DE3246898A1 - TOBACCO SMOKING FILTER - Google Patents
TOBACCO SMOKING FILTERInfo
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- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
- A24D3/043—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure with ventilation means, e.g. air dilution
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tabakrauchfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung Filterstäbe für solche Filter.The present invention relates to a tobacco smoke filter according to the preamble of claim 1. Also relates to the invention filter rods for such filters.
Durch die vorliegende Erfindung werden ein neuartiger inhomogener Tabakrauchfilterstab und ein ventiliertes Tabakrauchfilter mit einem Stab desselben generellen Typs angegeben, die die Teerabgabe hauptsächlich durch Luftverdünnung und nicht durch mechanisches Filtern verringern während sie einen Druckabfall am Filter gewährleisten, der im Vergleich zu einem konventionellen Filter mit der gleichen Teerzurückhaltung und Luftverdünnung relativ hoch ist, z.B. im Vergleich mit einem konventionellen homogenen Filter, welches Zelluloseacetatfilamente mit 12 oder 15 DpF (Denier pro Filament) enthält und einen dementsprechend niedrigen Filterwirkungsgrad hat, wenn der Filter mit einem hohen Grad an Luftverdünnung verwendet wird, wobei jedoch der Druckabfall des Filters bzw. der Filterzigarette unan-The present invention provides a novel inhomogeneous tobacco smoke filter rod and a ventilated one Tobacco smoke filter with a stick of the same general Type indicated that the tar release mainly by air dilution and not by mechanical filtering while ensuring a pressure drop across the filter compared to a conventional one Filter with the same tar retention and air dilution is relatively high, e.g. compared with a conventional homogeneous filter, which cellulose acetate filaments with 12 or 15 DpF (denier per filament) contains and has a correspondingly low filter efficiency when the filter with a high degree of air dilution is used, but the pressure drop of the filter or the filter cigarette is unacceptable.
20 nehmbar niedrig ist.20 is reasonably low.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Filterstab verwendet, in dem das Filtermaterial eine Schicht umAccording to the present invention, a filter rod is used in which the filter material is a layer around
einen dichteren, strömungshindernden Faser- oder FiIamentkern bildet, letzterer kann für den Rauch undurchlässig sein oder eine sehr niedrige Rauchdurchlässigkeit aufweisen.a denser, flow-hindering fiber or filament core forms, the latter can be impermeable to smoke or a very low smoke permeability exhibit.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tabakrauchfilterstab geschaffen, der eine Schicht aus Tabakrauchfiltermaterial enthält, die um einen dichteren, die Strömung behindernden, dünn oder heruntergezogenen Kern aus verbundenen Fasern umgibt.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a tobacco smoke filter rod comprising a layer of Tobacco smoke filter material contains, which around a denser, the flow obstructing, thin or pulled down Surrounds core of connected fibers.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein ventiliertes Tabakrauchfilter geschaffen, welches die Teerabgabe mehr durch Luftverdünnung als durch mechanisches Filtern verringert und bei welchem ein Rauchfiltermaterial eine Schicht um einen dichteren, die Strömung behindernden Faser- oder Filamentkern bildet und seinerseits von einer luftdurchlässigen Umhüllung oder Umwicklung umgeben ist. Bei einer Filterzigarette mit einem solchen ventiliertenIn accordance with another aspect of the invention, a ventilated tobacco smoke filter is provided which reduces tar delivery more through air dilution than mechanical Filtering reduced and in which a smoke filter material a layer around a denser, the flow obstructing Forms fiber or filament core and is in turn surrounded by an air-permeable covering or wrapping. With a filter cigarette with such a ventilated one
20 Filter ist die prozentuale Luftverdünnung durch das20 filter is the percentage of air dilution by the
Filter vorzugsweise größer als die prozentuale "nichtventilierte" Teerabscheidung des Filters, d.h. die Teerabscheidung, die mit einem äquivalenten Filter und einer äquivalenten Zigarette bei Verhinderung der Luft-Filters preferably greater than the percent "unventilated" tar removal of the filter, i.e., the Tar separation, which can be achieved with an equivalent filter and an equivalent cigarette with the prevention of air
25 Verdünnung durch das Filter gemessen wurde.25 dilution through the filter was measured.
Der Filter gemäß der Erfindung hat selbstverständlich eine luftdurchlässige Umhüllung oder Umwicklung, z.B. aus im wesentlichen undurchlässigen Papier mit durchgehenden Perforationen; die Luftverdünnung des Rauchs soll bei der Benutzung des Filters vorzugsweise mindestens 50% betragen. Mit Zigaretten, die mit solchen erfindungsgemäßen Filtern versehen sind, kann ein CO/Teer-Verhältnis erreicht werden, welches niedriger ist als beiThe filter according to the invention has of course an air-permeable envelope or wrap, e.g. made of substantially impermeable paper with perforations therethrough; the air dilution of the smoke should preferably be at least 50% when using the filter. With cigarettes made with those according to the invention Filters are provided, a CO / tar ratio can be achieved, which is lower than at
35 Zigaretten mit konventionellen, stark ventilierten35 cigarettes with conventional, highly ventilated
Filtern (bei denen dieses Verhältnis im allgemeinen bei etwa 1 liegt), während gleichzeitig der Zugoder Strömungswiderstand Werte hat, die denen von Zigaretten mit konventionellen unventilierten oderFiltering (where this ratio is generally around 1) while simultaneously pulling or Flow resistance has values similar to those of conventional unventilated or unventilated cigarettes
5 nur geringfügig ventilierten Filtern vergleichbar ist.5 is comparable to only slightly ventilated filters.
Der Druckabfall des kompletten Filters wird durch die verringerte Querschnittsfläche des Filtermaterials auf einem Wert vernünftiger Höhe gehalten. Der mechanische Wirkungsgrad des Filters ist wegen dieses verringerten Querschnittes sowie wegen des niedrigen Wirkungsgrades des Filtermaterials selbst niedrig.The pressure drop across the entire filter is due to the reduced cross-sectional area of the filter material kept at a reasonable level. The mechanical efficiency of the filter is reduced because of this Cross-section as well as low because of the low efficiency of the filter material itself.
Unter der prozentualen Luftverdünnung soll hier die Menge der durch das Filter zugesetzten Luft in Volumenprozent bezogen auf die gesamte Mischung die vom Filter abgegeben wird, verstanden werden. 50% Ventilation oder Luftverdünnung bedeutet also, daß das Verhältnis von zugesetzter Luft zu ursprünglichem Rauch 50/50 Volumenteile beträgt; 40% Luftverdünnung bedeutet dementsprechend ein Verhältnis von 40/60 usw.Under the percentage of air dilution, the amount of air added by the filter in percent by volume should be used here based on the total mixture that is released by the filter. 50% ventilation or Air dilution means that the ratio of added air to original smoke is 50/50 parts by volume amounts to; Accordingly, 40% air dilution means a ratio of 40/60 etc.
Das eingeschlossene Filter (also bei verhinderter Luft-Verdünnung) soll vorzugsweise einen Druckabfall von mindestens 90 mm Wassersäule (WS) und eine mechanische Teerzurückhaltung von. mindestens 45% aufweisen.The enclosed filter (i.e. when air dilution is prevented) should preferably have a pressure drop of at least 90 mm water column (WS) and a mechanical Tar retention of. have at least 45%.
Das Filtermaterial kann ein konventionelles Material niedrigen Filterwirkungsgrades, z.B. Zelluloseacetat oder anderes Fasermaterial mit 8 DpF oder mehr (als Faserkabel oder Stapelfasern) oder ein zusammengefaßtes gewelltes Bahnmaterial sein.The filter material can be a conventional low filter efficiency material such as cellulose acetate or other fiber material with 8 DpF or more (as tow or staple fibers) or a pooled be corrugated sheet material.
Der die Strömung behindernde dichtere Faser- oder Filamentkern kann .undurchlässig sein oder aus einem Material niedriger Durchlässigkeit bestehen, z.B. aus Fiber- oder Fasermaterial geringer Durchlässigkeit, z.B. ein dichter, dünn gezogener Stab aus verbundenen Zelluloseacetatfasern. Ein geeignetes Material ist unter dem Handelsnamen "Transorb" erhältlich. Die Eigenschaften solcher Stäbe und Verfahren zu ihrer Herstellung (bei denen eine anfängliche Kräuselung der Filamente beseitigt werden kann) sind in der GB-PS 970,817 beschrieben, der weitere Einzelheiten entnommen werden können.The denser fiber or filament core obstructing the flow can be impermeable or made of one Consist of material with low permeability, e.g. made of fiber or fiber material with low permeability, e.g. a dense, thinly drawn rod of connected cellulose acetate fibers. A suitable material is available under the trade name "Transorb". The properties of such rods and procedures for their Manufacture (in which an initial curl of the filaments can be removed) are in GB-PS 970,817, from which further details can be found.
Im Falle eines Kerns niedriger Durchlässigkeit, kann eine radiale Strömung des Rauchs oder der Luft zwischen dem die Strömung behindernden Kern und dem Filtermaterial durch eine Umwicklung oder einen Mantel (z.B. aus einem nichtporösen Papier oder einem undurchlässigen) oder durch eine den Kern umgebende integrale Haut verhindert werden.In the case of a core of low permeability, there may be a radial flow of smoke or air between the core obstructing the flow and the filter material by wrapping or a jacket (e.g. made of a non-porous paper or an impermeable) or by an integral skin surrounding the core will.
Der vom Filtermaterial umgebene, die Strömung behinderndeThe one surrounded by the filter material and obstructing the flow
Kern kann sich über die ganze Länge des Filters oderCore can extend over the entire length of the filter or
nur über einen Teil der Filterlänge erstrecken. In Fällen, in denen sich der die Strömung behindernde Kern nicht vom einen Ende des Filters bis zum anderen erstreckt, kann er an einem freien Ende beginnen oder von beiden Enden beabstandet sein. Der behindernde Kern wird gewöhnlich parallel zur Filterachse verlaufen und koaxial zum Filter angeordnet sein, dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Der Filter gemäß der Erfindung kann selbstverständlich auch zwei oder mehr strömungsbehindernde Kerne der oben beschriebenen Art enthalten. Die Filter gemäß der Erfindung lassen sich leicht herstellen, indem man die auf eine kontinuierliche Längsrichtung transportierte Bahn oder ein Band aus dem Rauchfiltermaterialextend only over part of the filter length. In cases in which the core obstructing the flow does not extend from one end of the filter to the other, it can start at a free end or be spaced from both ends. The disabling core becomes ordinary run parallel to the filter axis and be arranged coaxially to the filter, but this is not essential necessary. The filter according to the invention can of course also have two or more flow-restricting elements Contains cores of the type described above. The filters according to the invention are easy to manufacture, by making the web or belt of the smoke filter material transported in a continuous longitudinal direction
kontinuierlich einen kontinuierlichen strömungsbehindernden Kern oder in Längsrichtung beabstandete Stücke eines solchen strömungshindernden Kernes in Abständen voneinander aufbringt, die Anordnung kontinuierlich so zu einem Stab zusammenfaßt, daß das Filtermaterial den Kern oder die Kernstücke umgibt, das stabförmige Gebilde dann kontinuierlich mit einer luftdurchlässigen Umhüllung umgibt, und das auf diese Weise erhaltene endlose Produkt in Stücke der gewünschten Längen zerschneidet. continuously a continuous flow obstructing core or longitudinally spaced pieces of one applying such a flow obstructing core at a distance from one another, the arrangement continuously so summarizes a rod that the filter material surrounds the core or the core pieces, the rod-shaped structure then continuously with an air-permeable envelope surrounds, and cut the endless product thus obtained into pieces of the desired lengths.
Wenn eine perforierte Spitzenumhüllung und ein sich nur über einen Teil der Länge des Filters erstreckender Kern verwendet werden, kann letzterer mit Vorteil stromabwärts oder stromaufwärts der Perforationen der Umhüllung angeordnet werden, d.h. also am Mundende des Filters oder vom Mundende entfernt.If a perforated tip wrap and one extending only part of the length of the filter Core are used, the latter can advantageously be downstream or upstream of the perforations of the cladding be arranged, i.e. at the mouth end of the filter or removed from the mouth end.
Die Filter gemäß der Erfindung können allein verwendet !20 werden oder als Teil eines Mehrfachfilters zusammen mit mindestens einem zusätzlichen Stopfen niedrigen Druckabfalles und niedriger TeerZurückhaltung.The filters according to the invention can be used alone ! 20 or as part of a multiple filter together with at least one additional plug of low pressure drop and low tar retention.
Die hier angegebenen Werte für den Druckabfall, die Teerzurückhaltung und die Luftverdünnung sind mit Verfahren gemessen, wie sie vom CORESTA (Centre de Cooperation pour les Recherches Scientifiques Relatives au Tabac) empfohlen worden sind.The values given here for pressure drop, tar retention and air dilution are with procedures measured by CORESTA (Center de Cooperation pour les Recherches Scientifiques Relatives au Tabac) have been recommended.
Wenn die Anordnung aus dem strömungshindernden Kern und dem umgebenden Filtermaterial nach der Herstellung selbsttragend ist, kann die luftdurchlässige Umhüllung aufgebracht werden, nachdem die endlos hergestellte Anordnung in die einzelnen Stücke zerschnitten worden ist; die Umhüllung kann beispielsweise die SpitzenUmwicklung sein, die den Filter mit einem umhüllten TabakstabWhen the arrangement of the flow obstructing core and the surrounding filter material after manufacture is self-supporting, the air-permeable envelope can be applied after the endlessly manufactured assembly has been cut into pieces; the wrapper can, for example, be the tip wrap be holding the filter with a wrapped tobacco rod
1 zu einer Filterzigarette verbindet.1 connects to a filter cigarette.
Man kann stattdessen auch eine luftdurchlässige Umhüllung während der fortlaufenden Herstellung der An-Ordnung aufbringen. In diesem Falle kann der Filter dann durch eine Ringspitze oder Ringumwicklung in die Zigarette eingefügt werden oder die Luftverdünnung kann bei der Verwendung sowohl durch diese Umhüllung als die Spitzenumhüllung oder das Spitzenpapier erfolgen.Instead, an air-permeable cover can also be used during the continuous production of the arrangement raise. In this case, the filter can then be inserted into the cigarette through a ring tip or a ring wrap be inserted or the air dilution can in use both through this wrapping as the tip wrapping or the tip paper done.
Es war bereits erwähnt worden, daß der die Strömung behindernde Kern vollständig und von Natur aus rauchundurchlässig sein kann; er kann jedoch auch eine solche Struktur und Zusammensetzung haben, daß er selbst eine meßbare oder sogar nennenswerte Rauchdurchlässigkeit aufweist, jedoch nur wenig oder gar nicht zur Rauchdurchlässigkeit des Filters als Ganzes beiträgt. Der oder jeder strömungsbehindernde Kern kann z.B. ein gebundener Filament- oder Faserkörper sein, der eine gewisse Durchlässigkeit aufweist, die nichtsdestoweniger beim Gebrauch des Filters wesentlich kleiner ist als die des umgebenden Rauchfiltermaterials. Wenn der strömungsbehindernde Kern oder die strömungsbehindernden Kerne von Natur aus eine gewisse RauchdurchlässigkeitIt has already been mentioned that the core obstructing the flow is completely and naturally smoke-impermeable can be; however, it can also have such a structure and composition that it itself has a measurable or even significant smoke permeability, but little or no smoke permeability of the filter as a whole. The or each flow obstructing core may, for example, be a be bound filament or fiber body, which has a certain permeability, the nonetheless when using the filter is much smaller than that of the surrounding smoke filter material. If the flow-hindering core or the flow-hindering Cores naturally have a certain smoke permeability
25 aufweisen, können sie mit einer rauchdurchlässigen25, they can be smoke-permeable with a
Umhüllung oder Haut versehen sein, die sie vom umgebenden Rauchfiltermaterial trennen.Wrapping or skin to separate it from the surrounding smoke filter material.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der oder jeder strömungsbehindernde Kern ein "Transorb"-Stab der oben erwähnten Art aus verbundenen Zelluloseacetatfilamenten und ist mit einem konventionellen Rauchfiltermaterial umgeben, wobei gewünschtenfalls eine undurchlässige Umhüllung zwischengeschaltet sein kann. 35In a preferred embodiment of the invention, the or each flow-restricting core is a "Transorb" rod of the above-mentioned type made of bonded cellulose acetate filaments and is surrounded by conventional smoke filter material, if desired one impermeable envelope can be interposed. 35
Ι Bei einer Gruppe solcher Ausführungsformen ist der strömungsbehindernde Kernstab ein nichtumhüllter "Transorb"-Stab der oben erwähnten Art aus verbundenen, im wesentlichen entkräuselten Zelluloseacetatfilamenten, der gemäß den Lehren der GB-PS 970,817 hergestellt ist, und das ihn umgebende Filtermaterial besteht aus verbundenen, gekräuselten Zelluloseacetatfilamenten. Der Kern und der umgebende Filterstab erstrecken sich jeweils über die volle Länge des Filters, welches mit einer hochdurchlässigen (150 K) Stopfenumhüllung umgeben ist. Bei den folgenden Untersuchungen von Filterzigaretten waren die erwähnten umhüllten Filterspitzen an konventionellen umhüllten Tabakstäben (mit einem Druckabfall von 45 mm WS) durch eine konventionelle Spitzenumwicklung verbunden, die aus einem undurchlässigen Material bestand, jedoch eine Perforation aufwies, so daß sich beim normalen Rauchen der erforderliche Grad an Luftverdünnung einstellte. Einzelheiten von drei speziellen Beispielen sind in derΙ In a group of such embodiments, the flow-impeding core rod a non-sheathed "Transorb" rod of the type mentioned above made of connected, substantially de-crimped cellulose acetate filament made according to the teachings of British Patent 970,817; and the filter material surrounding it consists of connected, crimped cellulose acetate filaments. Of the Core and the surrounding filter rod each extend over the full length of the filter, which is with is surrounded by a highly permeable (150 K) plug casing. In the following examinations of filter cigarettes were the aforementioned wrapped filter tips on conventional wrapped tobacco rods (with a Pressure drop of 45 mm WS) connected by a conventional lace wrap made of an impermeable Material existed, but had a perforation so that normal smoking would meet the requirements Adjusted the degree of air dilution. Details of three specific examples are given in
20 folgenden Tabelle I aufgeführt.Table I listed below.
Beisp. Filter-Material Kern-Material Kern Spitzen- Spitzen- Dr.Abf. Teer-Example filter material core material core top top Dr.Abf. Tar-
(Kabel) (Kabel) 0 (mm) Länge Umfang Spitze Absch.(Cable) (cable) 0 (mm) length circumference tip section
(mm) (mm) (mm WS) (%)(mm) (mm) (mm WS) (%)
8/54 1,6/70 4,5 25 24,61 101 428/54 1.6 / 70 4.5 25 24.61 101 42
8/54 1,6/70 4,6 25 . 24,61 118 45
3. 8/54 . 1,6/70 4,5 25 24,61 92 , — 8/54 1.6 / 70 4.6 25. 24.61 118 45
3. 8/54. 1.6 / 70 4.5 25 24.61 92.00
CD OO CD OOCD OO CD OO
Die Angabe "8/54" in der Rubrik "Filter-Material" bedeutet, daß es sich um ein Kabel mit dem Filament Denier 8 und dem Gesamtdenier 54 χ 1O handelt. Die Angabe "1,6/70" in der Rubrik "Kern-Material" hat eine entsprechende Bedeutung. Der Druckabfall der Spitze ist der in mm Wassersäule gemessene Druckabfall an der eingeschlossenen Filterspitze allein, wobei ein seitlicher Eintritt von Luft verhindert wurde. Die Prozentangaben in der Rubrik "Teer-Abscheidung" bedeuten die nichtventilierte Teerzurückhaltung beim Rauchen einer Filterzigarette der obengenannten Art unter Normbedingungen auf einer Rauchmaschine Filtrona 300 bei verschlossener Spitzenumhüllungsperforation.The indication "8/54" in the rubric "Filter material" means that it is a cable with the filament denier 8 and the total denier 54 χ 1O. The information "1.6 / 70" in the "core material" category has a corresponding meaning. The tip pressure drop is the pressure drop measured in mm water column at the enclosed filter tip alone, with a lateral Entry of air was prevented. The percentages under the heading "tar separation" mean the non-ventilated Retention of tar when smoking a filter cigarette of the above type under standard conditions on a Filtrona 300 smoking machine with the tip wrapper perforation closed.
In Tabelle II werden die Druckabfallseigenschaften des Filters allein und der ventilierten Filterzigarette gemäß Beispiel 1 mit denen von Filtern und Filterzigaretten verglichen, bei denen der Filter ein gleichförmiger Stopfen aus verbundenen, gekräuselten Zelluloseacetatfilamenten grober oder konventioneller Faserstärke bestand. Die Vergleichswerte gelten wie beim Beispiel 1 für eine Spitzenlänge von 25 mm, eine Teerabscheidung von 42% ohne Ventilation und einen Tabakstab mit einem Druckabfall von 45 mm WS.Table II shows the pressure drop characteristics of the filter alone and the ventilated filter cigarette according to Example 1 compared with those of filters and filter cigarettes, in which the filter is a more uniform Plugs made from connected, crimped cellulose acetate filaments of coarse or conventional fiber strength duration. The comparison values apply as in Example 1 for a tip length of 25 mm, a tar separation of 42% with no ventilation and a tobacco stick with a pressure drop of 45 mm WS.
Druckabfall-Messung (mm WS)Pressure drop measurement (mm WS)
Eingeschlossene SpitzeIncluded tip
Filter-Zigarette , Luftlöcher offen, 50% Ventil.Filter cigarette, air holes open, 50% valve.
Beisp. 1 Grobes (12 DpF) Konventionelles Zelluloseacetat ZelluloseacetatEx. 1 Coarse (12 DpF) Conventional Cellulose Acetate Cellulose Acetate
(2,5-5 DpF)(2.5-5 DpF)
101101
102102
84,584.5
35-6035-60
50-7050-70
In der folgenden Tabelle III sind die Eigenschaften für die Beispiele 1 bis 3 angegeben. Die Rauchtests wurden unter Normbedingungen mit einer Rauchmaschine Filtrona 300 bei offener Spitzenumhüllungsperforation durchgeführt. Das Beispiel 1 der Tabelle III unterscheidet sich von dem in Tabelle II nur darin, daß bei der letzteren Untersuchung die Luftverdünnung (Ventilation) auf 50% begrenzt war. Bei jedem Beispiel hatte die ungefilterte Zigarette einen Druckabfall von 45 mm WS, eine Teerabgabe von 29 mg *) und eine CO-Abgabe von 15,7 mg. Die ventilierte Zigarette des Beispiels 1 hatte einen Druckabfall von 95 mm WS.The properties for Examples 1 to 3 are given in Table III below. The smoke tests were under standard conditions with a Filtrona 300 smoking machine with the tip cover perforation open carried out. Example 1 of Table III differs from that in Table II only in that in the latter study the air dilution (ventilation) was limited to 50%. In every example the unfiltered cigarette had a pressure drop of 45 mm WS, a tar release of 29 mg *) and a CO2 emissions of 15.7 mg. The ventilated cigarette of Example 1 had a pressure drop of 95 mm WS.
Spitze (mm WS)Pressure drop
Tip (mm WS)
(mg)Levy - GTS (WNF)
(mg)
(mg)Levy - CO
(mg)
CO/GTS (WNF)relationship
CO / GTS (WNF)
118 92118 92
6,2 9,76.2 9.7
4,8 5,854.8 5.85
0,77 0,60.77 0.6
Spitzen-VentilationTop ventilation
62 58 5062 58 50
GTS (WNF) bedeutet "Gesamtmenge an teilchenförmiger Substanz (wasser- und nikotinfrei)",GTS (WNF) means "total amount of particulate Substance (anhydrous and nicotine-free) ",
In der folgenden Tabelle IV werden eine kommerzielle Filterzigarette und ihr konventionelles, ventiliertes (homogenes verbundenes Zelluloseacetatkabel-)Filter mit einem Filter der gleichen Abmessungen und einer *) (wasser- und nikotinfrei)In the following Table IV a commercial Filter cigarette and its conventional, ventilated (homogeneous connected cellulose acetate cable) filter with a filter of the same dimensions and a *) (free of water and nicotine)
1 Filterzigarette (Beispiel 4) gemäß der Erfindung verglichen. Die Tabakstäbe des Beispiels 4 und der konventionellen, handelsüblichen Vergleichszigarette sind selbstverständlich gleich.1 filter cigarette (example 4) according to the invention compared. The tobacco rods of Example 4 and the conventional, commercially available comparative cigarette are of course the same.
Ventilierte Filterzigarette Ventilated filter cigarette
Druckabfall (mm WS) SpitzenventilationPressure Drop (mm WS) Peak Ventilation
GTS (WNF)-Abgabe
(mg)GTS (WNF) levy
(mg)
CO-Abgabe (mg)CO emissions (mg)
CO/GTS (WNF)-Verhältnis CO / GTS (WNF) ratio
Druckabfall der
nichtventilierten
Spitze (mm WS)Pressure drop of the
not ventilated
Tip (mm WS)
Teerabscheidung
ohne Ventilation
(%)Tar separation
without ventilation
(%)
Beispiel 4 80 65,3Example 4 80 65.3
5,7 2,945.7 2.94
0,52 1260.52 126
4242
KonventionellerMore conventional
handelsüblichermore commercially available
Vergleichcomparison
8989
56,456.4
5,0 4,095.0 4.09
0,82 980.82 98
5353
Eine Luftdurchlässigkeit von nK bedeutet eine Luftdurchlässigkeit von η χ 1000 ml/min/10 cm2/100 mm WS Druck gemessen durch die Bestimmung des Druckes ρ in 30 mm Wassersäule, der durch eine Strömung von 1050 ml Luft pro Minute durch 10 qcm des Prüfobjekts, z.B. des Papiers erzeugt wird und rechnen der Luftdurchlässigkeit K gemäß der Gleichung:An air permeability of nK means an air permeability of η χ 1000 ml / min / 10 cm 2/100 mm WS pressure measured by the determination of the pressure ρ in 30 mm water column, the QCM by a flow of 1050 ml of air per minute through 10 of the test object , e.g. of the paper and calculate the air permeability K according to the equation:
Luftdurchlässigkeit K =Air permeability K =
χ 100χ 100
Durch die Erfindung wird ferner ein Tabakfilterstab geschaffen, der eine Schicht aus Tabakrauchfiltermaterial enthält, die einen dichteren, strömungsbehindernden, dünn gezogenen Kern aus verbundenen FiIamenten oder Fasern umgibt, dies ist die bevorzugte Form des vorliegenden Filterstabes selbst für- die erfindungsgemäße Verwendung mit einer ventilierenden Spitzenumwicklung oder -umhüllung in einer Filterzigarette. Die Kernfilamente, z.B. aus Zelluloseacetat, weisen vorzugsweise im wesentlichen keine Kräuselung auf, d.h. sie wurden durch das Dünnerziehen des Kernmaterials bei der Kernbildung im wesentlichen entkräuselt oder gestreckt. Das Filtermaterial besteht zweckmäßigerweise aus verbundenen gekräuselten FiIamenten, z.B. aus Zelluloseacetat. Der Verbundstab kann mit einer Stopfenumhüllung hoher (z.B. 150 K) Luftdurchlässigkeit umgeben sein. Wenn der Stab selbst nicht umhüllt ist, kann er in eine Filterzigarette durch eine ventilierende Spitzenumhüllung eingefügt werden; wenn der Stab selbst eine stark luftdurchlässige Stopfenumhüllung enthält, kann er in eine Filterzigarette durch eine Ringspitze oder -Umwicklung oder durch eine ventilierte Spitzenumhüllung, meistens durch letztere, eingefügt werden.The invention also provides a tobacco filter rod that has a layer of tobacco smoke filter material contains, which has a denser, flow-restricting, thinly drawn core of connected filaments or surrounds fibers, this is the preferred shape of the present filter rod itself for the Use according to the invention with a ventilating tip wrapping or wrapping in a filter cigarette. The core filaments, such as cellulose acetate, preferably have substantially no crimp that is, they have been substantially uncrimped by the thinning of the core material during core formation or stretched. The filter material expediently consists of connected crimped filaments, e.g. from cellulose acetate. The composite rod can be covered with a plug with high (e.g. 150 K) air permeability be surrounded. If the stick itself is not covered, it can be put in a filter cigarette inserted through a ventilating tip sheath; if the rod itself is a highly breathable one Contains a stopper wrapper, it can be inserted into a filter cigarette through a ring tip or wrap or through a ventilated tip sheath, mostly through the latter, are inserted.
Die Filter gemäß der Erfindung können durch entsprechende Wahl der Länge, des Kerns und des umgebenden Filtermaterials, der Struktur, der Packungsdichte, der relativen Querschnittsflächen und dergleichen und der prozentualen Luftverdünnung so ausgelegt werden, daß sie mit jedem vorgegebenen Tabakstab eine ventilierte Filterzigarette mit annehmbarem Gesamtdruckabfall ergeben, z.B. 80 bis 120 mm Wassersäule, insbesondere mit einem derzeit bevorzugten Druckabfall von etwa 80 oder etwa 90 oder etwa 100 mm Wassersäule. Man kann jedoch auch ventilierte Filterzigaretten mit einemThe filter according to the invention can by appropriate choice of the length, the core and the surrounding filter material, the structure, the packing density, the relative Cross-sectional areas and the like and the percent air dilution are designed so that they result in a ventilated filter cigarette with an acceptable total pressure drop with any given tobacco rod, e.g. 80 to 120 mm water column, especially with a currently preferred pressure drop of about 80 or about 90 or about 100 mm water column. However, you can also use ventilated filter cigarettes with a
wesentlich höheren oder wesentlich niedrigeren Druckabfall (z.B. 70, 60, 50, 40, 30 oder sogar 25 mm Wassersäule) herstellen, falls dies gewünscht wird und in allen Fällen wird man ein besseres Ergebnis erzielen als mit den konventionellen Filteranordnungen.significantly higher or significantly lower pressure drop (e.g. 70, 60, 50, 40, 30 or even 25 mm Water column) if so desired and in all cases a better result will be obtained than with the conventional filter arrangements.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Filterzigarette mit einem ventilierten Tabakrauchfilter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of a filter cigarette with a ventilated tobacco smoke filter shown schematically according to an embodiment of the invention.
Die dargestellte Filterzigarette enthält einen mit Zigarettenpapier 10 umhüllten Tabakstab 12, der durch eine Umwicklung 14 aus einem mit einer Perforation 16 versehenen Spitzenpapier mit einem Filterstab 18 verbunden ist. Der Filterstab 18 enthält einen Kern 20 aus einem relativ dichten, das Durchströmen von Rauch und Luft praktisch verhindernden Stab aus miteinander zusammenhängenden Zelluloseacetatfilamenten, sowie ein Filtermaterial 22 aus gekräuselten Acetatfilamenten, das den Kern 2 0 konzentrisch umgibt. Bei der dargestellten Ausführungsform beginnt der Kern 20 am Mundende der Zigarette und erstreckt sich über etwa 2/3 der Filterlänge. Die Perforation 16 befindet sich beim tabakseitigen Ende des Kerns 20.The filter cigarette shown contains a tobacco rod 12 wrapped in cigarette paper 10, which passes through a wrap 14 made of a lace paper provided with a perforation 16 with a filter rod 18 connected is. The filter rod 18 contains a core 20 made of a relatively dense, the flow through A rod made of interconnected cellulose acetate filaments, practically preventing smoke and air, and a filter material 22 made of crimped acetate filaments which concentrically surrounds the core 20. In the illustrated embodiment, the core 20 begins at the mouth end of the cigarette and extends about 2/3 of the filter length. The perforation 16 is located at the end of the core 20 on the tobacco side.
Durch die vorliegende Erfindung werden also Tabakrauchfilter neuartigen, inhomogenen Aufbaues geschaffen, welche CO bevorzugt gegenüber Teer reduzieren. Dies wird durch ein Filter mit einem relativ niedrigen mechanischen Wirkungsgrad in Verbindung mit relativ hoher Luftverdünnung erreicht.The present invention thus creates tobacco smoke filters of new, inhomogeneous structures, which reduce CO preferentially over tar. This is done through a filter with a relative low mechanical efficiency in connection with relatively high air dilution achieved.
Konventionelle Filter mit homogenem Aufbau aus beispielsweise Zelluloseacetatfasern von 12 DpF oder 15 DpF, welche einen relativ niedrigen mechanischenConventional filters with a homogeneous structure made of, for example, cellulose acetate fibers of 12 DpF or 15 DpF, which is a relatively low mechanical
1 Wirkungsgrad ergeben, haben den Nachteil, daß sich1 efficiency have the disadvantage that
bei Verwendung in Verbindung mit hohen Luftverdünnungswerten unannehmbar niedrige Druckabfälle am Filter bzw. der Filterzigarette ergeben. Die vorliegenden Filter weisen dagegen eine relativ niedrige mechanische Zurückhaltung und andererseits einen relativ hohen Druckabfall auf, verglichen mit dem von konventionellen, homogen aufgebauten Filtern.when used in conjunction with high air dilution values, unacceptably low pressure drops across the filter or the filter cigarette. The present filters, however, have a relatively low mechanical Reluctance and on the other hand a relatively high pressure drop compared to that of conventional, homogeneously structured filters.
Gemäß diesem Aspekt wird durch die Erfindung ein ventiliertes Tabakrauchfilter geschaffen, welches Kohlenmonoxid bevorzugt bezüglich Teer verringert und bei welchem das Rauchfiltermaterial eine Lage oder Schicht um einen dichteren, die Strömung behindernden Faser-In this aspect, the invention provides a ventilated Tobacco smoke filter created, which preferentially reduces carbon monoxide with respect to tar and at which the smoke filter material is a layer or a layer around a denser, the flow obstructing fiber
15 oder Filamentkern bildet.15 or filament core forms.
Zigaretten, die mit solchen Filtern gemäß der Erfindung versehen sind, ergeben ein niedrigeres CO/Teer-Verhältnis als Zigaretten mit derselben Teerabgabe, welche konventionelle ventilierte Filter enthalten (für die dieses Verhältnis im wesentlichen den Wert Eins hat), da der Beitrag der Ventilation erhöht und der Beitrag der mechanischen Zurückhaltung auf die Teerverringerung herabgesetzt wird; der Strömungs- oder Zugwiderstand der Zigarette kann jedoch im wesentlichen gleich gehalten werden.Cigarettes provided with such filters according to the invention give a lower CO / tar ratio than cigarettes with the same tar output that conventional ventilated filters contain (for the this ratio has essentially the value one), since the contribution of ventilation increases and the contribution the mechanical reluctance to reduce the tar is reduced; the drag or drag however, the cigarette can be kept essentially the same.
Es wird also ein Tabakrauchfilter angegeben, das die Teerabgabe im wesentlichen, durch Luftverdünnung anstatt durch mechanisches Filtern verringert und gleichzeitig einen relativ hohen Druckabfall am Filter gewährleistet. Es enthält ein Filtermaterial in Form einer Schicht, die einen dichteren, die Strömung behindernden Faseroder Filamentkern umgibt und seinerseits von einer luftdurchlässigen Umhüllung umgeben sein kann. Das Filter-So there is a tobacco smoke filter specified that the Tar release essentially reduced by air dilution rather than mechanical filtering and simultaneously ensures a relatively high pressure drop across the filter. It contains a filter material in the form of a layer, which surrounds a denser fiber or filament core which hinders the flow and which in turn is air-permeable Enclosure can be surrounded. The filter
material besteht vorzugsweise aus verbundenen, gekräuselten Zelluloseacetatfilamenten und der die Strömung behindernde Kern ist zweckmäßigerweise ein dünn gezogener Stab aus verbundenen, im wesentlichen ungekräuselten Filamenten, z.B.. aus Zelluloseacetat, und hat zweckmäßigerweise eine sehr niedrige oder verschwindende Durchlässigkeit. Das Filter kann in eine Filterzigarette durch eine ventilierende, z.B. perforierte Spitzenumhüllung eingefügt sein, die die erwähnte Umhüllung bilden kann. Ferner wird ein Tabakrauchfilterstab angegeben, der eine Schicht aus Tabakrauchfiltermaterial enthält, die einen dichteren, die Strömung behindernden, dünn gezogenen Kern aus verbundenen Filamenten enthält.material consists preferably of connected, crimped cellulose acetate filaments and the flow obstructing The core is expediently a thinly drawn rod made of connected, essentially uncrimped Filaments, e.g. made of cellulose acetate, and expediently has a very low or negligible Permeability. The filter can be inserted into a filter cigarette through a ventilating, e.g., perforated, tip wrapper be inserted, which can form the above-mentioned envelope. A tobacco smoke filter rod is also used specified, which contains a layer of tobacco smoke filter material, the denser, the flow obstructing, Contains a thinly drawn core of connected filaments.
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