DE2446565A1

DE2446565A1 - Poroeses filtermundstueck und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2446565A1
Application number: DE19742446565
Authority: DE
Inventors: James R Hammersmith
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-09-30
Publication date: 1975-04-10
Also published as: NL7413138A; JPS5716638B2; DK525874A; DK147781B; BE820661A; ZA746093B; GB1447191A; AU7319674A; FI58050C; CH579882A5; JPS50140698A; FI281274A; DK147781C; CA1012025A; DE2446565C2; BR7408210A; FI58050B

Description

"Ir ■ · π

628-23.259P(23.26OH) 30. 9· 1974

British-American Tobacco Company Limited, London (Großbritannien)

Poröses Filtermundstück und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtermundstück für stabförmige Rauchwaren mit einem vor dem Tabak angeordneten Filterkern, der von einer porösen Wickellage umgeben ist, und mit einem porösen.Papier, das um die Wickellagqr und über die Verbindung zwischen dem Filterkern und dem stabförmig geformten Tabak gewickelt ist, gemäß der US-Anmeldung 193 124 vom 27. 10. 197.1 der Anmelder.

628-(BW-094-l)-Sd-r (8)

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Rauchwaren, insbesondere Zigaretten, mit Luftzuführung im Bereich des Mundstückes sind bereits vor einigen Jahren entwickelt worden. Die Zumischung von Luft zu dem durch den Filter strömenden Rauch ergibt einen kühleren und weniger schädlichen Rauch.

In den letzten Jahren sind verfeinerte Techniken zur Erzielung einer Ventilationswirkung in Zigarettenmundstücken vorgeschlagen worden, von denen einige kommerziell angewandt werden. Zur Erzielung eines kühleren und harmloseren Rauches, wurde festgestellt, daß eine Zufuhr von Luft zu dem durch den Filter strömenden Rauch die Mengen von verschiedenen vom Raucher eingesaugten Bestandteilen herabsetzt .

Im allgemeinen kann eine Luftzufuhr in den Filterbereich durch zwei Methoden oder deren Kombination erreicht werden. Die beiden Methoden sind einmal eine Perforation und zum anderen die Verwendung von eigenporösen Materialien. Demzufolge kann die das Filterelement umgebende Lage perforiert sein und weitere damit zusammenwirkende Perforationen können in dem die Wickellage und den Tabakteil umgebenden Mundstückpapier vorgesehen werden. Darüber hinaus können auch die Wickellage und das Mundstückpapier aus einem eigen-porösen Material bestehen „ oder es können entweder die Wikkellage oder das Mundstückpapier perforiert und die jeweils andere Lage aus diesem eigen-porösen Material hergestellt werden. Zur Aufrechterhaltung der angestrebten Wirkung ist es jedoch notwendig, daß die Bereiche in der Nähe der Perforationen nicht mit einem undurchlässigen Klebemittel bedeckt werden. Eine gleichmäßigere und bessere Verteilung der Luft in dem durch den Filter strömenden Rauch kann

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erreicht werden, wenn eigen-poröse Materialien anstatt der perforierten Materialien eingesetzt werden (vgl. US-Anmeldung 193 124).

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch genaue Steuerung von bestimmten Verleimungsvorgängen bei der Herstellung von ventilierten Filtermundstücken und Einhalten diesbezüglicher Bedingungen ein neues einstückiges Filtermundstück mit Ventilwirkung hergestellt werden kann. Durch Aufbringen eines kontinuierlichen Klebstoffilmes von spezifischer Dicke, Viskosität und Feststoffgehalt auf einen Aufnehmer und daran anschließende Übertragung des Klebstoffes auf ein "eigenporöses" Mundstückpapier, das dann mit einer "eigenporösen¹¹ Wickellage verklebt wird, entsteht eine Vielzahl von willkürlich verteilten undurchlässigen Bereichen von vor bestimmtem mittlerem Durchmesser und Stärke zwischen den beiden Lagen, die eine weitgehend gleichmäßig verteilte Luftzuströmung ermöglichen.

Durch den Ausdruck "Tupfer" in der folgenden Beschreibung wird eine Ausbildung von Klebstoff bereichen als kleine definitive Flecken verstanden. Es ist ein allgemein zu beobachtendes Phänomen beim Zusammenkleben zweier Gegenstände durch bekannte Klebstoffe, daß nur einige Bereiche fest ·zusammenhaften, wenn die Gegenstände nicht vollständig mit dem Klebstoff befeuchtet werden. Die in den meisten Rauchwaren verwendeten Filter bestehen aus einem Filterelement oder -kern, einer um diesen Kern geschlagenen Wickellage und einem um die Wickellage geklebten Mundstückpapier. Klebstoffflecken bilden sich zwischen dem Mundstückpapier und der Wickellage. Diese Klebstoffflecken hatten jedoch bei der Herstellung von unventilierten oder perforierten Filtern bei Verwendung von undurchlässigen Wickellagen und

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Mundstückpapieren keine Bedeutung, weil die Perforationen entweder nach dem vollständigen Zusammenbau der Filtermundstücke hergestellt wurden, oder weil bei der Herstellung darauf geachtet wurde, daß um die perforierte Region ein großer Bereich von Klebstoff freiblieb.

Bei anderen bekannten Ventilations-Filtermundstücken mit porösen Materialien um den Filterkern wurden die Ventilationsbereiche vom Klebstoff freigehalten, um die bekannte Wirkung zu vermeiden, daß der Klebstoff das Einströmen von Luft in den Filter verhindert. Auch bei diesen Ausführungen wurde somit die vorteilhafte Wirkung von geregelt aufgetragenen Klebstoffflecken nicht erkannt und berücksichtigt .

Durch gesteuertes Ausbilden von Tupfern oder Flecken aus einem geeigneten Klebstoff bildet sich erfindungsgemäß eine Vielzahl von willkürlich verteilten, undurchlässigen Klebstoffbereichen, die das Mundstückpapier mit der Wickellage zusammenkleben und gleichzeitig die Ausbildung von "offenen oder durchlässigen Zonen" für eine geeignete und erwünschte Luft-Zuführung ergeben. Das erfindungsgemäße einstückige Filtermundstück mit einer Vielzahl von gesonderten undurchlässigen Zonen zwischen dem eigenporösen Mundstückpapier und der Wickellage besitzt eine für die angestrebte Luft-Ventilation ausreichend große durchlässige Fläche.

Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Produktes erforderliche Wickellage und das entsprechende Mundstückpapier sind "eigenporös". Diese Porosität der Lagen und des Mundstückpapiers ist eine

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durch den Herstellungsprozeß bestimmte Eigenschaft zum Unterschied von verschiedenen mechanischen Perforiertechniken, denen die Lagen und das Mundstückpapier nach ihrer Herstellung unterworfen werden. Die Porosität der erfindungsgemäß eingesetzten und im folgenden beschriebenen eigenporösen Materialien ist somit gleichmäßig gegenüber den perforierten Materialien, bei denen ein Durchgang ημΓ im Bereich der Perforation m öglich ist.

Die Einhaltung eines genau vorbestimmten Ventilationsgrades bei einem porösen Filtermundstück ist außerordentlich komplex und wird von verschiedenen festen und veränderlichen Parametern beeinflußt. Eine einfache Beziehung für den Grad der Ventilation lautet:

(1) V = -f (V -A · Λ )
R J Dta ν "v

ptg

3 '

worin V_ der Ventilationsgrad (cm /s), V die Porosität des zu-

ptg ₃

sammengebauten Mundstück-Ventilationsbereiches (cm /s), gemessen

2
in einer Fläche von 1,27 cm bei 2,49 kB Druckdifferenz, A der

¹ ³ ν

Mundstückbereich, bei dem Ventilation auftritt (cm ) und Λ der Druckunterschied quer zum Ventilationsbereich während der Ventilation in kB ist.

Eine Änderung der obigen drei Parameter wird - wie aus der Beziehung (1) ersichtlich - zu einer Änderung des Ventilationsgrades und damit zu einer Βββΐηίΐϋββμ^ der vom Raucher aufgenommenen Rauchbestandteile führen.

Die Gesamtporosität V ist ein Maß für die Luftmenge, die durch die drei übereinandergeschichteten Lagen aus Mundstückpapier,

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Klebstoff und Wickellage strömt. Dieser Wert kann theoretisch von 0 bis zur Maximalporosität schwanken, wöbe
papier und der Wickellage bestimmt wird.

bis zur Maximalporosität schwanken, wobei V allein vom Mundstück-

pt

Die Ventilierzone A ist die Gesamtfläche des geschnittenen Mundstückes abzüglich dem den Tabakteil überdeckenden Papierstreifen, der Verbindungsnaht und dem in den Mund eingeführten Teil. Da der in den Mund des Rauchers eingeführte Teil im wesentlichen konstant ist, kann der Ventilationsbereich durch Änderung der Filterlänge und/oder des Durchmessers beeinflußt werden.

Die Druckdifferenz Δ ist eine vom Raucher beeinflußte Variable und wird von der physikalischen Konstruktion des Filters, dem Tabakquerschnitt und den Strömungsvolumina durch diese Querschnitte bestimmt. Von Bedeutung ist, daß der Ventilationsgrad sich mit einem Anstieg der Druckdifferenz vergrößert.

Wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, ist der wichtigste

Parameter dieser drei Faktoren die Porosität V _x des zusammenge-

ptg

bauten Filtermundstückes · V ist bezogen auf A_a, der Teilbereich in

ptg y

einem vorgegebenen Ventilationsbereich A , der durch die trockenen Klebstofftupfer undurchlässig ist, und bestimmt sich wie folgt:

(2) V = (1 - Aj V

—-- ^x 9 pt

bei V ist V ein Maximum,
pt ptg

Es wurde festgestellt, daß A hauptsächlich von folgenden Faktoren abhängt:

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a) die Dicke des Klebstoffilmes auf dem Aufnehmer,

b) die Viskosität des Klebstoffs,

c) der Fest stoff gehalt des Klebstoffs.

Diese Faktoren bestimmen die auf das poröse Mundstückpapier übertragene Klebstoffmenge pro Flächeneinheit, die eine spezifische, von Leimtupfern bedeckte Zone A ergibt. Das genaue Verhältnis zwisehen den verschiedenen obigen Faktoren ist insgesamt nicht erklärlich, durch Beobachten der Werte in bestimmten Bereichen können jedoch die gewünschten undurchlässigen Flächenzonen erhalten werden. Insbesondere durch Aufbringen eines kontinuierlichen Klebstoffilmes auf ein Aufnehmerorgan mit einer Stärke zwischen ca. 5 und 50 Mi-

krön, einer Viskosität zwischen ca. 5 - 14 χ 10 cP und Feststoffgehalten von 40 - 60 Gew.-%, und anschließende Übertragung des Klebstoffes auf das eigenporöse Mundstückpapier zum Aufkleben auf die Wickellage um den Filternkern können eine Vielzahl von willkürlich verteilten, undurchlässigen und gesonderten Zonen hergestellt und dadurch eine gewünschte Ventilations- oder Durchlaßzone von zwischen

2 2

0,02 und 0,7 cm /cm Mundstückpapier erreicht werden. Mit anderen Worten ist zwischen 2 - 70 % des Mundstückpapiers durchlässig oder porös. Die zur Ausbildung der durchlässigen Bereiche am Mundstückpapier erforderlichen Klebstoffmengen liegen bei ca. 0,8 - 3,0

2
mg/cm feuchtem Klebstoffgewicht.

Durch eine derartige Bestimmung des Parameters V auf der

ptg

undurchlässigen Zone können Kalkulationen über die erforderlichen Luftmengen getroffen werden, die dem beim Rauchen durch den Filter strömenden Rauch zugemischt werden. Es ist bekannt, daß ein Ver-

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hältnis zwischen der beim Rauchen in den Filter einströmenden Luftmenge und einer Verringerung verschiedener Komponenten des im Filter strömenden Rauches besteht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes werden besondere Klebstoff mengen auf Zonen der äußeren umgeschlagenen Mundstücklage aufgebracht, so z. B. auf die Verbindung zwischen dem Tabakende und dem Filtermundstück zur Verhinderung von Ventilationsschwankungen durch Brechen der Verbindungen zwischen dem Filtermundstück und dem Tabakteil. Weil der Raucher selbst Änderungen der Ventilierwirkung herbeiführen kann in Abhängigkeit von der in den Mund eingeführten Filterlänge, ist bei dieser Ausführung eine zusätzliche Verleimungszone am freien Mundstückende vorgesehen, die eine derartige Beeinflussung vermeidet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung einer Zigarette mit einer Ausführung des erfindungsgemäßen Filtermundstückes,

Fig. 2 ein die einzelnen Herstellungsstufen des Filtermundstückes kennzeichnendes Fließschema,

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung eines Zigarettenendes mit einer anderen Ausführung des erfindungsgemäßen Filtermundstückes,

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Fig. 4 eine Rolle zum Aufbringen des Klebstoffs mit dem aufgerollten Filterpapier der Ausführung nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Zigarette 10 besteht aus einem Tabakteil 11 und einem Filterkern 12, der aus irgendeinem herkömmlichen, zum Ausfiltern von Rauch geeigneten Material, z. B. aus Papier oder Celluloseacetat, bestehen kann. Der Filterkern 12 ist von einer gleichmäßig porösen Lage 13 umgeben, die von verschiedenen Herstellern erhältlich ist und eine Luft-Strömungsgeschwindigkeit bei einem Druck

3 einer 2,5-cm-Wassersäule von 3 bis 18 cm /s besitzt.

Die poröse Lage 13 ist auf das gleichfalls poröse und kommerziell erhältliche Zigarettenpapier 14 aufgeklebt, dessen Porosität gleicherweise wie die der Wickellage 13 bestimmt wird und eine Strö-

mungsgeschwindigkeit von ca. 3 bis 7 cm /s zuläßt. Das Zigarettenpapier 14 umschließt den Tabakteil 11 und den von der Lage 13 bedeckten Filterkern 12. Die Verbindung 16 zwischen dem Tabekteil 11 und dem Kern 12 ist gestrichelt eingezeichnet.

Der Ausdruck "Mundstück- bzw. Zigarettenpapier" wurde zur einfacheren Beschreibung gewählt. Er soll in diesem Zusammenhang jedoch auch andere äquivalente Materialien mit der gewünschten Porosität und anderen zur Verwendung in Rauchwaren geeigneten Eigenschaften umfassen. ,

Zur weiteren Vereinfachung der Beschreibung ist die in Fig. 1 dargestellte Zigarette, die jedoch auch ein anderes Rauchprodukt,

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ζ. B. ein Zigarillo, sein kann, mit der Lage 13 und mit dem teilweise ausgebrochenen Zigarettenpapier 14 dargestellt. Die Dicke von jedem ist übertrieben gezeichnet. Eine Vielzahl von übertrieben groß dargestellten Klebstofftupfen sind auf der Lage 13 angeordnet. Wie oben ausgeführt, sind die Tupfen 17 bei noch feuchtem Klebstoff auf das Mundstückpapier aufgebracht, bevor es mit der Wickellage verklebt wird. Die Tupfen 17 bilden undurchlässige, zwischen dem Zigarettenpapier 14 und der Lage 13 befindliche Bereiche aus Klebstoff, die beide Lagen 13 und 14 miteinander verbinden.

Der Bereich 18 zwischen den Klebstofftupfen gestattet die Durchströmung von Luft durch die gleichmäßig poröse Lage 13 und das Zigarettenpapier 14 ·

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Klebstofftupfen können leicht durch Elektronen-Mikro-Fotografie dargestellt bzw. identifiziert werden. Es wurde festgelegt, daß der mittlere Durchmesser und die Dikke der erfindungsgemäßen Tupfen ca. 100 bis 500 Mikron bzw. 5 bis 19 Mikron betragen sollen. Ist der mittlere Durchmesser der Tupfen kleiner als ca. 100 Mikron, dann treten Verbindungsprobleme zwischen der Lage und dem Zigarettenpapier mit der Gefahr eines Ausbrechens des Filtermundstückes auf. Bei über 500 Mikron mittlerem Durchmesser sind die Klebstoffbereiche so groß, daß ihre Wirkung der einer durchgehenden Schicht nahekommt, was zu einem äußerst geringen Lufteintritt in den Filter führt«, Aus den gleichen Gründen ist eine Dicke der Tupfen von weniger als 5 Mikron oder größer als 19 •Mikron unerwünscht.

Zum klaren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens dient

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das im folgenden beschriebene Fließschema der Fig. 2. In der Verfahrensstufe 20 wird der Klebstoff durch einen Aufnehmer, im allgemeinen eine Rolle mit einem geeigneten eingepreßten Relief aufgenommen, wonach der überschüssige Klebstoff entsprechend dem dargestellten Block 21 abgedrückt wird. Ein gleichmäßiger Klebstoffilm wird bei 22 auf eine Übertragungsrolle abgegeben. Einige Klebstoffflecken entstehen im allgemeinen auf der Übertragungsrolle vor einer zweiten, mit 23 bezeichneten Übertragung auf das Zigarettenpapier. Das Aufbringen der Flecken auf das Zigarettenpapier ist bei eingezeichnet. Wenn der Klebstoff trocknet (vgl. nach 25) warden die Flecken oder Tupfen dünner, ihre mittleren Durchmesser bleiben jedoch erhalten. Dabei ist es notwendig, daß der Klebstoff bei 22 auf die Übertragungsrolle unmittelbar nach dem Abdrücken bei 21 als ein weitestgehend gleichmäßiger Film aufgebracht wird. Die gleichmäßige Ausbildung des Films erlaubt das Aufbringen einer bündigen vorbestimmten Anzahl von Klebstofftupfen auf das Zigarettenpapier.

3 Die Viskosität des Klebstoffes soll ca. 5 - 14 χ 10 cP betragen. Un-

3
terhalb von ca. 5 χ 10 cP bildet der Klebstoff keine Tupfen zur Er-

3 zielung freier Belüftungsbereiche. Oberhalb von 14 χ 10 cP ergeben sich Schwierigkeiten bei der Handhabung des Klebstoffes, wobei er sehr schwer zu übertragen ist.

Es ist wichtig, die Grenzen des Feststoffgehaltes einzuhalten, weil bei weniger als 40 % Feststoffen der Klebstoff eine lange,Aushärtezeit benötigt, im trockenen Zustand zu porös ist und durch das Papier hindurchdringt. Oberhalb von 60 % Feststoffanteil ist die freie Zeit zur geeigneten Handhabung zu kurz.

Zweckmäßige Klebstoffe sind Latex-Klebstoffe, z. B. Polyvinyl-

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■λ. .12 -J

acetat- und Hydroxyäthylcellulose-Emulsionen. Andere Klebstoffe, wie gelöste oder geschäumte Klebstoffe können gleichfalls eingesetzt werden.

Es ist wichtig, daß das Zigarettenpapier fest an der Lage am Tabakteil, der Filterkernverbindung und an dem Mundende angeklebt wird, um eine geeignete Abdichtung zu erhalten und Leckspalte zu verhindern. Ein Mittel zum Erreichen dieser Forderung ist in Fig. 3 dargestellt, die eine Zigarette mit einem Mundstückfilter 30 unmittelbar neben dem Tabakteil in perspektivischer Darstellung zeigt. Das Mundstückpapier ist teilweise aufgebrochen gezeichnet, um die durchgehenden, auf die Bereiche 32, 33 aufgebrachten Klebstofflagen zu zeigen. Der Bereich 32 kennzeichnet den Teil des Zigarettenpapieres, der in den Mund eines Rauchers eingeführt wird, wohingegen der Bereich 33 sich oberhalb der Verbindung zwischen dem Tabakteil und dem Filterkern befindet. Der Bereich 34 umfaßt den Teil des Mundstückes mit den bestimmten nicht porösen Klebstofftupfen.

Wie weiter oben bereits ausgeführt, kann der Raucher durch Änderung der Länge des in den Mund eingeführten Filtermundstückes die in das Mundstück eingesaugten Luftmengen verändern. Durch das Vorsehen eines nicht porösen, durch die kontinuierliche Klebstoff lage verursachten Streifens wird die Möglichkeit einer Ventilationsänderung durch den Raucher verkleinert oder beseitigt. Darüber hinaus werden durch den anderen Klebstoffstreifen oberhalb der Verbindung zwischen dem Filterkern und dem Tabakteil Abweichungen und Fehlverbindungen Vermieden. Die Aufnehmerrolle soll feuchten Klebstoff in einer Menge

2 2

von ca. 1,3 mg/cm bis 5,0 mg/cm je nach dem gewählten Klebstoff aufnehmen, um einen durchgehenden, nicht porösen Film auf das Zi-

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vf 3.

garettenpapier aufzubringen. Dieser Klebstoffbereich überlappt den zur Ausbildung der nicht durchgehenden Lage wegen der Natur der verschiedenen Klebstoffe. Es ist nun wesentlich, daß bei einem gegebenen Mundstück und Verwendung des gleichen Klebstoffes der Bereich für die durchgehenden Lagen denjenigen für die nicht durchgehenden Lagen nicht überlappt.

Fig. 4 zeigt eine Klebstoff rolle 40, die bei einem Verfahren zur Herstellung eines Filtermundstückes gemäß Fig. 3 eingesetzt werden kann. Im Betrieb bewegt sich die Rolle 40 gegen eine Übertragungsrolle, die wiederum den Klebstoff auf das Zigarettenpapier 41 aufbringt. Zur Vereinfachung wurde die Übertragungsrolle in Fig. 4 weggelassen und die Tiefe der Rollennuten sowie die Breite der verschiedenen Bereiche vergrößert dargestellt.

Bei der normalen Filterzigaretten-Herstellung werden jeweils zwei Zigaretten zusammen hergestellt, d. h. zwei Tabakbereiche sind durch die entgegengesetzten Enden eines doppelt langen Filtermundstückes verbunden. Danach wird die Doppel-Zigarette in der Mitte in zwei einzelne Zigaretten geschnitten. Die in Fig. 4 dargestellte Rolle dient zur Ausbildung einer doppelten Länge von Mundstückpapier für eine derartige Zigarettenform. Die Rolle ist mit Profilnuten versehen und weist Bereiche zur Aufnahme bzw» Zurückhaltung sehr kleiner Klebstoffmengen und andere Bereiche zum Zurückhalten größerer Klebstoffmengen auf, um eine gute_< Dichtung an den Mund- und Verbindungsteilen des Papiers 41 zu gewährleisten. Andere Bereiche nehmen ausreichende Klebstoffmengen auf, um die Tupfen in bestimmten Klebstoffbereichen auf dem Papier auszubilden.

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Die Streifen 44, 45 stellen die Regionen des Mundstückpapiers dar, die um den Übergang zwischen dem Filterkern und dem Tabakteil gewickelt werden sollen. Größere Klebstoffmengen müssen zur Ausbildung einer durchgehenden Lage von nicht porösem Klebstoff aufgebracht werden. Die Streifen 46, 47 bilden die Bereiche mit den Klebstofftupfern. Die Streifen 48, 49 stellen die Teile des Mundstückpapiers dar, die in den Mund eingeführt werden. Der schmale Streifen 50 bleibt von Klebstoff frei, um ein Anbacken des Klebstoffes an der Schneidklinge beim Schneiden der Doppel-Zigarette zu vermeiden. Der Klebstoff wird in gleichen Mengen wie in den Streifen 44 und 45 aufgebracht.

Der Durchmesser der Rolle 4Ö ist in den Zonen 42 a, 43 a und 50a nicht verkleinert, so daß nur sehr geringe Klebstoffmengen von diesen Bereichen übertragen werden. Die Zonen 42a und 43a dienen zur mechanischen Abstützung der nicht gezeigten Übertragungsrolle. Die Zone 50 a hai t den Streifen 50 auf dem Mundstück klebstofffrei. Ferner weist die Holle 40 Ringnuten 44 a und 45 a auf, die durch eine Ausnehmung 46a getrennt sind, sowie durch eine weitere Ausnehmung 47 a getrennte Bingnuten 48 a und 49 a. Die Tiefe der Ringnuten 44a, 45a und 48a, 49a sollte ca. 40 bis 80 Mikron je nach dem Radius der Rolle bei 42a, 43a betragen. Diese Tiefe reicht zur Aufnahme einer ausreichend großen Klebstoff menge aus, mit der das Mundstückpapier in einer durchgehenden, nicht porösen Klebstofflage • in den Strafen 44, 45, 48, 49 zur Ausbildung einer guten Dichtung beschichtet wird»

Die Tiefe der Ausnehmungen 46 a, 47 a relativ zum Rollenradius

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bei 42 a, 43 a ist wesentlich geringer als die Tiefe der Ringnuten 44 a, 45a, 46ä und 49a und liegt bei ca. 5-50 Mikron. Auf diese Weise wird bei Verwendung von Klebstoffen der genannten Viskositäten der Klebstoff von der Rolle 40 in den Ausnehmungen 46 a und 47 a aufgenommen, um undurchlässige Klebstofftupfer in willkürlicher Verteilung auf Streifen des Mundstückpapiers. 41 aufzubringen.

Um einem Durchschnittsfachmann die praktische Anwendung der Erfindung zu erleichtern, werden in der folgenden Tabelle Ausführungsbeispiele gegeben * die jedoch lediglich als Illustration dienen. In jedem Beispiel wurden Serien von Filtermundstücken mit einer Länge von 25 mm aus 3,9 χ 40 Celluloseacetatkernen gebildet. Diese wurden zusammen mit standardisiertem Verschnitt eingesetzt. Die verwendete Wickellage und das Zigaretten- bzw. Mundstückpapier waren kommerziell erhältlich. Als Klebstoffe wurden Polyvinylacetat-Emulsion (PVA) und Hydroxyäthylcellulose-Emulsion (HEC) eingesetzt,

3 die beide im Handel erhältlich sind. Die Viskosität ist in cP χ 10 , der Feststoffgehalt in Gew.-%, bezogen auf das Klebmittelgewicht und die Dichte in gms/cm , angegeben.

Der Tabelle ist zu entnehmen, daß verschiedene Kombinationen von Wickellage und Mundstückpapieren mit PVA und HEC-Emulsionen von verschiedenen Parametern, jedoch innerhalb der festgelegten Grenzen verwendet wurden. In allen so hergestellten Erzeugnissen war eine wesentliche Teerverringerung im Bereich von unter 7 bis über 30 % im Rauch festzustellen.

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Aus den verschiedenen erhaltenen Werten wurde empirisch eine Beziehung ermittelt, die eine überraschend genaue Aussage der Filterventilation V angibt. Diese Beziehung lautet: ptg ^{y y}

, , Klebstoffviskosität (cP) 1

\o) A — 1 —

g 10^J Aufnehmertiefe

wobei A einen Teilbereich in einer gegebenen Ventilations zone angibt, der tatsächlich durch die getrockneten Klebstofftupfer undurchlässig ist.

Die gesamte Filterporosität V ist direkt proportional zur Größe des offenen Bereiches (vgl. Gleichung 2) und kann durch Verwendung der empirisch,ermittelten Werte für die undurchlässige Teilzone bestimmt werden. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß der Feststoffgehalt des feuchten Klebstoffes nicht in die empirische Bezieung (3) eingeht. Zur Gültigkeit dieser Beziehung ist es notwendig, daß der Feststoffgehalt im angegebenen Bereich von 40 bis 60 % liegt.

Die letzten beiden Spalten der Tabelle zeigen, daß die vorbestimmten Werte von V annähernd mit den an den Zigarettenbeispielen gemessenen Werten übereinstimmt.

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Claims

Patentansprüche

y Filtermundstück für stabförmige Rauchwaren mit einem vor dem Tabak angeordneten Filterkern, der von einer porösen Wickellage umgeben ist, und mit einem porösen Papier, das um die Wickellage und über die Verbindung zwischen dem Filterkern und dem stabförmig geformten Tabak gewickelt ist. dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von willkürlich angeordneten, nicht porösen Klebstoffflecken (17) das Mundstückpapier (14) und die Wickellage (13) zusammenkleben, die einen mittleren Durchmesser zwischen-jeweils 100 - 500 Mikron und eine mittlere Dicke von ca. 5 - 19 Mikron aufweisen .
2. Filtermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durchgehende Klebstoffzonen (32 bzw. 33) am Mundende und an der Verbindung vorgesehen sind.
3. Filtermundstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichi
liegt.

3 net, daß die Porosität der Wickellage im Bereich von 3-18 cm /s
4. Filtermundstück nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß

3 die Porosität des Mundstückpapiers bei 3-7 cm /s liegt.
5. Verfahren zur Herstellung eines porösen Filtermundstückes mit einer Vielzahl von willkürlich angeordneten, unporösen Stellen zwischen

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einer porösen Wickellage und einer porösen Mundstücklage, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Wickellage um einen Kern aus Filtermaterial gewickelt wird, daß ein erster durchgehender Klebstofffilm mit einer Dicke zwischen ca. 5 - 50 Mikron, einer Viskosität

3
zwischen ca. 5 - 14 χ 10 cP und einem Feststoffgehalt zwischen ca. 40 und 60 Gew.-% auf mindestens einen ersten Teil eines Aufnehmers aufgebracht wird, daß der Klebstoff auf die poröse Mundstücklage unter Ausbildung einer Vielzahl "von Klebstoffflecken übertragen wird, und daß die poröse Mundstücklage mit der porösen Wickellage unter Aus- . bildung einer Vielzahl von undurchlässigen Flecken zwischen der Wikkellage und der Mundstücklage verklebt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff eine Polyvinylacetat-Emulsion ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff eine Hydroxyäthylcellulose-Emulsion ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter durchgehender Film auf einen zweiten Teil eines Aufnehmers neben dem ersten Teil aufgebracht wird, der eine ausreichend große Dicke aufweist, um eine kontinuierliche und im wesentlichen undurchlässige Klebstoffschicht zwischen der Wickellage und der Mundstücklage neben der Zone der undurchlässigen Flächen bildet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche und weitgehend undurchlässige Klebstoffschicht am Mundende des Mundstückfilters ausgebildet wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Klebstoff auf weitere, gegenüber dem ersten Teil getrennte Bereiche des Aufnehmers in Mengen aufgebracht wird, die zur Ausbildung von zwei kontinuierlichen und im wesentlichen undurchlässigen Klebstoff-.lagen ausreichen, wobei diese Lagen durch die Zone willkürlich verteilter undurchlässiger Flecken voneinander getrennt sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die

auf den ersten Teil des Aufnehmers aufgebrachten Klebstoff mengen 0,8

bis 3,0 mg/cm feuchten Klebstoff und die auf die zweiten und dritten Teile des Aufnehmers aufgebrachten Klebstoff mengen zwischen 1,3

2.
und 5,0 mg/cm feuchtem Klebstoff liegen.

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