DE3312548A1

DE3312548A1 - Tabakrauchfilter und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3312548A1
Application number: DE19833312548
Authority: DE
Inventors: Ernest Brian Leighton Buzzard Bedfordshire Hayes
Original assignee: Filtrona PLC
Current assignee: Essentra PLC
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1983-04-07
Publication date: 1983-10-20
Also published as: HK86689A; IT1194190B; ATA122783A; IT8320476A0; BR8301853A; NO159834C; AU566029B2; BE896380A; FR2524774A1; GB8309057D0; FR2524774B1; AU1319383A; GB2118424B; NL8301226A; ES281071Y; ES281071U; CH659174A5; NO159834B; GB2118424A; AT385633B

Description

-4-Tabakrauchfilter und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Rauchfilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere ein Tabakrauchfilterelement mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Kern und einer diesen umgebenden Umhüllung, wobei die Umhüllung vorkonfiguriert ist, um außenseitig von ihr Kanäle oder Durchgänge zu schaffen, die sich in Längsrichtung des Filters in Richtung zumindest des einen Filterendes

¹^ erstrecken. Die Umhüllung hat auch eine Umfangsnute in die die Durchgänge münden. Ferner wird ein Rauchfilter mit einem derartigen Element geschaffen, das ein die Umhüllung umgebendes Spitzenmaterial aufweist; das Spitzenmaterial kann die gleiche Länge wie das Element haben oder

¹^ es kann eine äußere Mundstück- oder Spitzenumhüllung sein, durch die das Element in eine Filterzigarette eingefügt ist; das Spitzenmaterial kann luftdurchlässig oder luftundurchlässig sein. Ist es eine Ventilationsspitze, ist diese vorzugsweise so gestaltet, daß eine direkte Ventila-

tion in die Umfangsnute möglich ist.

Die Umhüllung ist gewöhnlich in Längsrichtung gewellt, um die äußeren Durchgänge oder Kanäle zu bilden, obgleich auch eine andere Konfiguration hierfür möglich ist (beispielsweise mit Grübchen oder Noppen).

Die Kernoberfläche kann an die innere Oberfläche der Umhüllung angepaßt sein, oder es kann letztere auch einen inneren Durchgang zwischen der Umhüllung und dem Kern

bilden, die sich gleichfalls von der Umfangsnute zu mindest einem Ende des Elements oder Filters oder in Richtung auf dieses erstrecken; derartige innere Durchgänge werden gewöhnlich durch die äußere Umfangsnute verschlossen.

Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Herstellung

eines Tabakrauchfilterelements mit einem in Längsrichtung sich erstreckenden Kern vor, bei dem ein Umhüllungsstreifen in in Längsrichtung beabstandeten Bereichen erhaben ausgebildet oder geprägt wird, um darin in Längsrichtung sich erstreckende Kanäle auszubilden, die von weiteren derartigen Kanälen durch einen nicht erhabenen bzw. nicht geprägten Abschnitt überbrückt bzw. beabstandet sind, wobei das Verfahren ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß das Wickelmaterial mit außenliegenden Kanälen um den Kern gewickelt wird, wodurch der nicht erhabene Bereich der Umhüllung die Form einer Umfangsnut um den umwickelten Kern einnimmt, in den die longitudinalen Kanäle münden.

Der Kern des Elements oder des Filters gemäß der Erfindung kann aus einem beliebigen Zigarettenfiltermaterial bestehen, beispielsweise aus verbundenen oder nichtverbundenen Stapelfasern oder Fasersträngen bzw. -kabeln (z.B. aus Celluloseacetat oder Polyolefin, etc.), aus Kreppapier oder aus einem luftdurchlässigen Schaummaterial. Der Kern in Längsrichtung kann eine gleichförmige Struktur und Zusammensetzung haben oder er kann stattdessen eine Mischkonstruktion sein, beispielsweise separate Stopfen mit unterschiedlicher Charakteristik (beispielsweise Druckabfall) enthalten; der Kern kann sich vollständig oder nur teilweise über die Länge des Elements erstrecken, und ist der Kern aus zwei oder mehreren Stopfen zusammengesetzt, so können die Stopfen aneinander anstoßen oder voneinander beabstandet sein. Der Kern kann nicht umwickelt sein oder eine PfropfUmwicklung aufweisen, die perforiert und/oder aus einem selbstrauchdurchlässigen Material ausgebildet ist; der Kern kann andererseits eine nichtdurchlässige Pfropfumhüllung besitzen oder eine integrale (beispielsweise wärme- oder lösungsmittelverschweißte) Haut. Der Kern kann alternativ nichtdurchlässig oder nichtfiltrierend ausgebildet sein.

Die Umhüllung ist bei nichtdurchlässiger Ausbildung zweckmäßigerweise ein Papier/Thermoplastpolymer-Laminat, beispielsweise ein Papier/Thermoplast/Papier-Laminat, wobei die Kunststoffschicht vorzugsweise aus Polyolefin, z.B.

Polyethylen, besteht. Ein derartiges Laminat hat gute Prägungseigenschaften und behält seine Undurchlässigkeit sowie seine Ausprägungen gut bei. Die Umhüllung kann in alternativer Ausgestaltung durchlässig sein, beispielsweise aus einer durchlässigen Papier-Pfropfumhüllung und/ oder perforiert ausgebildet sein. Die Umhüllung ist vorzugsweise um den Kern mit Hilfe eines überlappten und geklebten Saums befestigt; sie kann auch am Kern durch eine oder mehrere Längsklebelinien befestigt sein.

!5 Das Mundstück- oder Spitzenmaterial kann luftdurchlässig sein; es kann bei Ventilationsfiltern durchlässig ausgebildet sein, ist es jedoch eine äußere Spitzenumhüllung, die das Element mit einer Tabaksäule verbindet, ist es gewöhnlich eher ein im wesentlichen nichtdurchlässiges Material mit Perforationen, die in Verbindung mit den äußeren Durchgängen stehen, beispielsweise über die Umfangsnute. Das Element kann eine Umwicklung aus einem luftdurchlässigen Material aufweisen, so daß ein Filter mit einer glatten äußeren Oberfläche bzw. Erscheinung entsteht, und um das herum die äußere Spitzenumhüllung (oder Ringspitze) bei einer Filterzigarettenfertigung angreift, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muß.

Bei Gebrauch als Teil einer Filterzigarette können gewisse erfindungsgemäße Filter über Durchgänge zwischen der Umhüllung und dem Kern etwas Rauch um einen Teil der Kernlänge herumleiten, wobei verschiedene gesteuerte Effekte dadurch entsprechend dem gewählten Filteraufbau erzielbar sind; in diesen Fällen hat natürlich der Kern keine rauchundurchlässige Schicht zwischen sich und der nichtdurchlässigen Umhüllung.

Bei Ventilationsfiltern gemäß der Erfindung können äußere Durchgänge zwischen der Umhüllung und dem Spitzenmaterial lediglich zum Mundende des Filters offen sein, so daß Ventilationsluft bzw. Atemluft, die an dieser Stelle hineingezogen wird, direkt in den Mund des Rauchers gelangt, ohne vorher mit Rauch vermischt zu werden. Sind die äußeren Durchgänge dagegen nur am Ende des Filters, das an das Tabakstäbchen angrenzt, offen, so strömt die ausgesaugte Ventilationsluft stromaufwärts zum Tabakstäbchen und dann stromabwärts durch den Filterkern.

Elemente gemäß der Erfindung werden zweckmäßigerweise gefertigt, indem zuerst der Kern (als kontinuierliches oder diskretes Stäbchen endlicher Länge) gebildet wird, dann die Umhüllung in die gewünschte gewellte Form gebracht wird und die gewellte Umhüllung um den Kern gewickelt und befestigt wird. Anschließend kann ein Spitzenmaterial um die Umhüllung gewickelt werden; dieses Spitzenmaterial kann eine äußere Spitzenumhüllung (oder ein Mundstück) sein,

²^ die verwendet wird, um den Filter und das Tabakstäbchen bei der Herstellung der Filterzigaretten in bekannter Weise miteinander zu verbinden.

Normalerweise wird der Kern als kontinuierliches Stäbchen gebildet, das dann kontinuierlich in die gewellte Umhüllung eingewickelt wird, wobei das resultierende kontinuierliche zusammengesetzte Teil dann in Querrichtung auf endliche Längen geschnitten wird. Eine Umhüllung aus luftdurchlässigem oder luftundurchlässigem Material kann ge-

wünschtenfalls vor dem Zerschneiden auf endliche Längen kontinuierlich um das zusammengesetzte Teil aus Kern und gewellter Umhüllung gelegt werden. Für die Filterzigarettenfertigung werden derartige Elemente doppelter Länge mit Ende an Ende umwickelten Tabakstäbchen doppelter Länge angeordnet, dann wird eine äußere Spitzenumhüllung oder ein Spitzenring angebracht, um die Tabakstäbchen mit den dazwischen liegenden Filterstäbchen zu verbinden, und

-δι die entstehende Kombination wird bei den doppelten Filterelementen zerschnitten, um einzelne Filterzigaretten herzustellen. Das anfangs gefertigte kontinuierliche Filterstäbchen wird normalerweise in Stücke mit einem geradzahligen Vielfachen einer Längeneinheit zerschnitten (z.B. sechsfacher Länge), und so an einen Filterzigarettenhersteller geliefert, der dann diese Mehrfachlangenstücke bei der Filterzigarettenproduktion wie vorstehend beschrieben in Doppellängenstücke zerschneidet. Bei Filtern einfächer Länge gemäß der Erfindung, bei denen sich der erste Durchgang und weitere Durchgänge nur vom einen Ende des Filters wegerstrecken, um kurz vor dem anderen Ende zu endigen, so daß die beiden Filterenden unterschiedlich sind, können die ursprünglichen Stäbchenstücke mit einem geradzahligen Vielfachen der einfachen Länge, die vom Filterhersteller geliefert werden und aus denen die Stücke einfacher Länge schließlich gebildet werden, identische Enden besitzen - beispielsweise können Stäbchenstücke mit einem geradzahligen Vielfachen einer Einheitslänge Durchgänge besitzen, die an beiden Enden offen sind, oder an beiden Enden geschlossen sind, und zwar entsprechend der Anordnung der Durchgänge, die bei einer endgültigen Filterzigarette zum Tabak hin oder am Mundende offen sind. Derartige Filterstäbchen mit einer Länge entsprechend einer geradzahligen Anzahl von Einheiten fallen auch in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Während der Kern der Filter und die Elemente gemäß der Erfindung, wie vorstehend erwähnt, eine zusammengesetzte Struktur aufweisen können, beispielsweise mit aneinanderangrenzenden oder in Längsrichtung beabstandeten Stopfen, erstreckt sich die gewellte Umhüllung gewöhnlich über die gesamte Länge des Filters oder Elements, so daß insgesamt

ein zusammenhängender einheitlicher Aufbau entsteht. 35

Als Kern oder im Kern des Filters und der Elemente gemäß der Erfindung kann ein einen hohen Druckabfall erzeugender Stopfen geringen Rückhaltevermögens verwendet werden, der aus zusammengefaßten groben Fasern oder aus zusammengefaßten geprägten Kunststoff-, Metall- (z.B. Aluminium) oder anderen Folien-Materialien besteht.

Bei Filterzigaretten mit den Elementen gemäß der Erfindung kann eine Ventilation durch das Spitzenmaterial direkt in die Umfangsnut stattfinden und demzufolge in sämtliche äußeren Durchgänge oder Kanäle; beispielsweise können Ventilierperforationen im Spitzenmaterial in einem Umfangsring in Deckung mit der Umfangsnut vorgesehen sein.

Verschiedene Konfigurationen eines Elements gemäß der Erfindung sind möglich; beispielsweise kann die Umfangsnute in der Mitte der Umhüllung angeordnet sein, wobei sich äußere (und wahlweise auch innere) Durchgänge von dort in entgegengesetzten Richtungen zu beiden Enden des Elements erstrecken, oder die Umfangsnute kann sich in Richtung auf das eine Ende des Elements erstrecken, wo die Umhüllung in Umfangsrichtung gewellt oder auf andere Weise geformt ist, um die Umfangsnute von diesem Ende abzuschließen, und es erstrecken sich die äußeren (wahlweise die inneren) Durchgänge von der Umfangsnute zum anderen Ende des Elements. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Umfsngsnute bei dem einen Ende der Umhüllung und offen zu diesem Ende, wobei sich die äußeren (und wahlweise inneren) Durchgänge von dort zum anderen Ende erstrecken. Andere Ausführungsformen besitzen mehrere Umfangsnuten, die längs der Umhüllung voneinander beabstandet sind, beispielsweise an entgegengesetzten Enden der Umhüllung. Die Umhüllung, die bei einer Fertigung eines derartigen erfindungsgemäßen Elements verwendet wird, kann einfach in normaler Weise profiliert sein, um die erforderlichen Wellen zu bilden, wobei jeder eine Umfangsnute bildende Bereich eben und unprofiliert verbleibt. Es wurde festgestellt, daß die ebenen unpro-

filierten Bereiche von selbst die Gestalt der ümfangsnuten annehmen, wenn die gewellte Umhüllung um den Kern herumgelegt wird.

Dieses Merkmal eines Filterelements mit einem Kern, der eine in Längsrichtung gewellte Umhüllung hat, die eine äußere Umfangsnut oder Vertiefung bildet, in die die äußeren Kanäle der Wellungen münden, und das Verfahren zur Bildung einer derartigen Struktur, bei dem um den Kern eine vorgewellte Umhüllung gewickelt wird, wobei Abschnitte wie vorstehend beschrieben eben bzw. glatt belassen werden, sind allgemein brauchbar, unabhängig von der Art des Kerns, der Art der gewellten Umhüllung (die beispielsweise undurchlässig oder durchlässig und(oder perforiert

!5 sein kann) und der Art des dabei verwendeten Mundstückoder Spitzenmaterials. Darüber hinaus kann anstelle einer Wellenausbildung die Umhüllung auf andere Weise ausgestaltet (beispielsweise mit Grübchen versehen) sein, um die

äußeren Kanäle zu bilden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben? es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Filters und einer Filterzigarette gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Querschnitte längs der Linie II-II bzw,

III-III der Fig. 1 ,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in einem Filter nach Fig. 1 verwendeten Filterelements gemäß

der Erfindung,
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Fig. 5 und 13 der Fig. 1 ähnliche Ansichten weiterer Filter und Filterzigaretten gemäß der Erfindung,

Fig. 6 und 11 perspektivische Ansichten der in Fig. 5 bzw. 13 verwendeten Filterelemente gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht eines weiteren Filterelements gemäß der Erfindung, und

Fig. 8 bis 10 und 12 schematische Längsschnittansichten von Mehrfachlängen-Filterstäbchen gemäß der Erfindung.

Bei einigen der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 bis hat das Filterelement oder das Stäbchen einen Filtrierkern 4 (der einen einfachen bzw. glatten rauchdurchlässigen oder rauchundurchlässige Stopfen- oder Pfropfmantel 1 aufweisen kann), der mit einer rauchundurchlässigen Umhüllung 2 mit sich in Längsrichtung erstreckenden Wellungen 3 umwickelt ist, durch die Längsdurchgänge oder -kanäle 5 zwischen der Umhüllung 2 und dem Kern und äußere Längsdurchgänge oder -kanäle gebildet werden; in den Elementen nach den Fig. 1 bis 7 weist die undurchlässige Umhüllung auch eine Umfangsvertiefung oder -nut 8 auf, die mit den äußeren Kanälen 6 in Verbindung steht, welche sich von dort wie in der Zeichnung gezeigt zu einem Ende des Filters erstrecken.

Für den Gebrauch ist eine äußere ventilierte Spitzenoder Mundstückumhüllung 12 vorgesehen, die das Filterelement umschließt, mit einem umhüllten Tabakstäbchen 10 verbindet und einen Ring mit Ventilationsperforationen 14 aufweist, welche in die Umfangsnut münden.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 erstrecken sich innere und äußere Kanäle in Längsrichtung von

der Umfangsnut zu beiden Enden des Filterstäbchens.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 hat die undurchlässige Umhüllung am Ende des Filters, welche an das Tabakstäbchen angrenzt, Umfangswellungen 22, die die Umfangsnut sowie die äußeren Kanäle vom Tabakstäbchen absperren, wobei die Umfangsnut direkt an die Umfangswellungen angrenzt und die Längswellungen der Umhüllung sich von dort zum Mundende des Filters erstrecken. Bei dem in Fig. 7 veranschaulichten Element, das in der gleichen Weise wie in den Fig. 1 und 5 in einer Filterzigarette angeordnet sein kann, ist die Umfangsnut 8 am einen Ende des Elements offen, wobei sich Kanäle 5 und 6 von dort zum anderen Ende erstecken.

Wie vorstehend im Hinblick auf die Ausbildung der veranschaulichten Filterelemente ausgeführt wurde, werden in die ursprünglich ebene Umhüllung 2 zuerst die Sätze 3 (Fig. 1 bis 4 und 7) oder 3 und 20 (Fig. 5 und 6) von Wellungen geprägt, wobei Zwischenräume eben und ungeprägt belassen werden. Wenn die vorgewellte Umhüllung um den Kern 4 gelegt wird, verformen sich die nicht geprägten Umhüllungsabschnitte von selbst so, daß die Umfangsvertiefung oder -nut 8 gebildet wird, in die die Kanäle 6 münden.

Wie vorstehend erläutert, werden die erfindungsgemäßen, z.B. die vorstehend beschriebenen Filterelemente gewöhnlich zuerst als endloser kontinuierlicher Stab gefertigt, von dem Stücke mit einer geradzahligen Anzahl von Filterstäbchen (d.h. jedes Stäbchen ist ein geradzahliges Vielfaches des Einzelelements) abgeschnitten werden, wobei die "Mehrfachlängenstucke" anschließend weiter in Doppellängenstücke unterteilt werden und dann während einer Filterzigarettenproduktion zu endgültigen Elementen einfacher Länge zer-

schnitten werden. Beispiele von Stäbchen gemäß der Erfindung mit sechsfacher Einzelelement-Länge, die in Einzelelemente gemäß der Erfindung weiter unterteilt werden, sind schematisch in den Fig. 8 bis 10 gezeigt.

In Fig. 8 ist ein Stäbchen mit einer sechsfachen Einzelelement-Länge dargestellt, aus dem Einzelelemente gemäß Fig. 4 gefertigt werden können, und zwar durch mittiges Durchschneiden zwischen den innenliegenden in Längsrichtung sich erstreckenden Wellenabschnitten. Ein ähnliches Mehrfachlängenstück eines Stäbchens in geeigneter Weise anders gestalten und andere Relativdimensionen aufweisenden Wellen- und Umfangsnutabschnitten könnte mittig durch die Nuten zerschnitten werden, um einzelne Elemente gemäß den Fig. 7 zu fertigen. In Fig. 9 ist ein Sechsfachlängenstück eines Stäbchens veranschaulicht, das mittig in den Umfangswellenabschnitten und mittig in den innen liegenden Längswellenabschnitten zerschnitten werden kann, um einzelne Elemente herzustellen, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind. In Fig. 10 ist ein Sechsfachlängenstück eines Stäbchens gezeigt, das innerhalb der Umfangswellenabschnitte 20 zerschnitten werden kann, um einzelne Elemente gemäß der Erfindung zu fertigen (nicht veranschaulicht), die Umfangswellungen am einen Ende aufweisen, von denen sich Längswellungen zum anderen Ende erstrecken.

Obwohl bei allen oben behandelten Ausführungsbeispielen

^ου der Filtrierkern 4 eine einfache bzw. glatte Pfropf umhüllung 1 aufweist, muß letztere nicht notwendigerweise vorhanden sein, und wenn eine solche Umhüllung vorhanden ist, kann sich rauchdurchlässig oder auch rauchundurchlässig sein. Die einzelnen Elemente sowie die Mehrfaches

längenstücke gemäß den Fig. 4 und 7 bis 10 können als Teil des Filterfertigungsverfahrens mit einer einfachen

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bzw. glatten luftdurchlässigen Pfropf umhüllung (Stopfenmantel) versehen sein. Die umhüllten Elemente oder Filter können dann in Filterzigaretten durch eine ventilierte Spitzenumhüllung gemäß den Fig. 1 und 5 oder

c durch einen Spitzenring angeordnet sein.

Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 10 ein Filtrierkern 4 und eine undurchlässige Umhüllung 2 mit sowohl inneren als auch äußeren Kanälen

]Q 5 und 6 verwendet werden, können, wie vorstehend bereits angesprochen, das eine oder andere Element fehlen oder aber auch abgeändert sein. Beispielsweise kann der Kern auch an die Umhüllung angepaßt oder angeformt sein, so daß dann keine inneren Kanäle 5 vorhanden sind; der Kern kann durchlässig oder aber auch undurchlässig sein und eine große, eine niedrige oder keine Filtrierwirkung besitzen; die Umhüllung 2 kann ihrerseits durchlässig oder aus undurchlässigem Material gebildet sein und Perforationen besitzen oder nichtperforiert sein.

Die obigen Ausführungen zu den Mehrfachlängenstücken gelten gleichermaßen für diese modifizierten Ausführungsformen. Darüberhinaus können diese Elemente entweder mit einer durchlässigen oder einer undurchlässigen äußeren Spitzen- oder Mundstückumhüllung verwendet werden. Gemäß einer weiteren Abwandlung braucht die Umhüllung 2 in Längsrichtung nicht gewellt zu sein und kann stattdessen irgendeine andere Konfiguration besitzen, beispielsweise Grübchen oder Noppen aufweisen, um die äußeren Kanäle zu bilden, die sich von der Nut 8 ganz oder teilweise bis zum einen Ende des Elements erstrecken.

In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Kern nur wenig durchlässig oder sogar völlig undurchlässig sein, wobei dann die Kanäle und die Umfangsnut die beiden Enden des Kernes außen-

seitig verbinden und einen niedrigeren Druckabfall als im Kern aufweisen. Im Gebrauch wird dann zumindest der größte Teil des Rauches durch diese Kanäle und durch die Umfangsnut strömen und nicht so sehr durch den Kern, so daß der Rauch nur wenig oder gar nicht mechanisch gefiltert wird; angemessene Teer- und CO-Reduktion kann jedoch auch dann mittels höherer Anteile (beispielsweise 50% oder mehr) an Luftverdünnung durch den äußeren Strömungsweg für den Rauch oder vorzugsweise durch ein direkt in die Umfangsnut ventilierendes Mundstück- oder Spitzenmaterial erreicht werden; wegen des den Rauchdurchgang blockierenden Kernes und des relativ engen, den Kern umgehenden Strömungsweges für den Rauch kann jedoch dieser hohe Grad an Luft-Verdünnung bei gleichzeitig insgesamt annehmbar hohem Druckabfall im Filter und in der Filterzigarette erreicht werden. Hierdurch erhält man einen Zigarettenfilter, in dem Teerreduzierung größtenteils oder vollständig durch Luftverdünnung und nicht so sehr durch mechanisches Ausfiltern erreicht wird, wobei für den Gebrauch ein annehmbarer Zugwiderstand aufrechterhalten wird; das ist ein entscheidender Vorteil gegenüber konventionellen Filterstrukturen, in denen hohe Luftverdünnung und niedrige mechanische Ausfilterung unvermeidbar zu Filtern und Filterzigaretten mit annehmbar niedrigen Druckabfällen geführt haben. Filter des erfindungsgemäßen Typs ergeben auch ein CO/Teer-Verhältnis, das beträchtlich niedriger (beispielsweise 0,5 oder weniger) ist als es mit konventionellen Filter (im allgemeinen größer als

1) bei gleichem Druckabfall und Teerausfilterung erreicht wird. Druckabfall und Teer-Ausfilterung sind bei unterbundener Luftverdünnung gemessen.

Die vorliegenden Filterelemente, 'wie das gemäß den ^OJ Figuren 1 bis 4 sowie die entsprechenden Filter und Filterzigaretten der erfindungsgemäßen Art können in

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j NACHeEREIOHT , ..

der verschiedensten Weise ausgestaltet werden. In einem Fall enthält das Filterelement gemäß Figur 4 einen Kern 4 sehr niedriger Durchlässigkeit, z.B. aus einem dichten, dünngezogenen Stab aus miteinander verbundenen Zelluloseacetatfasern (erhältlich unter dem Handelsnamen "Transorb") mit einer undurchlässigen Stopfenumhüllung oder-ummantelung 1 (beispielsweise aus Papier oder Kunststoffolie), wobei die Umhüllung 2 undurchlässig ist (beispielsweise ein Papier/Thermoplast/Papierlaminat wie es oben beschrieben wurde) und über die beiden Gruppen von Kanälen 6 und die dazwischenliegende Umfangsnut 8 einen am Umfang in Längsrichtung verlaufenden Strömungsweg bildet, der einen niedrigeren Druckabfall als der Kern aufweist. Die Eigenschaften des erwähnten Faserstranges und die dazugehörigen Herstellungsverfahren (bei denen eine anfängliche Faserkräuselung beseitigt werden kann) sind in der GB-PS 970 817 beschrieben. Im entsprechenden, erfindungsgemäßen Filter bzw. der entsprechenden Filterzigarette (Figuren 1 bis 3) ist das Element von einem ventilierenden Mundstück- oder Spitzenmaterial 12 umhüllt, das einen hohen Grad an Luftverdünnung (beispielsweise 50% oder mehr) in den außenseitigen, peripheren Strömungsweg für den Rauch liefert, und zwar

in diesem Fall mittels eines Ringes ventilierender Perforationen 14 in Deckung mit der Umfangsnut 8; das Mund- oder Spitzenstück 12 besteht hierbei aus einem von Natur aus undurchlässigem Material, es könnte aber stattdessen auch von Natur aus durchlässig und

^ou mit oder ohne Perforationen 14 versehen sein. Bei einer ähnlichen Ausführungsform ist der umhüllte Faserstrangoder Faserkabel-Kern 4, 1 durch ein undurchlässiges, stranggepreßtes Stäbchen aus geschlossenzelligem

Plastikschaum ersetzt.
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] Das in Figur 7 dargestellte Element kann in ähnlicher Weise aus denselben Komponenten, wie sie zuletzt beschrieben wurden, zusammengesetzt sein, und zwar aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff oder einem umhüllten Faserkabel-Kern der oben erwähnten Art und einer undurchlässigen Umhüllung 2, durch die über 6 und 8 ein außenseitiger peripherer Strömungsweg für den Rauch mit einem niedrigeren Druckabfall als der Kern geschaffen wird; dieses Element wird dann in ein Filter für hohe Luftverdünnung und eine Filterzigarette eingebaut, wie es in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde. Die Komponenten der in Figur 8 gezeigten Mehrfachlängenstäbchen können ähnlich sein, wie es gerade für die Figuren 4 und 7 beschrieben wurde.

Bei einem anderen Typ einer modifizierten Ausführungsform besteht der Kern aus Filtermaterial, die Umhüllung 2 ist rauchdurchlässig, und der außenseitige Strömungsweg, der durch die Umfangsnut und die in Längsrichtung verlaufenden, mit dieser verbundenen Kanäle gebildet wird, endet kurz vor mindestens einem Ende des Elementes. Ein derartiges Element kann mit ventilierendem oder nichtventilierendem Mundstück- bzw. Spitzenmaterial verwendet werden und im Gebrauch soll der Rauch gezwungener- oder bevorzugtermaßen durch die Umhüllung zwischen dem Kern und dem außenseitig verlaufenden StrÖmungsweg durchtreten. Ein solches Element kann beispielsweise von der Art sein wie es in Figur 6 dargestellt ist, und seine Mehrfachlängenversion so wie es in Figur 9 gezeigt ist, wobei der Kern 4 ein poröser Filterstab eines gebundenen gekräuselten Zelluloseacetatfaserkabels, die Stopfenumhüllung 1 (beispielsweise stark) durchlässig oder überhaupt ausgelassen, und die Umhüllung 2 (beispielsweise stark) durchlässig ist.

in anderen Fällen jedoch wird der Kern 4 keine glatte zylindrische Oberfläche haben sondern er wird sich

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an die innere gewellte Fläche der Umhüllung 2 so anpassen, daß es keine inneren Kanäle 5 gibt; das wird zweckmäßig in der Praxis durch Einwickeln des frisch erzeugten Kernstabes 4 in eine vorgeformte Umhüllung 2 erreicht, solange das zusammengefaßte Kernkabel noch frisch und unverfestigt ist, so daß dann die Umhüllung ihr Profil in die Kernoberfläche einpreßt. Dementsprechende erfindungsgemäße Filter und Filterzigaretten können so wie in Figur 5 dargestellt aussehen, mit der Ausnahme, daß das undurchlässige Mundstück- bzw. Spitzenmaterial 12 vorzugsweise keine ventilierenden Perforationen 14 aufweist und daß, wie oben dargestellt, die Pfropfenumhüllung 1 (die, wenn überhaupt vorhanden, durchlässig, vorzugsweise stark durchlässig ist) entfallen kann. In dem letzteren Falle kann sich der Kern 4 an das innere Profil der Umhüllung 2 anpassen und folglich die Durchgänge oder Kanäle 5 ausfüllen. Die Figuren 11, 12 und 13 stellen jeweils ein Filterelement, Mehrfachlängenelement bzw. Filter und Filterzigarette gemäß der vorliegenden Erfindung dar, bei denen der Filterkern 4 keine Stopfenumhüllung oder -ummantelung aufweist und sich an das Profil der Umhüllung 2 anpaßt, die im Gebrauch mit nichtventilierendem Mundstück- bzw. Spitzenmaterial 12 umgeben ist. Das dargestellte Element wird vorzugsweise, verglichen zu dem Element in Figur 13,in umgekehrter Richtung eingesetzt, d.h. mit den Kanälen 6 der Tabakseite und mit den längs des Umfangs verlaufenden Wellungen 20 dem Mundstück

zugewandt. Das ist dann tatsächlich die Filterzigarette, wie sie mit der herkömmlichen, vorhin beschriebenen Methode aus einem Doppellängenelement erhalten wird, das durch Zertrennen (durch die innenliegenden, in Längsrichtung gewellten Abschnitte) aus dem Stab

° der Figur 12 gebildet wurde. Ein Sechsfachlängenstab für die in Figur 13 (oder 5) gezeigten Filter würde

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üblicherweise von der in der Figur 12 (oder 9) gezeigten Art sein, jedoch mit längs des Umfangs verlaufenden Wellungen 20 an jedem Ende.

Claims

FILTRONA LIMITED 368 Silbury Boulevard Central Milton Keynes MK9 2LX, England Tabakrauchfilter und Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprüche:

1. Tabakrauchfilterelemente mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Kern (4) und einer diesen umgebenden Umhüllung (2), dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllung (2) derart vorgeformt ist, daß an ihrer Außenseite Kanäle (15) gebildet sind, die sich in Längsrichtung des Filters zu mindestens einem Ende des Filters oder in Richtung auf dieses erstrecken, und daß die Umhüllung (2) eine Umfangsnute (8) aufweist, in die die Kanäle (5) einmünden.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß sein Kern eine niedrige Durchlässigkeit aufweist oder undurchlässig ist, und daß die Umfangsnut und die Kanäle einen außenseitigen Strömungsweg von einem Ende zu dem anderen Ende des Kernes schaffen, in dem der Druckabfall niedriger ist als im Kern.

3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein durchlässiger Filterkern und die Umhüllung eine durchlässige Umhüllung, durch die Rauch in den Kern eintreten und aus dem Kern austreten kann, ist.

4. Rauchfilter mit einem Element nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein die Umhüllung umgebendes Mundstück- bzw. Spitzenmaterial aufweist.

5. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück- bzw. Spitzenmaterial luftdurchlässig und/oder perforiert ist.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück- bzw. Spitzenmaterial· im Gebrauch den Eintritt von externer Luft seitwärts in die Umfangsnut erlaubt.

7. Filter nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück- bzw. Spitzenmaterial nichtventiiierend ist.

8. Verfahren zur Herste^ung eines Tabakrauchfilterelements mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Kern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wickelstreifen in in Längsrichtung beabstandeten Bereichen erhaben ausgebildet wird, um darin in Längsrichtung sich erstreckende Kanäle auszubilden, die von weiteren derartigen Kanälen durch einen nicht erhabenen Bereich beabstandet sind, und daß das Wickelmaterial mit außenliegenden Kanälen um den Kern gewickelt wird, wodurch der nicht erhabene Bereich der Umhul^ng die Form einer Ümfangsaussparung um den gewikkelten Kern annimmt, in den die äußeren in Längsrichtung

verlaufenden Kanäle einmünden.
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9. Filterzigarette, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 7 enthält.

10. Filterzigarette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück- bzw. Spitzenmaterial eine Mundstück- bzw. Spitzenumhüllung aufweist, die den Filter mit einem Tabakstäbchen verbindet.