.

Zug Nummer	Pilterwirküngsgrad bezüglich der Gesamtheit aller flüchtigen Aldehyde ($)	B
	A	70-
1	27	6o
2	36	49
3	- -31	41
- 4	27 .	33
.5	28	37
6	30	22
7	26	12
8	29	0
9	■ 25	0
10	28 ·	0"
11	21	■29-
Durchschnitt (über alle Züge)	28

Bruchteil der gesamten flüchtigen Aldehyde zurück. Im Gegensatz dazu hielt das Filter B beim ersten Zug einen sehr hohen Anteil der Aldehyde zurück, aber bei der Fortsetzung des Versuchs klang dieser Wert rasch ab, und während der letzten drei Züge wurden gar keine Aldehyde mehr zurückgehalteri.

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Beispiel £:

Abermals wurden Filter gemäß Beispiel 3 ausgebildet, aber der Beutel 11 bestand nun aus porösem Papier, das so perforiert war, daß sich eine durchschnittliehe Porosität ergab, die auf 600.000 cnr/min/10 cm je 10 cm Wassersäule erhöht war. Der Beutel von 30 mm Länge enthielt l6l mg Kohle der gleichen Güte. Das Filter wies einen insgesamt gemessenen Druckabfall von 2,9 cm Wassersäule auf und hielt J>1^> aller flüchtigen Aldehyde zurück. Verglichen mit Bezugsfiltern mit 50 mg Kohle und gleichem Filter-Wirkungsgrad stellte sich abermals heraus, daß die erfindungsgemäßen Filter nicht den Nachglimmgeschmack hervorriefen, wie er bei herkömmlichen Filtern beobachtet wurde.

Beispiel 6:

Bei gemäß Beispiel 3 aufgebauten Filtern war nun der Beutel 11 30 nun lang und maß 6 mm Durchmesser; er war mit 259 mg Kohle der gleichen Güte gefüllt. Der Druckabfall über das Filter betrug J5.»l- cm Wassersäule. Diese Filter hielten J>2% aller flüchtigen Aldehyde zurück, ohne daß der Nachglimmgeschmack entstand, wie er. bei einem Vergleich mit Filtern mit einem Granulatbett mit 54 mg Kohle festgestellt wurde.

Beispiel 7?

Im Prinzip gemäß Beispiel 3 aufgebaute Filter waren nun aber mit drei Beuteln 11 von je 2,75 mm Durchmesser und 30 mm Länge, mit je 51 mg Kohle der gleichen Güte gefüllt, versehen. Diese.Filter, die einen Druckabfall von 3*3 cm Wassersäule aufwiesen,

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hielten 34$ aller flüchtigen Aldehyde zurück. Das Prufungskollegium konnte wiederum nicht den Nachglimmgeschmack feststellen, wie er beim Vergleich . · mit Filtern mit herkömmlichen Granulatbetten mit 59 mg Kohle auftrat.

Beispiel 8:

Weitere Filter wurden gemäß Beispiel 3 aufgebaut. Der Ring zwischen dem Beutel 11 und dem Rohr 5 wurde angefüllt mit:

(a) I.7OO mg neutralen Körnern unglasierten Porzellans, wie es als druckfestes Granulat bekannt ist, oder

(b) offenzelligem Polyäthylen-Schaum der Firma Monsanto Chemicals Ltd., oder

(c) ausgewalztem Zellulose-Acetat-Werg.

Der Beutel 11 war JO mm lang und enthielt 155 mg Kohle der gleichen Güte. Der Druckabfall über die Filter betrug 3*5 * 5*7 bzw*. 4,8 cm Wassersäule, und der gesamte Filterwirkungsgrad bezüglich flüchtiger Aldehyde betrug 46$, 32$ bzw.

Granulatbett-Filter vergleichbaren Wirkungsgrades enthielten 82 mg, 51 mg bzw. 74 mg Kohle und riefen in hohem Grade den charakteristischen Kohlengeschmack hervor, der aber bei den vorgenannten Filtern nach der Erfindung nicht auftrat.

Beispiel 9:

Abermals wurden Filter gemäß Beispiel 3 aufgebaut. · Die Beutel 11 waren 30 mm lang und maßen 4,5 mm im

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Durchmesser; sie enthielten andere Güten von Kohlengranulat, nämlich

(a) l40 mg "MF3" der Firma Chemviron Ltd. und

(b) 114 mg "AC 45" der Firma The British C.E.C.A.Company Limited.

Der Druckabfall belief sich auf 2,8 bzw. 3,0 cm Wassersäule, und der gesamte Filterwirkungsgrad bezüglich Aldehyden betrug 30$ bzw. 33$. Ein Nachglimmgeschmack trat auch bei diesen erfindungsgemäßen Filtern nicht auf. Vergleichbare Granulatbett-Filter mit 36 mg "MF3"bzw. 40 mg "AC 45"-Kohle erzeugten dagegen wieder in hohem Maße den unerwünschten Nachglimmgeschmack.

Beispiel 10:

Weitere Filter mit einem Aufbau gemäß Beispiel 3* aber mit Polyäthylen für das äußere Rohr 5* wurden hergestellt. Das Rohr 5 wurde nahe dem Zellulose-Acetat-Abschnitt 2 am Mundende durch Löcher im Rohr 5 belüftet, und dann wurde das gesamte Filter in ein poröses Mundstückpapier eingewickelt, das von der Firma Papeteries de Malaucene geliefert wird.

Die Belüftung verminderte den Druckabfall über die Zigarette um 55$. Der poröse Beutel 11, 30 mm lang und 4,5 mm Durchmesser, enthielt 149 mg Kohle der gleichen Güte wie bei Beispiel 3· Diese Kombination einer Belüftung und eines porösen Beutels 11 verminderte die Abgabe an flüchtigen Aldehyden insgesamt um 73$· Vergleichbare nichtbelüftete Filter mit I83 mg der gleichen Kohle im Kohlebett erzeugten in hohem

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Grade den charakteristischen Nachglimmgeschmack, der bei den vorgenannten Filtern nach der Erfindung nicht auftrat.

Beispiel 11;

Pur die Herstellung eines Filters, wie es in Fig. und Fig. 6 dargestellt ist, wurde Kohlepulver (Karnigkeit 52 bis 100 "Sieb" der British Standard-Specification) der Güte "AC 45", die vorstehend schon genannt wurde, auf einen Papierbogen der Porosität von 200.000 cmvmin/10 era je 10 cm Wassersäule aufgebracht, und dieses Blatt Papier wurde umgefaltet, um einen Beutel 15 zu ergeben, der entlang einem Längsrand 16 und an beiden Enden 16' verklebt wurde. Drei solche Beutel 15 von je JO mm Länge und angenähert 7 mm Breite enthielten je 4o mg Kohle. Die drei Beutel 15 wurden in einer dreieckigen Anordnung (vergleiche Fig. 6) zwischen zwei Zellulose-Acetat-Abschnitten (nicht gezeichnet) angeordnet und von einem undurchlässigen Papier-Rohr 5 umgeben. Das Filter, das einen Druckabfall von 2,7 era Wassersäule aufwies, hielt 55$ aller flüchtiger Aldehyde aus dem Rauch zurück. Bei Versuchen im Raucherkollegium stellte sich heraus, daß eine vergleichbare Zigarette mit einem Granulatbett-Filter, mit 79 mg der gleichen Kohle, in hohem Grade den charakteristischen Nachglimmgeschmack aufwies, der aber gerade den vorbeschriebenen Zigaretten nach der Erfindung nicht zueigen war.

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Beispiel 12:

Für ein Filter, wie es in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt ist, wurde 115 mg Kohlepulver (100 - 150 "Sieb" Pulverkörnigkeit der BSS) der vorbezeichneten Güte "AC 45" zwischen zwei 100 ram χ 25 mm messende Blätter sehr porösen Papiers (Porosität

-7. ο

200.000 cnr/min/10 cm je 10 cm Wassersäule) eingelegt. Alle Kanten der beiden Blätter wurden zusammengeklebt, um einen geschlossenen Beutel zu bilden, der die Kohle 18 enthielt. Der Beutel wurde aus seiner flachen Form zu einer Spirale, wie sie in Fig. 7 skizziert ist, gerollt und, wie bei den vorangegangenen Beispielen, zwischen Zellulose-Acetat-Abschnitten 2, J5 angeordnet, um einen 25 mm' langes Filter zu bilden, das von einem undurchlässigen Papier-Rohr 5 umgeben war und einen Druckabfall von 3,5 cm Wassersäule aufwies. Das Filter hielt 57$ aller flüchtigen Aldehyde aus dem Rauch zurück. Eine vergleichbare Zigarette mit Granulatbett-Filter enthielt 84 mg Kohle der gleichen Güte, und erzeugte in hohem· Grade den charakteristischen Nachglimmgeschmack, der bei dem erfindungsgemäßen Filter nach diesem Ausführungsbeispiel nicht auftrat.

Vorzugsweise ist der Beutel I7 unter Zwischenlage eines Blattes gewellten Papiers in dem spiralförmigen Raum 19 zwischen den Lagen des aufgerollten Beutels 17 zusammengerollt. Dadurch wird sichergestellt, daß verschiedene Teile des Beutels nicht unmittelbar miteinander in Berührung kommen, wodurch die wirksame Oberfläche des Beutels 17, durch die Rauchbestandteile hindurchdiffundieren können, und zugleich auch die Anzahl der Durchzugskanäle für den Rauch vergrößert wird.

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Das gleiche Ergebnis kann erzielt werden·, wenn · der Beutel 17 selbst aus gewelltem porösem Papier hergestellt ist. Etwaige Berührungen zwischen verschiedenen Teilen des Papieres sind dann zwangsläufig auf eine Anzahl von einzelnen Punkten beschränkt. Solche Riffelung vergrößert auch zugleich die wirksame Oberfläche bei einem Beutel 17 vorgegeb'ener Länge, ■

Gemäß Beispiel 12 hergestellte Beutel VJ können auch anders in das Filter eingelegt werden, als in Form einer einzigen Spirale, wie sie aus der Querschnittsdarstellung der Fig. -7 ersichtlich ist. Beispielsweise kann ein solcher Beutel I7 zur Form eines "c" aufgerollt sein, wobei die beiden freien Enden weiter nach innen gerollt werden. Überhaupt kann der Beutel 17 in das Filter mit einer zufällig sich ergebenden Querschnittslage eingelegt werden.

Der Beutel bzw. die Beutel müssen nicht den gesamten Querschnitt innerhalb des Rohres 5 ausfüllen. Ein Beutel kann auch zusammen mit einem longitudinal sich erstreckenden Filtermaterial wie Zellulose-Acetat-Werg oder Papier in das Filter eingerollt oder eingefaltet werden. ·

Überhaupt können in allen Fällen der Rauchkanal bzw. die Rauchkanäle, seien sie zentral und/oder "an der Peripherie verlaufend angeordnet, mit Filtermaterial (aber nicht mit Kohle!) gefüllt werden, um Partikel auszufiltern z.B, mit faserigem oder fadenförmigem' Zellulose-Acetat, Papier odgl.

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Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbei-. spiel kann der Rauchkanal mit neutralem, körnigem Material gefüllt v/erden, wie es etwa in Beispiel 8 besehrieben wurde, oder mit Glaskugeln oder -splitterstücken. Eine solche Füllung erzwingt innigeren Kontakt zwischen dem Rauch und dem porösen Papier, wodurch die Diffusion der flüchtigen Rauch-Bestandteile in die Kohle unterstützt wird. Der Wirkungsgrad des Filters hinsichtlich flüchtiger Bestandteile kann hierdurch über die Werte hinaus verstärkt werden, die bei Filtern ohne solche Füllung erzielbar sind, uns zwar wiederum ohne den unerwünschten Effekt hinsichtlich des Nachgllmmgeschmackes.

Vorzugsweise weist, wie oben beschrieben, die Kohle die Form losen Granulates oder Pulvers auf. Jedoch kann im Rahmen der Erfindung die Kohle auch in Form von Knochenkohle oder anderen Kohlestäben oder -rohren benutzt werden, die dann wie oben beschrieben angeordnet werden. Die Kohle kann durchmischt sein mit einem Kunstharz wie etwa Polyäthylen, einem organischen Material wie Paraffinwachs oder einem anorganischen Material wie Trinatrium-Phosphat.

Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

1. Tabakrauch-Filter mit Kohleeinlage, dadurch gekennzeichnet, daß es in sich längs des Filters erstreckende Gebiete aufgeteilt ist, die voneinander mittels wenigstens ein Diaphragma aus dampfdurchlässigem Material getrennt sind und wenigstens einen Raum (9) aufweisen, der einen Strömungskanal für Rauch (Rauchkanal J) bildet, sowie wenigstens einen weiteren Raum (7*, 9¹)* der mit Kohle (18) gefüllt und gegen den Rauchstrom abgedichtet ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diaphragma rohrförmig ist, und daß die Bereiche ineinander liegen und vorzugsweise durch zwei koaxiale Rohre (5,6) gebildet sind, von denen das innere ein Diaphragma-Rohr (€) aus porösem Material und das äußere Rohr (5) aus im wesentlichen rauchundurch- ' lässigem Material gebildet ist.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (7!) zwischen den Rohren (5,6) mit Kohle angefüllt und.an beiden Enden abgedichtet ist, während das innere Rohr (6), ohne eine Kohlefüllung¹ aufzuweisen, an beiden Enden offen ist, um den Strömungskanal für den Rauch zu bilden.

4. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (9^!)'innerhalb des inneren Rohres mit Kohle angefüllt und an beiden Enden abgedichtet ist, während ■ der Raum (9) zwischen beiden Rohren (5*6), ohne mit Kohle gefüllt zu sein, an beiden Enden offen ist, um einen Strömungskanal für den Rauch zu bilden.

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5· Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kohle in einem oder mehreren geschlossenen Beuteln oder Umschlägen (11,15,1-7) aus porösem Material eingeschlossen ist, die ihrerseits zwischen einem äußeren Rohr (5) angeordnet sind, das wenigstens einen Strömungskanal (19) für den Rauch begrenzt.

6. Filter nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Beutel oder Umschläge (11,15,17) dreiecksförmig gegeneinander versetzt innerhalb des äußeren Rohres (5) angeordnet sind.

7. Filter nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß' wenigstens ein Beutel oder Umschlag (I7) längs des äußeren Rohres (5) in dieses eingerollt oder -gefaltet

8. Filter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum, der den Strömungskanal für den Rauch bildet, ein Filtermaterial oder eine neutrale Füllung aufweist.

9. Filter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch -gekennzeichnet, daß beiderseits des Filterabschnittes mit der Kohleeinlage Filterabschnitte aus faserigem Material angeordnet sind.

10. Filter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die KoJiIe in Form eines Pulvers oder -losen Granulates, ggf. mit einem Bindemittel versetzt, eingebracht ist.

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11. Filter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß , das Diaphragma oder die Diaphragmen aus hochporösem Papier, mit einer Porosität von wenigstens 32.000 emv min/10 cm je 10 cm Wassersäule Druckdifferenz besteht.

12. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (5) nahe dem Mundende des Filters belüftet ist.

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