DE60310596T2

DE60310596T2 - Rauchfilter

Info

Publication number: DE60310596T2
Application number: DE60310596T
Authority: DE
Inventors: Paul Francis Clarke
Original assignee: Filtrona International Ltd
Current assignee: Filtrona International Ltd
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2003-10-13
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: BR0315422B1; US20060011206A1; PL376113A1; ATE348536T1; WO2004037025A3; US7980250B2; KR101108636B1; CN100566609C; RU2324409C2; PL204862B1; EP1555899B1; JP2006503572A; AU2003269272A1; BR0315422A; DE60310596D1; CA2502587A1; GB2394394A; ES2277108T3; CA2502587C; JP4546248B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Tabakrauchfilter, vor allem für Zigaretten.
Einige konventionelle Filterzigaretten haben ein CO/Teer-Zufuhrverhältnis (jeweils in mg pro Zigarette gemessen) von etwas weniger als 1:1, obschon dieses Verhältnis gewöhnlicher bei 1:1 oder darüber liegt. Teer ist hierin als partikuläre Materie, wasser- und nikotinfrei (PMWNF) definiert. Die Reduzierung der CO-Zufuhr ist sehr erwünscht, bisherige Maßnahmen im Hinblick darauf haben jedoch in einer unbefriedigenden Geschmackszufuhr und/oder in einer unbefriedigenden Zugleistung resultiert und/oder waren mit teuren Filterstrukturen verbunden.
Die Anmelder haben jetzt überraschenderweise gefunden, dass eine reduzierte CO-Zufuhr und ein reduziertes CO/Teer-Zufuhrverhältnis bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Raucherbefriedigung möglich sind, indem ein einfacher und kostengünstig konstruierter Filter mit geringer Teerretention verwendet wird, der einen stromabwärtigen Filterstopfen mit relativ hohem Zugwiderstand und geringer Teerretention, einen stromaufwärtigen Filterstopfen mit relativ geringem Zugwiderstand und geringer Teerretention, der in Längsrichtung stromaufwärts davon beabstandet ist, und eine Filterhülle, die um die voneinander beabstandeten Filterstopfen eingreift und diese miteinander verbindet und einen ventilierten Hohlraum dazwischen definiert, aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Tabakrauchfilter bereit, der eine Teerretention von höchstens 50% aufweist und einen stromabwärtigen Filterstopfen mit einer Teerretention von höchstens 50% und einem Zugwiderstand von 40 bis 130 mm Wassersäule, einen stromaufwärtigen Filterstopfen mit einer Teerretention von höchstens 20% und einem Zugwiderstand von bis zu 20 mm Wassersäule, der in Längsrichtung stromaufwärts davon beabstandet ist, und eine Filterhülle umfasst, die um die voneinander beabstandeten Stopfen eingreift und diese miteinander verbindet, um einen Hohlraum dazwischen zu definieren. Die Filterhülle kann eine oder mehrere Ventilationsöffnungen haben, die auf den Hohlraum ausgerichtet ist/sind. Es ist möglich, dass die Filterhülle keine Ventilationsöffnungen hat. Die Teerretention des stromaufwärtigen Stopfens ist vorzugsweise geringer als die des stromabwärtige Stopfens. Der stromabwärtige Filterstopfen verläuft vorzugsweise zur bukkalen Endfläche des Filters. Der stromaufwärtige Filterstopfen verläuft vorzugsweise zur stromaufwärtigen Endfläche des Filters. Der Hohlraum kann einen partikulären Zusatzstoff, z.B. ein partikuläres Sorptionsmittel, vorzugsweise Aktivkohle, enthalten.
In einer erfindungsgemäßen Filterzigarette wird ein solcher Filter mit einem umhüllten Tabakstab mit dem stromaufwärtigen Filterende in Richtung auf den Tabak verbunden und der Hohlraum wird ventiliert, d.h. ein Weg ist für die Passage von externer Ventilationsluft lateral in den Hohlraum vorgesehen. Der Filter kann mit dem umhüllten Tabakstab zum Beispiel durch eine Ringmanschette (die knapp um die nebeneinander liegenden Enden von Filter und Stab eingreift, um einen großen Teil der Filterhülle offen liegen zu lassen) oder durch einen vollständigen Manschettenumschlag verbunden werden (der um die volle Filterlänge und das angrenzende Ende des Stabs eingreift).
Die Filterhülle des Filters an sich kann vor dem Einbau in eine Filterzigarette eine Ventilationshülle sein (die einen Weg für die Passage von Ventilationsaußenluft lateral dadurch in den Hohlraum bereitstellt) oder sie kann nicht ventilierend sein. Die Filterhülle kann eine oder mehrere luftdurchlässige Regionen haben, die auf den Hohlraum ausgerichtet sind, oder sie kann ganz aus luftundurchlässigem oder inhärent luftdurchlässigem Material bestehen; in jedem dieser Fälle kann die Filterhülle ein oder mehrere Ventilationslöcher oder -öffnungen (z.B. Perforationen) um den Hohlraum haben, was allerdings optional ist, und in vielen Fällen ist keine mit Öffnungen versehene Filterhülle für den nicht angebrachten Filter an sich erforderlich. Wenn der nicht angebrachte Filter eine Filterhülle aus luftundurchlässigem Material hat und in Verbindung mit einem völligen Manschettenumschlag aus inhärent luftdurchlässigem Material verwendet werden soll, dann könnte es äußerst praktisch sein, wenn die Filterhülle des nicht angebrachten Filters eine oder mehrere Öffnungen hätte, die auf den Hohlraum ausgerichtet ist/sind; dies ist jedoch nicht die bevorzugteste Anordnung und gewöhnlich haben die Filterhüllen des nicht angebrachten Filters keine Ventilationsöffnungen. Wenn also die Filterhülle aus einem inhärent luftdurchlässigen Material besteht, dann sind gewöhnlich keine Ventilationsöffnungen erforderlich (aber auch nicht ausgeschlossen); wird eine mit Öffnungen versehene Filterhülle benötigt, dann wird häufig bevorzugt, das oder jedes Ventilationsloch in der Filterhülle erst während oder nach dem Anbringen des vorgeformten Filters an einen umhüllten Tabakstab bei der Produktion der Filterzigarette gemäß der Erfindung zu bilden.
In erfindungsgemäßen Filterzigaretten muss die Wand um den Hohlraum (z.B. die Filterhülle, wenn eine Ringmanschette verwendet wird, oder eine Kombination aus Filterhülle und Manschettenumschlag) ventilierend sein, d.h. einen Weg für die Passage von externer Ventilationsluft lateral dadurch in den Hohlraum vorsehen. Ein Manschettenumschlag bei einer erfindungsgemäßen Filterzigarette muss daher ein ventilierender Umschlag um eine ventilierende Filterhülle sein; der Manschettenumschlag kann zum Beispiel eine oder mehrere luftdurchlässige Regionen haben oder vollständig aus inhärent luftdurchlässigem Material bestehen, und/oder er kann ein oder mehrere Ventilationslöcher oder -öffnungen (z.B. Perforationen) haben; ein so durch den Manschettenumschlag vorgesehener Ventilationsweg muss natürlich auf einen Ventilationsweg durch die Filterhülle und auf den Hohlraum ausgerichtet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filterzigarette besteht die Filterhülle aus einem inhärent luftdurchlässigen Material und es wird ein mit Öffnungen versehener (z.B. perforierter) Manschettenumschlag mit einem Loch oder mehreren Löchern um den Hohlraum verwendet, um den Filter in einer Filterzigarette zu integrieren. Eine andere bevorzugte Ausgestaltung verwendet einen Manschettenumschlag ohne Ventilationslöcher, um einen umhüllten Tabakstab mit einem erfindungsgemäßen Filter mit einer Filterhülle ohne Ventilationslöcher zu verbinden, und zusammenfallende Löcher oder Öffnungen (z.B. Perforationen) um den Hohlraum werden simultan sowohl durch den Umschlag als auch durch die darunter liegende Filterhülle gebildet, um eine Ventilation in den Hohlraum vorzusehen.
In einer Filterhülle und/oder einem Manschettenumschlag vorhandene Ventilationsperforationen sind gewöhnlich in einer oder mehreren Reihe(n) verteilt, die in Längsrichtung von dem oder um den Hohlraum verlaufen, allerdings sind auch andere Anordnungen möglich, und die Ventilation kann durch größere Löcher oder Öffnungen einer beliebigen Anordnung oder Verteilung verstärkt (oder stattdessen vorgesehen) werden.
Der Filter kann eine konventionelle Länge von beispielsweise 25 bis 30 mm haben. Der Hohlraum kann z.B. 5 bis 10 mm lang sein. Der stromabwärtige Filterstopfen kann in etwa die gleiche Länge wie der stromaufwärtige Filterstopfen haben (z.B. etwa 10 mm), der stromaufwärtige Stopfen könnte aber auch kürzer sein als der andere.
Der Druckabfall (PD) – auch Zugwiderstand (DR) genannt – des stromabwärtigen Filterstopfens kann zum Beispiel bei 40 bis 130 mm Wassersäule (WG) liegen, vorzugweise bei 60 bis 110 mm WG, z.B. bei etwa 90 mm WG. Die Teerretention des stromabwärtigen Filterstopfens liegt vorzugsweise bei 30 bis 50%, bevorzugter bei 35 bis 45%, z.B. bei etwa 40%. Der Druckabfall des stromaufwärtigen Filterstopfens kann zum Beispiel bei bis zu 20 mm WG, vorzugsweise bei 8 bis 16 mm WG, z.B. bei etwa 12 mm WG liegen. Die Teerretention des stromaufwärtigen Filterstopfens liegt bei bis zu 22%, vorzugsweise bei 14 bis 20%, z.B. bei etwa 18%.
Der stromabwärtige Filterstopfen besteht vorzugsweise aus einem gebundenen faserförmigen Kabel und seine benötigte Leistung kann mittels Filamenten hoher Denierzahl (für geringe Retention) und einem Kabel mit hoher Gesamtdenierzahl (für hohen Druckabfall je Einheitslänge) erhalten werden. Faserförmiges Celluloseacetatkabel wird bevorzugt, geeigneterweise mit einer Filamentdenierzahl von wenigstens 5 (z.B. 7 oder 8 oder 9) und einer Kabelgesamtdenierzahl von 70 bis 80 × 10³ (z.B. etwa 75 × 10³). Es wird ein NWA-(nicht umhülltes Acetat)-Filterstopfen bevorzugt, der z.B. wie in der GB-A-1,169,932 beschrieben hergestellt wird. Es können jedoch auch andere faserige und nicht faserige stromabwärtige Filterstopfenmaterialien und Strukturen verwendet werden (z.B. ein Stopfen aus Stapelfasern oder zellulärem Kunststoffmaterial oder ein Stopfen aus Kunststoff-(z.B. HDPE)-Fasern oder -Filamenten), vorausgesetzt, sie haben eine angemessene geringe Retention und einen hohen Zugwiderstand.
Der stromaufwärtige Filterstopfen kann auch aus faserförmigem Kabel bestehen, das Filamente hoher Denierzahl umfassen kann. Es wird faserförmiges Celluloseacetatkabel bevorzugt, geeigneterweise mit einer Filamentdenierzahl von wenigstens 5 (z.B. etwa 9), aber mit einer Kabelgesamtdenierzahl, die weit geringer (z.B. die Hälfte) als die des stromabwärtigen Stopfens ist, um den erforderlichen geringeren Druckabfall zu gewährleisten; die Gesamtdenierzahl des stromaufwärtigen Stopfenkabels liegt zum Beispiel bei 35 bis 40 × 10³. Ein vorgeformter stromaufwärtiger WA-(umhülltes Acetat)-Filterstopfen wird bevorzugt. Es können jedoch auch andere faserige und nicht faserige stromaufwärtige Filterstopfenmaterialien und Strukturen verwendet werden (z.B. ein Stopfen aus Stapelfasern oder zellulärem Kunststoffmaterial oder ein Stopfen aus Kunststoff-(z.B. HDPE)-Fasern oder -Filamenten), vorausgesetzt, sie liefern eine angemessene geringe Retention und einen geringen Zugwiderstand.
Der Ventilationsgrad kann gemäß den anderen Details der Struktur und der vom Endprodukt geforderten Leistung gewählt werden, ist aber normalerweise hoch, z.B. 50 bis 75% oder höher.
Kommerziell realisierbare Filter gemäß der Erfindung, die eine zufrieden stellende Geschmacks- und Zugleistung in Filterzigaretten erbringen, können eine geringe CO-Zufuhr (gewöhnlich weniger als 5 mg pro Zigarette im Vergleich zu den etwa 6 mg pro Zigarette, die konventionelle ventilierte Filterzigaretten normalerweise liefern) und ein geringes CO/Teer-Zufuhrverhältnis (gewöhnlich weniger als 0,7 und vorzugsweise nur 0,6 oder weniger im Vergleich zu dem üblichen Wert von etwa 1 für konventionelle ventilierte Filterzigaretten) bieten.
Die erfindungsgemäßen Filter können durch ein kontinuierliches Inline-Einzeldurchlaufverfahren hergestellt werden. In diesem Verfahren werden stromaufwärtige und stromabwärtige Stopfen abwechselnd mit konstantem Abstand auf ein kontinuierlich zugeführtes und in Längsrichtung vorwärts bewegtes Filterhüllenmaterialband geführt und das Band und die darauf befindlichen Stopfen werden kontinuierlich in und durch Zubehör geführt, das aus der Baugruppe einen Endlosstab von voneinander beabstandeten Stopfen innerhalb der zylindrischen Hülle formt, die durch eine überlappte und festgeklebte Naht befestigt wird. Der anfängliche Endlosstab wird, während er kontinuierlich aus dem Maschinenausgang austritt, in endliche Stücke für den anschließenden Gebrauch geschnitten. Dieser Schnitt kann in individuelle Filter wie oben definiert und beschrieben erfolgen, von denen jeder dann an einen individuellen eingehüllten Tabakstab zur Bildung einer Filterzigarette angebracht wird. Es ist jedoch üblicher, den kontinuierlich austretenden Stab zuerst in Stücke zwei- oder mehrfacher (gewöhnlich vier- oder sechsfacher) Länge für den anschließenden Gebrauch zu schneiden; wenn der erste Schnitt Stücke vier- oder mehrfacher Länge ergibt, dann werden letztere anschließend für die Filterzigarettenzusammenfügung in Stücke doppelter Länge geschnitten, wobei der Filterstab doppelter Länge zwischen einem Paar eingehüllter Tabakstäbe angeordnet und verbunden wird (durch eine Ringmanschette oder einen vollständigen Manschettenumschlag), wobei die Kombination dann in der Mitte durchtrennt wird, um zwei individuelle Filterzigaretten zu erhalten. Zu diesem Zweck sind die Filterstopfen gemäß der vorliegenden Erfindung im anfänglich kontinuierlich produzierten Stab doppelt so lang wie die Stopfen der endgültigen individuellen Filter. Der kontinuierliche Stab und die davon abgeschnittenen Stücke mehrfacher Länge beinhalten individuelle erfindungsgemäße Filter, die als eine Einheit Ende an Ende in einer Spiegelbildbeziehung miteinander verbunden sind, und der Stab doppelter Länge für das erwähnte Zusammenfügen der Filterzigarette hat einen stromabwärtigen Stopfen doppelter Länge zwischen gegenüberliegenden Hohlräumen einfacher Länge, die an ihren distalen Enden durch jeweilige stromaufwärtige Stopfen einfacher Länge verschlossen sind, wobei der Schnitt zur Herstellung der individuellen Filterzigaretten lateral mitten durch den zentralen Stopfen doppelter Länge erfolgt. Die Erfindung umfasst das beschriebene Produktionsverfahren und die dadurch hergestellten Filterstäbe zwei- und mehrfacher Länge.
In den Begleitzeichnungen sind die 1 und 2 jeweils schematische Seitenansichten im Schnitt (nicht maßstabsgetreu) eines individuellen Filters und einer Filterzigarette gemäß der Erfindung; und 3 ist eine ähnliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Stabes mehrfacher Länge, die darstellt, wie er geschnitten werden kann, um mehrfache und schließlich individuelle Filterlängen gemäß der Erfindung zu bilden.
Der Filter in 1 hat einen zylindrischen bukkalen Endfilterstopfen 2 mit einem relativ hohen Zugwiderstand (Druckabfall) und einer geringen Teerretention, einen zylindrischen stromaufwärtigen Filterstopfen 3 mit einem relativ geringen Zugwiderstand (Druckabfall) und einer geringen Teerretention und eine Filterhülle 4, die um die Stopfen eingreift, um einen Hohlraum 6 dazwischen zu bilden. Die verwendeten Begriffe „relativ hoch" und „relativ gering" bedeuten, dass der Zugwiderstand des stromabwärtigen Stopfens höher ist als der des stromaufwärtigen Stopfens.
Die Filterhülle 4 aus 1 wurde lediglich zur Illustration eines optionalen Merkmals (die Verwendung einer mit Öffnungen versehenen Filterhülle für den nicht angebrachten Filter an sich) so dargestellt, dass sie einen Ring aus Ventilationsperforationen 8 dadurch um den Hohlraum 6 aufweist. In den meisten Fällen hat die Filterhülle 4 des nicht angebrachten Filters jedoch keinerlei Ventilationsöffnungen; wenn die Filterhülle 4 aus einem inhärent luftdurchlässigen Material besteht, braucht sie daher gewöhnlich nicht mit Öffnungen versehen zu werden, und wenn eine mit Öffnungen versehene Filterhülle für die Filterzigarette erwünscht oder notwendig ist, dann kann die Perforation oder sonstige Lochbildung am besten erst nach dem Zusammenfügen des vorgeformten Filters mit einem umhüllten Tabakstab erfolgen.
2 zeigt einen Filter des Typs aus 1, der an seinem stromaufwärtigen Ende 7 mit einem Tabakstab 10 in seiner eigenen Hülle 11 durch einen vollständigen Manschettenumschlag 12 verbunden ist, der die komplette Länge des Filters und nur das angrenzende Ende des eingehüllten Tabakstabs 10, 11 umgibt und darin eingreift. Der Manschettenumschlag 12 ist mit einem Ring aus Ventilationsperforationen 14 um den Hohlraum 6 dargestellt, die auf Ventilationsperforationen 8 durch die Filterhülle 4 ausgerichtet sind. Wenn die Filterhülle 4 aus einem inhärent luftdurchlässigen Material besteht, dann sind die Perforationen 8 möglicherweise unnötig und fehlen, wobei die Perforationen 14 im Umschlag 12 vor dem Zusammenfügen der Filterzigarette erzeugt werden. Sind sowohl die Perforationen 8 als auch 14 vorhanden, dann werden sie am günstigsten erst nach dem Zusammenfügen der Filterzigarette gleichzeitig durch die Filterhülle 4 und den Manschettenumschlag 12 gebildet, so dass die Perforationen 8 und 14 zusammentreffen.
Der Filter aus 1 kann alternativ an einen eingehüllten Tabakstab 10, 11 mit einer Ringmanschette angebracht werden, die nur um die nebeneinander liegenden Enden von Filter und Tabakstab verläuft, so dass der größte Teil der Filterhülle 4 direkt der Atmosphäre ausgesetzt wird. Die Filterhülle 4 wäre dann gewöhnlich aus luftdurchlässigem Material und/oder würde mit einer oder mehreren Öffnungen um den Hohlraum 6 versehen werden (vor oder nach dem Zusammenfügen der Filterzigarette), um den Hohlraum 6 zu ventilieren.
3 illustriert erfindungsgemäße Filterstäbe mehrfacher Länge. Gemäß 3 wird ein Filterstab mehrfacher Länge wie oben beschrieben fortlaufend hergestellt; dieser kontinuierlich in Längsrichtung aus einem Produktionsmachinenausgang (nicht dargestellt) auf der rechten Seite von 3 austretende Filterstab hat Stopfen 2' und 3', die doppelt so lang sind wie die obigen endgültigen individuellen Filterstopfen 2 und 3, die in der Filterhülle 4 durch Hohlräume 6 voneinander beabstandet sind, die die gleiche Länge wie die der endgültigen individuellen Filter 6 haben. Die Linien B markieren den vorderen Rand des illustrierten Filterstabs sechsfacher Länge und die Linien B' die Position seines hinteren Randes und auch den Ort einer Schneidvorrichtung (nicht dargestellt) stromabwärts des genannten Maschinenausgangs. Der sich vorbewegende Filterstab steht kurz davor, dass der Stopfen 3' doppelter Länge am genannten Ort durchschnitten wird, um den genannten hinteren Rand 7 zu bilden und das Stück sechsfacher Länge abzutrennen, dessen vorderer Rand 7 an den Linien B gebildet wurde, als diese Stabposition den genannten Ort früher passierte. Der Teil von 3 auf der linken Seite der Linien B zeigt schematisch das hintere Ende des zuvor abgetrennten Filterstabs sechsfacher Länge, und der auf der rechten Seite der Linien B' das vordere Ende des nächsten zu bildenden. Wenn ein Filterstab sechsfacher Länge wie illustriert bei der Filterzigarettenherstellung verwendet werden soll, dann werden zuerst simultan Stopfen 3' doppelter Länge an den Linien A und A' durchschnitten, um drei identische Filterstäbe doppelter Länge zu erhalten, die jeweils einen zentralen Stopfen 2' doppelter Länge mit einem Hohlraum 6 an jedem Ende haben, der durch einen Stopfen 3 einfacher Länge verschlossen wird. Wie zuvor beschrieben, wird jeder Filterstab doppelter Länge dann zwischen zwei eingehüllten Tabakstäben ausgerichtet und damit verbunden und dann wird mitten durch den Stopfen 2' doppelter Länge geschnitten, um zwei erfindungsgemäße Filterzigaretten zu erhalten. Es ist offensichtlich, dass der kontinuierlich geformte Filterstab zunächst in andere mehrfache (z.B. doppelte oder vierfache oder achtfache) Längen geschnitten werden könnte und/oder, dass Filter einfacher Länge wie in 1, die aus Stücken mehrfacher Länge oder direkt aus dem kontinuierlich geformten Filterstab geschnitten werden, individuell an einfache umhüllte Tabakstäbe angebracht werden könnten.
3 zeigt die Perforationen 8 von 1, wie aber in Verbindung mit den 1 und 2 erläutert wurde, sind diese Perforationen optional und können fehlen.
1. Beispiel
In einem speziellen Beispiel eines Filters und einer Filterzigarette gemäß der Erfindung, wie mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben, ist der Filter 27 mm lang und hat einen Umfang von etwa 25 mm. Der bukkale Endstopfen 2 ist ein 10 mm langer, nicht eingehüllter Acetat-(NWA)-Stopfen, d.h. ein vorgeformter, nicht eingehüllter Stopfen aus plastifizierten, zusammengefassten und miteinander verbundenen Celluloseacetatfilamenten; er besteht aus einem Gemisch aus zwei Kabeln von jeweils zwei Ballen, wobei der eine Ballen eine Denierzahl von 8/39, d.h. 8 dpf (Denier pro Filament), und eine Gesamtdenierzahl von 39 × 10³ und der andere eine Denierzahl von 7/34 hat, so dass ein 7–8/73 Denier-Produkt entsteht. Eine bestimmte Kabelspezifikation kann unterschiedlich verarbeitet werden, um Stopfen unterschiedlicher Leistung hervorzubringen; in diesem Beispiel ist die Verarbeitung derart, dass der 10-mm- Stopfen 2 einen PD von 45 mm WG und eine Teerretention von weniger als 35% hat. Der stromaufwärtige Endstopfen 3 ist ein 10 mm langer, eingehüllter Acetat-(WA)-Stopfen, d.h. ein vorgeformter, eingehüllter Stopfen aus plastifizierten Celluloseacetatfilamenten, aus einem Kabel mit einer Denierzahl von 9/37; er hat einen PD von 10,5 mm WG und eine Teerretention von etwa 16%. Die Filterhülle ist 27 mm lang, der Hohlraum ist 7 mm lang und erstreckt sich zwischen den Stopfen 2 und 3; er hat keine Perforationen 8 wie in den 1 und 2 dargestellt und besteht aus einem luftdurchlässigen Papier, um den Hohlraum 6 zu ventilieren. Der Filterstab ist durch einen ventilierenden Manschettenumschlag 12 an einen handelsüblichen eingehüllten Tabakstab 10, 11 angebracht.
Das Manschettenumschlagpapier hat einen einfachen Ring aus Ventilationsperforationen 14 um den Hohlraum 6, so dass beim Rauchen Außenluft lateral durch die Umschlagperforationen und die darunter liegende durchlässige Filterhülle in den Hohlraum eintreten kann.
Beispiele 2 und 3
Der Filter und die Filterzigarette der Beispiele entsprechen den oben im 1. Beispiel beschriebenen, mit der Ausnahme, dass bei beiden die Filterlänge 25 mm beträgt, die NWA- und WA-Stopfen 8 mm lang sind und der Hohlraum 9 mm lang ist, wobei der bukkale NWA-Endstopfen aus einer Kombination von zwei 8/39-Denier-Kabeln mit einem PD von 78 mm WG und einer Teerretention von 37% besteht, und der stromaufwärtige WA-Stopfen aus einem 8/28-Kabel mit einem PD von 12 mm WG und einer Teerretention von 16% besteht.
In der folgenden Tabelle werden die resultierenden Filterzigaretten der Beispiele 1 bis 3, die erfindungsgemäß sind, mit einer handelsüblichen ventilierten „Light"-Filterzigarette unter Verwendung des gleichen Tabakstabs mit einem ventilierten WA-Filter verglichen. Die Filter der Beispiele 1 bis 3 hatten jeweils eine Teerretention von insgesamt 45%, wohingegen der handelsübliche Vergleichsfilter eine Teerretention von 57% hatte.
Die hierin offenbarten Werte für Produkt- und Komponentenparameter (einschließlich Druckabfall, Teerretention, Ventilation in %, Durchlässigkeit) wurden mit Gerätschaften und Bedingungen gemäß Industrienorm (CORESTA) gemessen. Folglich ist der Druckabfall (Zugwiderstand) die Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Filters oder der betreffenden Komponente bei einem stabilen Volumenstrom von 17,5 ml/sec und wird, sofern nicht als „offen" (gemessen mit zugelassener Ventilation) angegeben, „eingeschlossen" (eingekapselt im Messgerät, ohne Ventilation) gemessen. Die Zufuhrausbeuten der Rauchkomponenten (Teer, CO, Nikotin, usw.) werden gemessen, indem die Zigarette auf einer Standard-(Filtrona)-Rauchmaschine unter standardmäßigen ISO-Bedingungen geraucht (Züge mit jeweils einem Volumen von 35 ml und einer Dauer von 2 sec, in Ein-Minuten-Intervallen) und der zugeführte Rauch gesammelt und analysiert wird. Die Filter- und Filterstopfenretentionsleistung wird berechnet, indem die Zigarette mit eingeschlossenem Filter (keine Ventilation) geraucht und das Gewicht der Teerretention durch den/die betreffenden Stopfen gemessen wird; die Teerretention ist das Verhältnis, ausgedrückt als prozentualer Anteil, zwischen diesem Gewicht von in dem/den Stopfen zurückgehaltenem Teer und dem Gesamtgewicht des genannten zurückgehaltenen Teers und der zugeführten Teerausbeute. Die prozentuale Ventilation (oder Luftverdünnung) ist der Anteil an Ventilationsluft, der in dem Gesamtvolumenstrom vom bukkalen Ende der Zigarette vorliegt; sie wird an der nicht angezündeten Zigarette gemessen, wobei der genannte Gesamtstrom auf 17,5 ml/sec eingestellt wird; in der Praxis sind 50% Ventilation oder Luftverdünnung ein Hinweis darauf, dass beim Rauchen jeder Zug ein Verhältnis zwischen hinzugefügter Ventilationsluft und ursprünglichem Rauch von etwa 50/50 v/v beinhaltet, und 40% Ventilation weisen auf ein Verhältnis von 40/60 hin und so weiter. Die CORESTA-(Centre de Cooperation pour les Recherches Scientifique Relatives au Tabac)-Einheit der Luftdurchlässigkeit ist ml/min·cm² unter 1 kPa.
Die für die Parametermessungen hierin verwendeten ISO-Tests beinhalten:
Teerausbeute – ISO 4387 (Zigaretten – Bestimmung des Rohkondensats und des nikotinfreien Trockenkondensats unter Verwendung einer Abrauchmaschine für Routineanalysen).
Kohlenmonoxidausbeute – ISO 8454 (Zigaretten – Bestimmung des Kohlenmonoxidgehalts in der Gasphase von Zigarettenrauch – NDIR-Verfahren).
Papierdurchlässigkeit – ISO 2965 (Materialien für Zigarettenpapiere, Filterstabumhüllungen und Belagpapier einschließlich Materialien mit Zonenperforation – Bestimmung der Luftdurchlässigkeit).

Claims

Tabakrauchfilter, der eine Teerretention von höchstens 50% hat und Folgendes umfasst: einen stromabwärtigen Filterstopfen mit einer Teerretention von höchstens 50%, der einen Zugwiderstand von 40 bis 130 mm Wassersäule hat, einen stromaufwärtigen Filterstopfen mit einer Teerretention von höchstens 22%, der einen Zugwiderstand von bis zu 20 mm Wassersäule hat und in Längsrichtung stromaufwärts davon beabstandet ist, und eine Filterhülle, die um die voneinander beabstandeten Stopfen eingreift und diese miteinander verbindet, um einen Hohlraum dazwischen zu definieren, wobei die Filterhülle eine oder mehrere auf den Hohlraum ausgerichtete Ventilationsöffnungen hat.
Tabakrauchfilter, der eine Teerretention von höchstens 50% hat und Folgendes umfasst: einen stromabwärtigen Filterstopfen mit einer Teerretention von höchstens 50%, der einen Zugwiderstand von 40 bis 130 mm Wassersäule hat, einen stromaufwärtigen Filterstopfen mit einer Teerretention von höchstens 22%, der einen Zugwiderstand von bis zu 20 mm Wassersäule hat und in Längsrichtung stromaufwärts davon beabstandet ist, und eine Filterhülle, die um die voneinander beabstandeten Stopfen eingreift und diese miteinander verbindet, um einen Hohlraum dazwischen zu definieren, wobei die Filterhülle keine Ventilationsöffnungen hat.
Filter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der stromabwärtige Filterstopfen einen Zugwiderstand von 60 bis 110 mm Wassersäule hat.
Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der stromabwärtige Filterstopfen eine Teerretention von 35 bis 45% hat.
Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der stromaufwärtige Filterstopfen einen Zugwiderstand von 8 bis 16 mm Wassersäule hat.
Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der stromaufwärtige Filterstopfen eine Teerretention von 14 bis 20% hat.
Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Filterhülle eine Ventilationshülle ist.
Filter nach Anspruch 7, wobei die Filterhülle aus einem luftdurchlässigen Material besteht.
Filterzigarette, die einen Filter nach einem der vorherigen Ansprüche umfasst, der an seinem stromaufwärtigen Ende mit einem umhüllten Tabakstab verbunden ist, wobei ein Weg für die Passage von externer Ventilationsluft lateral in den Hohlraum vorgesehen ist.
Filterzigarette nach Anspruch 9, wobei der Filter und der umhüllte Tabakstab durch eine Ringmanschette verbunden sind.
Filterzigarette nach Anspruch 9, wobei der Filter und der umhüllte Tabakstab durch einen vollständigen Manschettenumschlag verbunden sind, wobei die Filterhülle und der Umschlag zusammen einen Weg bereitstellen, damit externe Ventilationsluft lateral dadurch in den Hohlraum strömen kann.
Filterzigarette nach Anspruch 11, wobei die Filterhülle aus einem luftdurchlässigen Material besteht und der Manschettenumschlag eine oder mehrere Ventilationsöffnungen hat, die auf den Hohlraum ausgerichtet sind.
Filterzigarette nach Anspruch 11, wobei der Manschettenumschlag eine oder mehrere Ventilationsöffnung(en) hat, die auf eine oder mehrere Ventilationsöffnung(en) in der Filterhülle und auf den Hohlraum ausgerichtet ist/sind.
Filterzigarette nach einem der Ansprüche 9 bis 13, die eine CO-Zufuhr von weniger als 5 mg, und ein CO/Teer-Zufuhrverhältnis von weniger als 0,7 hat.
Mehrfachlängenfilterstab, der eine Mehrzahl von Filtern nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst, die als eine Einheit Ende an Ende in einer Spiegelbildbeziehung miteinander verbunden sind.