DE3311902A1 - Filtermundstueck fuer zigaretten - Google Patents
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- A24D1/027—Cigars; Cigarettes with special covers with ventilating means, e.g. perforations
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- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Description
DIPL. ING. PETER SCHÜTZ
DIPL. INC. WOLFGANG HEUSLER
MAHlA-THERESlA-STRASSt 22 POSTFACH 86 02 60
FILTRONA LIMITED Central Milton Keynes, England
t tiKGPAlSCI 11. N PATENTAMT
I'JROt1EAN PATtNTArTORV-1EYS
V1ANDATAIRtS IN ItRlVLTS FUROPffNS
TLL[ION 089.'4 7OiJOOl'.
TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBtZ
11427
Filtermundstück für Zigaretten
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Die Erfindung betrifft Filtermundstücke für Zigaretten, insbesondere ein ventiliertes Filtermundstück mit einem
den Tabakrauch filternden Kern, einer den Kern umschließenden Innenhülse, einem Rohrkörper aus luftdurchlässigem
Material, der die Innenhülse umgibt, und einer den Rohrkörper umschließenden äußeren Umhüllung, wobei das Filtermundstück
so gestaltet ist, daß bei der Verwendung ein seitlicher Zulufteintritt in den rohrförmigen Körper
möglich ist, so daß im Gebrauch der überwiegende Teil des Rauchstroms entlang dem Kern in den Mund des Rauchers
gelangt und der überwiegende Teil der Zuluft, der durch die Außenumhüllung eingezogen wird, entlang dem Bereich
zum Mund des Rauchers gelangt, der zwischen der Innenhülse und der Außenumhüllung liegt. Dieses Strömungsmuster ist vorzugsweise praktisch konstant, solange die
Zigarette geraucht wird.
Die äußere Umhüllung kann perforiert und/oder aus luftdurchlässigem
Material hergestellt sein, um so einen Durchlaß für die ventilierende Zuluft zu bilden. Die
äußere Umhüllung kann die Mundstückumwicklung sein, mit der das Filter mit der Filterzigarette verbunden ist,
wobei sie dann gewöhnlich aus luftundurchlässigem Material
besteht und Belüftungslöcher aufweist. Das Filter wird dann für sich zuerst hergestellt und für die Zigarettenherstellung
als Stab ohne äußere Umhüllung zugeführt;
2Q die Erfindung umschließt auch derartige nicht umwickelte
Stäbe. Statt dessen kann die äußere Umwicklung auch während der Filterherstellung zugeführt werden und sich
nur über die Länge des Filters erstrecken. In einem solchen Fall kann das Filter mit der Filterzigarette
mit Hilfe eines Mundstückringes oder einer ventilierenden Mundstückumwicklung verbunden sein. Alle diese Arten von
Filterzigaretten sind durch die Erfindung umfaßt.
Innerhalb der aufgeführten Notwendigkeiten wie Kernfilter, innere Hülse, rohrförmiger Körper aus luftdurchlässigem
Material und (wenigstens für die Filterzigarette, wenn nicht bereits für das im voraus hergestellte Filter) einer
ventilierenden äußeren Umhüllung, sind vielfältig verschiedene Filterkonstruktionen und Zusammensetzungen
möglich, mit denen im Gebrauch das Ziel erreicht wird, wenigstens einen größeren Teil des Rauchstroms auf die
Innenhülse zu beschränken und wenigstens einen größeren Teil des Zuluftstroms außerhalb der Innenhülse zu
führen, so daß der Rauch und die Zuluft weitgehend im Filter getrennt bleiben und sich hauptsächlich erst im
Mund des Rauchers vermischen.
Der Filterkern, der den Hauptdurchlaßweg für den Rauch bildet, kann aus den verschiedensten Tabakrauchfiltermaterialien
hergestellt sein. Vorzugsweise wird er durch einen Zelluloseacetatstrang gebildet, doch kann er z. B.
auch aus einem verklebten oder unverklebten Strang von
Stapelfasern (aus Zelluloseacetat oder Polyolefin usw.) bestehen, aus Krepp-Papier oder einem zellartigen,
rauchdurchlässigen Material. Der Kern kann gleichförmige Struktur und Zusammensetzung über seine Länge haben oder
auch einen zusammengesetzten Aufbau - z. B. getrennte Stopfenkörper unterschiedlicher Eigenschaften (was den
Druckabfall oder die Filterwirksamkeit betrifft) und/oder
Zusammensetzungen. Der Kern kann sich über die gesamte Länge des Filters oder nur über einen Teil erstrecken
(z. B. an einem oder an beiden Enden einen Hohlraum lassen), und im Falle eines aus zwei oder mehreren
Stopfen zusammengesetzten Kerns können diese aneinanderstoßen oder Zwischenräume haben. Nimmt der Kern nur einen
Teil der Filterlänge ein, kann es erforderlich sein, daß die Innenhülse kaum oder gar nicht luftdurchlässig
ist, damit die im Gebrauch erwünschte Trennung zwischen Rauch und Zuluft im Filter erhalten bleibt.
Die Innenhülse ist gewöhnlich ein Wickel. Der Kern oder die einzelnen Kernstopfen können mit oder ohne Umwicklung
vorliegen und dann von diesem Wickelstreifen umwickelt werden, oder der Kern kann in einem kombinierten Arbeitsgang
hergestellt und zugleich umwickelt werden. Die Innenhülse kann statt dessen, wenn der Kern aus einem
geeigneten Werkstoff besteht (z. B. durch Wärme oder ein Lösungsmittel erweichbare Fasern, Fäden oder Schaum)
durch eine als Einheit mit dem Kern gebildete Haut (ζ. Β. durch Wärme oder Lösungsmittel geschmolzen) ersetzt
werden. Sie ist dann gewöhnlich luftundurchlässig, wenngleich nur zum Teil verschmolzene, durchlässige,
integrale Hautschichten durch gesteuerte Anwendung von Wärme und/oder Lösungsmittel hergestellt werden können.
Andere Formen von inneren Hülsen, z. B. mittels Extrusion oder Beschichtung durch getrocknete Flüssigkeiten, sind
möglich.
■ · · a
Die Innenhülse kann luft- oder rauchdurchlässig oder -undurchlässig sein, je nach Wesen des übrigen Teils
des Filters. Ist letzterer so, daß im Gebrauch der Rauchstrom und die Zuluft von Natur aus getrennt bleiben,
könnte die Innenhülse sowohl durchlässig als auch undurchlässig sein. Besteht jedoch die Tendenz, daß sich
im Gebrauch der Rauchstrom und die Zuluft im Filter stark zu mischen trachten, dann sollte die Innenhülse
geringe oder gar keine Durchlässigkeit haben, um ein
jQ solches Vermischen zu beschränken oder zu verhindern.
Die Innenhülse könnte z. B. aus Papier, Plastik oder Metallfolie oder einem Laminat aus diesen Werkstoffen
bestehen, z. B. ein Papier/Plastik/Papier-Laminat. Die Innenhülse und der rohrförmige Körper haften vorzugsweise
aneinander, damit das Verbundprodukt nicht auseinanderfällt. Wo der rohrförmige Körper durch Zusammenfügen
von mit einem Lösungsmittel plastifizieren Fäden oder Fasern um den Kern der Innenhülse herum geformt ist,
ist letztere vorzugsweise aus einem durch das Plastifiziermittel weichzumachenden Material hergestellt, so daß
die Hülse und der rohrförmige Körper beim Zusammenfügen miteinander verkleben. Für den Fall, daß der rohrförmige
Körper aus plastisch gemachten (z. B. durch Triacetin) Zelluloseacetatfasern besteht, kann zweckmäßigerweise
die Innenhülse aus einem Zelluloseacetatfilm bestehen. Die Innenhülse und das Material des rohrförmigen Körpers
können ganz allgemein durch irgendeinen Kleber zusammenhaften, der vor ihrem Zusammenbringen an einem der Teile
angebracht ist. Wenn die Innenhülse luft- oder rauchdurchlässig sein soll, kann dies auf Grund der eigenen
Durchlässigkeit des Hülsenmaterials und/oder von Perforationen oder größeren Löchern darin Zustandekommen.
Wie oben angedeutet, kann es nötig sein, daß die Innenhülse luft- und rauchundurchlässig ist, wenn der Kern
sich nur über einen Teil der Gesamtfilterlänge erstreckt,
besonders dann, wenn eine Lücke an einem oder an beiden Enden des Filters gelassen ist.
Der rohrförmige Körper um die Innenhülse kann auch aus
verschiedenen luftdurchlässigen Werkstoffen bestehen - z. B. verklebten oder unverklebten Stapelfasern oder
einem Faserstrang (aus Zelluloseacetat oder Polyolefin usw.) oder aus einem offen^porösen Plastikschaum. Er wird
ganz allgemein aus einem Material größerer Eigenluftdurchlässigkeit
als der Kern aufgebaut sein (und/oder mit Kanälen versehen sein), so daß in ihm ein relativ geringer
Druckabfall auftritt, doch ist die Gesamtanordnung derart, daß im Gebrauch der Rauchstrom vorzugsweise durch den
Kern und weniger durch den rohrförmigen Körper strömt.
Die Außenfläche des rohrförmigen Körpers kann glatt sein oder mehrere, in Filterlängsrichtung verlaufende Rillen
oder Nuten aufweisen. Diese Rillen oder Nuten können sich von Ende zu Ende erstrecken oder kurz vor einem oder
beiden Enden aufhören. Solche Rillen vermindern den Druckabfall im rohrförmigen Körper und verstärken die Konzentration
der Zuluft im Bereich zwischen der Hülse und der Außenumhüllung. Vorzugsweise tritt wenigstens ein Teil
der Zuluft durch die Außenumhüllung unmittelbar in derartige Rillen ein. Die Oberfläche der Rillen ist im allgemeinen
luftdurchlässig.
Anhand von Beispielen wird die Erfindung nun in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen
stellen dar:
Fig. 1 eine schematisierte perspektivische Ansicht eines Filters und einer Filterzigarette gemäß der
Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein anderes Filtermundstück;
Fig. 3, 4 und 5 ähnliche Ansichten wie Fig. 1 von weiteren Zigarettenfiltermundstücken.
Figur 1 zeigt eine Filterzigarette, bei der das Filtermundstück einen Rauchfilterkern 2 aus einem miteinander
verklebten Zelluloseacetatfaserstrang aufweist, der mit einer luftundurchlässigen Stopfenumwicklung 4 in Gestalt
eines Papier/Plastik/Papier-Laminats umwickelt ist. Die Stopfenumwicklung 4 wird von einem rohrförmigen Körper
aus luftdurchlässigem, verklebtem Zelluloseacetatfaserstrang umgeben, der in seiner Außenfläche Rillen 8 aufweist,
die sich vom Mundende nur über einen Teil der gesamten Filterlänge erstrecken. Das Verbundelement 2, 4,
gemäß der Erfindung ist mit einer ventilierenden Mundstückumwicklung 10 mit einem mit Zigarettenpapier umwickelten
Tabakstab 12 verbunden, wodurch eine Filterzigarette entsteht. Die Mundstückumwicklung 10 besteht
aus luftundurchlässigem Papier mit einem Ring von Ventilationslöchern 14, von denen sich einige direkt
zu den Rillen 8 hin öffnen.
Wesen und Abmessungen der Einzelteile des Verbundelementes und Filters sind derart, daß beim Rauchen der Filterzigarette
der Rauchstrom durch den Kern 2 hindurch gezwungen wird, während die Zuluft auf den Rohrkörper 6 und
die Rillen 8 beschränkt ist und sich Rauch und Zuluft nur im Mund des Rauchers mischen.
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Ein anderes Verbundelement 2, 4, 6 gemäß der Erfindung zeigt die Figur 2, bei dem der Kern 2, die Stopfenumwicklung
4 und der Rohrkörper 6 aus demselben Material wie beim Beispiel der Figur 1 bestehen. Die Außenfläche
des Körpers 6 ist jedoch wellenförmig, wodurch sich zahlreiche Rillen 8 in Längsrichtung von einem Ende
bis zum anderen des Elementes ergeben. Dieses Element kann anstelle des in Figur 1 gezeigten im Mundstück der
Filterzigarette vorhanden sein und zeigt beim Rauchen ähnliche Eigenschaften.
In Abänderung der beiden gezeigten Ausführungsformen
können die Rillen 8 gänzlich weggelassen werden, so daß dann der rohrförmige Körper 6 eine glatte Mantelfläche
besitzt, wie dies die Figur 3 erkennen läßt, oder es erstrecken sich die Rillen aus den Beispielen der Figuren 1
oder 2 über die Gesamtlänge des rohrförmigen Körpers, wie in Figur 4, vorausgesetzt, daß aufgrund der Größe und
der Zahl der Rillen im Gebrauch der Rauch trotzdem durch den Kern 2 hindurchgeht. Im Beispiel der Figur 3 (und
tatsächlich in allen Ausführungsformen) besteht, wenn der rohrförmige Körper 6 aus einem plastisch gemachten
Zelluloseacetatfaserstrang oder aus Stapelfasern hergestellt ist, die Stopfenumhüllung 4 vorzugsweise aus einem
Zelluloseacetatfilm, der damit verklebt.
In anderen Gestaltungen der einzelnen Ausführungsbeispiele kann die Stopfenumhüllung 4 Perforationen oder
größere Löcher haben oder direkt luft- oder rauchdurchlässig sein, vorausgesetzt, daß die anderen Komponenten
dafür sorgen, daß der Kern 2 immer noch den überwiegenden Teil des Rauches führt und der Körper 6 hauptsächlich als
Durchgang für die Zuluft dient. Kern 2 kann auch kurz vor einem oder beiden Enden des Filters enden, wobei dann
die Stopfenumhüllung 4 gewöhnlich luftundurchlässig sein muß, damit die gewünschte Wirkung erzielt wird, daß der
Hauptteil der Zuluft parallel zum Hauptteil des Rauchstroms strömt, bevor der Mund des Rauchers erreicht wird.
In Abwandlung der gezeigten Beispiele könnte die Mund-Stückumwicklung
10 sich nur über die Länge des rohrförmigen Körpers 6 erstrecken, wobei dann das umwickelte
Filtermundstück mit dem umwickelten Tabakstab durch einen Ring oder durch eine vollventilierende Mundstückumwicklung
verbunden ist. In beiden Fällen und speziell beim letzteren könnte die Filtermundstückumhüllung,
die am rohrförmigen Körper 6 angreift, aus luftdurchlässigem Material bestehen. Ein Beispiel mit Rillen 8
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in voller Länge ist in Figur 5 wiedergegeben.
in voller Länge ist in Figur 5 wiedergegeben.
Die Filterteile und Filter gemäß der Erfindung können fortlaufend hergestellt sein, indem ein Kern aus einem
fortlaufenden Stab gebildet und fortlaufend die Innenhülse drum herum hergestellt wird und der mit einer Hülse
umgebene Kern fortlaufend von außen ein luftdurchlässiges Material über einen Rohrformer zugeführt und dieses Material
zu einem rohrförmigen Körper um den eingehüllten Kern gebildet wird. Wenn erforderlich oder gewünscht,
kann die luftdurchlässige Mundstückumwicklung kontinuierlich um den rohrförmigen Körper herum angebracht werden,
was aber auch nach der Herstellung des Verbundstabes geschehen kann. Vor einer derartigen Umwicklung können
in der Mantelfläche des Stäbchens durchlaufende oder unterbrochene Längsrillen eingeformt werden. Sind diese
Rillen durchlaufend, dann können sie bei der Herstellung des rohrförmigen Körpers erzeugt werden, z. B. mit Hilfe
eines entsprechend gestalteten Rohrformers. Sind sie unterbrochen, werden sie gewöhnlich in die Mantelfläche
des rohrförmigen Körpers nach der Bildung des Verbundstabes eingeprägt. Der ununterbrochene, mit Rillen oder
ohne solche ausgestattete, umwickelte oder nicht umwickelte Verbundstab kann dann in einzelne Mundstücklängen
zerschnitten werden. Das erste Zerschneiden führt gewöhnlich zu Stäbchen von der Länge eines geraden Vielfachen
der Einzelfilterelemente einer Filterzigarette. Bei der Herstellung der Filterzigaretten wird ein
Element der doppelten Länge, das möglicherweise von einem anfänglich hergestellten längeren Stab (z.B.
der sechsfachen Länge) abgeschnitten worden ist, mit gegeneinanderstehenden Enden zwischen ein Paar mit der
Papierhülse umgebener Tabakstäbchen eingefügt und mit diesen durch einen Verbindungsrina oder durch eine
ventilierende Mundstückumhüllung verbunden, woraufhin dann ein Schnitt durch den doppelt langen Filter geführt
wird, damit zwei Filterzigaretten entstehen.
Es versteht sich, daß für den Fall, daß gemäß Figur 1
das einzelne Filterelement asymmetrisch ist und die Nuten sich nur an einem Ende befinden, das zunächst
hergestellte Stäbchen der mehrfachen Länge symmetrisch ist und, im Fall der Gestaltung nach Figur 1, an den
Enden eine glatte Mantelfläche aufweist. Die Erfindung umfaßt sowohl die anfangs hergestellten Filterelemente
mehrfacher Länge und die Filter, aus denen die Einzelelemente und Filter geschnitten werden können, sowie
deren Produktion.
Ein Filter gemäß Figur 5 ist 25 mm lang und hat einen Umfang von 24,7 mm. Der Durchmesser des Filterkerns 2
beträgt 5,3 mm und ist aus8dpf (Denier pro Faser) gekräuselten Zelluloseacetatfasernsträngen zusammengeklebt,
wobei die Fasern durch Hinzufügen von Triacetin-Weichmacher vor dem Zusammenfassen zur Stabform an ihren
Kontaktpunkten miteinander verkleben. Der Druckabfall im Kern beträgt 100 mmWs (Wassersäule). Hülse 4 ist
durch einen luftundurchlässigen Zelluloseacetatfilm
gebildet. Der Rohrkörper 6 mit seinen vier, sich über die gesamte Länge erstreckenden äußeren Rillen 8 besteht
aus einem gekräuselten 15 dpf Zellstoffacetatfaserstrang,
bei dem die Fasern wie beim Kern an ihren Berührungspunkten durch Vorbehandlung des Stranges mit
Triacetin-Weichmacher verklebt sind. Der Weichmacher verklebt auch die Hülse 4 mit dem Kern 2 und dem rohrförmigen
Körper 6.
Als Außenumhüllung 10 dient ein stark luftdurchlässiges
(300 K) Mundstückpapier, das' in einem Abschnitt der Filterherstellung hinzugeführt wird. Das gezeigte Filter
aus den Komponenten 2, 4, 6 und 10 wird anfänglich durchlaufend produziert und beim Herauskommen aus der
Filterherstellungsmaschine in Stücke zerschnitten. Die erste Stücklänge ist ein geradzahliges Vielfaches der
Einzelfilter (ζ. B. 100 mm). Diese Länge kann dann in
doppelt lange Filterstücke (50 mm) für die Zigarettenherstellung in oben beschriebener Form zerschnitten
werden. Die doppelt langen Filterstücke werden dann zwi-
sehen Tabakstäbchen gelegt und mit ihnen
- durch einen Verbindungsring oder eine ventilierende
Mundstückumwicklung verbunden und dann so zerschnitten, daß Einzelzigaretten erhalten werden.
Der Druckabfall wurde nach einem von CORESTA(Centre de
Cooperation pour les Recherches Scientifiques Relatives
au Tabac) empfohlenen Verfahren gemessen. Hierin bedeutet eine Luftdurchlässigkeit von nK Filtrona-Einheiten eine
Luftdurchlässigkeit von η χ 1000 ml/min/10 cm /100 mmWs
Druck, wenn der Druck "p" in mmWs gemessen wird, der
durch einen Strom von 1050 ml Luft/min durch 10 cm des Blattes, des Films oder der Folie hervorgerufen wird
und die Berechnung nach folgender Gleichung erfolgt:
Luftdurchlässigkeit = U)>0 χ 100 _
BAD ORIGINAL
Claims (10)
1. Zigarettenf ilterelement tr i ι einem Tabakrauch
filternden Kern, einer Innenhülse um den Kern und einem rohrförmigen Körper aus luftdurchlässigem Material um
die Innenhülse, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebrauch, wenn der rohrförmige Körper (6) von einer
luftdurchlässigen Umwicklung umgeben ist, der überwiegende Teil des Rauchstroms zum Mund des Rauchers durch den Kern
(2) strömt und der überwiegende Teil der Zuluft durch die äußere Umwicklung (10) hindurchgezogen und entlang des
zwischen Innenhülse (4) und äußerer Umwicklung (10) liegenden Bereiches (6,8) zum Mund des Rauchers gelangt.
2. Zigarettenfilter mit einem Tabakrauch filternden
Kern, einer den Kern umgebenden Innenhülse, einem rohrförmigen Körper aus luftdurchlässigem Material um die
Innenhülse und einer den rohrförmigen Körper umgebenden äußeren Umwicklung, die im Gebrauch einen seitlichen
Zutritt von Außenluft zum rohrförmigen Körper zuläßt,
POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800
BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN IBLZ 7O 2OO 401 KTO. 6060257378 SWIhT HYPO
dadurch gekennzeichnet/ daß im Gebrauch der überwiegende Teil des Rauchstroms zum Mund des Rauchers durch den Kern
(2) strömt und der überwiegende Teil der Zuluft durch die äußere Umwicklung (10) hindurchgezogen und entlang des
zwischen Innenhülse (4) und äußerer Umwicklung (10) liegenden Bereiches (6,8) zum Mund des Rauchers gelangt.
3. Filterzigarette mit einem Filter mit einem Tabakrauch filternden Kern, einer den Kern umgebenden Innenhülse,
einem rohrförmigen Körper aus luftdurchlässigem Material um die Innenhülse und einer den rohrförmigen
Körper umgebenden äußeren Umwicklung, die im Gebrauch einen seitlichen Zutritt von Außenluft zum rohrförmigen
Körper zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebrauch der überwiegende Teil des Rauchstroms zum Mund des
Rauchers durch den Kern (2) strömt und der überwiegende Teil der Zuluft durch die äußere Umwicklung (10) hindurchgezogen
und entlang des zwischen Innenhülse (4) und äußerer Umwicklung (10) liegenden Bereiches (6,8)
zum Mund des Rauchers gelangt.
4. Filterelement, Filter oder Filterzigarette nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse
(4) luft- oder rauchundurchlässig ist.
5. Filterelement, Filter oder Filterzigarette nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenhülse (4) luft- oder rauchdurchlässig ist.
6. Filterelement, Filter oder Filterzigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der rohrförmige Körper (6) und die Innenhülse (4)
miteinander verklebt sind.
7. Filterelement, Filter oder Filterzigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der rohrförmige Körper (6) wenigstens eine Rille (8)
aufweist, die sich wenigstens über einen Teil der Länge des rohrförmigen Körpers (6) erstreckt.
8. Filter nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumhüllung
(10) sich nur über die Länge des rohrförmigen Körpers (6) erstreckt.
9. Filterzigarette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Filter durch ein Ringmundstück oder durch eine ventilierende Mundstückumwicklung mit der
Zigarette verbunden ist.
10. Filterzigarette nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Umhüllung (10) eine ventilierende Mundstückumwicklung ist, durch die der Filter mit der Filterzigarette
verbunden ist.
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