DE69807290T3

DE69807290T3 - Zigarette mit einem Doppelfilter

Info

Publication number: DE69807290T3
Application number: DE69807290T
Authority: DE
Inventors: Takaichi Yokohama-shi Yoshida; Hayato Yokohama-shi Hasebe; Kazuyo Yokohama-shi Kaneki; Shinichiro Tanaka
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: CN1103195C; KR100275038B1; DE69807290T2; KR19990006997A; CN1216236A; EP0885570A1; TW385235B; DE69807290D1; EP0885570B2; EP0885570B1; US6206007B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zigarette mit einem Doppelfilter und insbesondere auf eine Zigarette mit einer Doppelfilterstruktur, die einen hohen Zugwiderstand hat und ein abgesenktes CO/Teer-Verhältnis im Hauptrauchstrom aufweist, wie dies z.B. durch die GB-A-2091078 offengelegt worden ist.
Mit den in letzter Zeit erfolgten Veränderungen bezüglich des Geschmacks von Rauchern sind Zigaretten mit niedrigem Nikotin und niedrigem Teergehalt erwünscht. Entsprechend sind viele Luftlöcher (Belüftungslöcher) oder Ventilationseinrichtungen in einem sog. Spitzenpapier zur Verbindung einer Tabakstange und einem Filter längs der Umfangsrichtung des Filters ausgebildet. Inhaliert ein Raucher den Rauch, strömt Luft durch diese Löcher in den Filter, um die Lufteinströmrate (auch die Filterventilationsrate) von dem Spitzenpapier zu erhöhen. Steigt die Lufteinströmrate, steigt die Luftmenge im Hauptrauchstrom, und die Konzentrationen von Nikotin und Teer verringern sich entsprechend.
Wird die Lufteinströmrate angehoben, verringert sich jedoch der Saugwiderstand (Luftdurchlässigkeitswiderstand des Produktes) eines Zigarettenproduktes. Dieses senkt den Zugwiderstand während des Rauchens, so daß der Originalgeschmack des Produktes nicht länger aufrecht erhalten werden kann. Gegenwärtig kommerziell verfügbare Zigaretten mit Filtern haben allgemein eine Teermenge von 1-15 mg/Zigarette und ein CO/Teer-Verhältnis (d.h. das Gewichtsverhältnis von Kohlenmonoxyd CO zu Teer enthalten in dem Hauptrauchstrom) von 1 oder mehr. Zigaretten mit einem CO/Teer-Verhältnis von einer Höhe von 1,5 werden ebenso vermarktet. In letzter Zeit sind Zigaretten mit einem CO/Teer-Verhältnis von weniger als 1 erwünscht.
Ein Verfahren zum Absenken des CO/Teer-Verhältnisses ist auf einen Filter anzuwenden, der ein niedriges Teerfilterleistungsvermögen aufweist und zur gleichen Zeit die Filterluftdurchlässigkeit erhöht. Wenn ein Filter mit einem niedrigen Teerfilterleistungsvermögen verwendet wird, steigt die Teermenge in dem Hauptrauchstrom, um das CO/Teer-Verhältnis abzusenken. Wird die Filterluftdurchlässigkeit erhöht, verringert sich die Verbrennungsmenge der Zigarette, um die Teermenge zu verringern, wobei jedoch das CO/Teer-Verhältnis sich nicht wesentlich ändert. Deshalb kann die Kombination der zwei o.g. Einflüsse das CO/Teer-Verhältnis verkleinern, während die Teermenge in dem Hauptrauchstrom bei einem vorbestimmten Wert verbleibt.
Leider senkt das gerade beschriebene Verfahren den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand einer Zigarette.
Zigaretten mit einer Filterventilation (d.h. mit einer Einrichtung wie z.B. in einem Spitzenpapier gebildete Belüftungslöcher für einen Luftstrom aus der kreisförmig umgebenden Oberfläche eines Filters) verlangen angeblich einen Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 90-130 mmH₂O, um einen guten Geschmack zu erhalten. Der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand von Zigaretten, deren CO/Teer-Verhältnis durch das oben beschriebene Verfahren abgesenkt worden ist, erreicht jedoch nicht 90 mmH₂O. Dieses verschlechtert den Geschmack der Zigaretten.
Als ein anderes Verfahren der CO/Teer-Verhältnisabsenkung ist in JP-A-62-175162 (KOKAI) ein Filter offengelegt worden, der ein spezielles Material, wie z.B. einen Plastikfilm, z.B. einen Polyethylenfilm als Filterelement verwendet. Auch JP-A-4-16151 (KOKOKU) hat einen Filter vorgeschlagen, der ein spezielles Material und einen speziellen Aufbau besitzt, wobei ein solcher Filter ein rohrförmiges inneres Element aus Plastik aufweist, dessen Spitze gefaltet ist. Diese Filter können das CO/Teer-Verhältnis absenken. Die Verwendung des speziellen Materials und Aufbaus erhöht jedoch die Herstellungskosten und macht die Filterherstellung schwierig.
Es ist deshalb ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zigarette mit einem Filter zu schaffen, die Nikotin und Teer bei reduzierten Konzentrationen in dem Hauptrauchstrom zeigen und trotzdem einen hohen Zugwiderstand aufweisen, ohne spezielles Material oder Aufbau zu verwenden.
Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zigarette mit einem Filter zu schaffen, der ein CO/Teer- Verhältnis mit weniger als 1 aufweist und noch einen zufriedenstellenden Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand hat. Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Zigarette mit einem Doppelfilter vorgesehen, bestehend aus: dem Doppelfilter mit einem ersten Filterelement und einem zweiten Filterelement, das stromabwärts des ersten Filterelementes angeordnet ist; einer Tabakstange, die stromaufwärts des Filters angeordnet ist; und aus einem Spitzenpapier, das einen stromabwärtsseitigen Endabschnitt der Tabakstange und eine im wesentlichen gesamte Umfangsoberfläche des Filters abdeckt und Lufteinströmeinrichtungen aufweist, die wenigstens eine Reihe von zahlreichen Löchern besitzen (Belüftungslöcher), welche in einer Umfangsrichtung des Filters gebildet sind, wobei ein Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des ersten Filterelements 1 bis 4 mmH₂O/mm beträgt, wobei ein Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des zweiten Filterelements das zwei- bis siebenfache des Luftdurchlässigkeitswiderstands pro Längeneinheit des ersten Filterelements beträgt, und wobei eine Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier 20% oder mehr beträgt.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Luftströmrate vorzugsweise 35% oder mehr, vorzugsweise 60-85%. Des weiteren weist in der vorliegenden Erfindung die Lufteinströmeinrichtung vorzugsweise eine Öffnungsstellung in einem Bereich auf, der dem ersten Filterelement entspricht und vorzugsweise in einem Bereich von 4 mm vom stromaufwärtsseitigen Ende bis 10 mm von einem stromabwärtsseitigen Ende eine Öffnungsstellung besitzt.
In der vorliegenden Erfindung kann ein CO/Teer-Verhältnis von weniger als 1 und ein Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 90-130 mmH₂O sicherer erreicht werden, wenn der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des zweiten Filterelementes 2,5-7 mal dem Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des ersten Filterelementes beträgt, die Lufteinströmrate des Spitzenpapiers bei 20-85% liegt und die Lufteinströmeinrichtung eine Öffnungsstellung in einem Bereich von 4 mm vom stromaufwärtsseitigen Ende bis 10 mm von einem stromabwärtsseitigen Ende des Filters besitzt. In diesem Fall ist es eher vorzuziehen, daß der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des zweiten Filterelementes 3-7 mal dem Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des ersten Filterelementes und/oder die Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier bei 30-85% liegt.
In der vorliegenden Erfindung kann der Filter eine Länge von 15-40 mm und einen Umfang von 20-27 mm wie in dem Fall der gebräuchlichen Zigaretten aufweisen.
Diese Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale, so daß die Erfindung auch durch eine Unterkombination dieser beschriebenen Merkmale zustande kommen kann.
Die Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie zusammen mit den angehängten Zeichnungen hergenommen wird. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Zigarette mit einem Doppelfilter nach der vorliegenden Erfindung vorstellt;
2A-2C schematisch perspektivische Ansichten zur Erklärung der Öffnungsstellung einer Lufteinströmeinrichtung in einer Zigarette mit einem Doppelfilter nach der vorliegenden Erfindung;
3A eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in Zigaretten als vergleichbare Beispiele vorstellt;
3B eine graphische Darstellung, die die Teermenge und den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf in den Zigaretten als vergleichbare Beispiele nach 3A zeigt;
4A ist eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einer einfachen Filterzigarette 1(PD = 88 mmH₂O) als ein vergleichbares Beispiel und eine Doppelfilterzigarette (PD = 97 mmH₂O, PD-Verhältnis = 2,8) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
4B eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und den Produktluftdurchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf (%) in den Zigaretten nach 4A;
5A eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und die CO-Teer-Relation als Funktionen von Vf in einer einfachen Filterzigarette 2 (PD = 106 mm H₂O) als vergleichbares Beispiel und eine Doppelfilterzigarette (PD = 97 mmH₂O, PD-Verhältnis = 2,8) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
5B eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und den Produktluftdurchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf (in %) in den Zigaretten nach 5A zeigt;
6A eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einer einfachen Filterzigarette (PD = 80 mm H₂O) als vergleichbares Beispiel und eine Doppelfilterzigarette (PD = 71 mmH₂O, PD-Verhältnis = 2,8) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
6B eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und den Produkt-Durchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf (%) in den Zigaretten nach 6A zeigt;
7A eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einer einfachen Filterzigarette (PD = 88 mm H₂O) als ein vergleichbares Beispiel und eine Doppelfilterzigarette (PD = 78 mmH₂O, PD-Verhältnis = 2,8) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
7B eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und dem Produktluftdurchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf (%) in den Zigaretten nach 7A zeigt;
8A eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einer einfachen Filterzigarette (PD = 100 mmH₂O) als ein vergleichbares Beispiel und eine Doppelfilterzigarette (PD = 87 mmH₂O, PD-Verhältnis = 2,8) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
8B eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf (%) in den Zigaretten nach 8A zeigt;
9A eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einer einfachen Filterzigarette (PD = 140 mmH₂O) als vergleichbares Beispiel und eine Doppelfilterzigarette (PD = 115 mmH₂O, PD-Verhältnis = 2,8) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
9B eine graphische Darstellung, die die Teermenge pro Zigarette und den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand als Funktionen von Vf (%) in den Zigaretten nach 9A zeigt;
10 eine graphische Darstellung, die den Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (offen) und des Teerfilterleistungsvermögens (offen) als Funktionen des PD-Verhältnisses eines Doppelfilters (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 100 mmH₂O, Vf = 70%), zeigt;
11 eine graphische Darstellung, die den Produktluftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von dem PD-Verhältnis eines Doppelfilters (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 100 mmH₂O, Vf = 70%) zeigt;
12 eine graphische Darstellung, die den Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (offen) und des Teerfilterleistungsvermögens (offen) als Funktionen des PD-Verhältnisses eines Doppelfilters zeigt (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 65 mmH₂O, Vf = 30%);
13 eine graphische Darstellung, die den Produktluftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des PD-Verhältnisses des Doppelfilters zeigt (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 65 mm H₂O, Vf = 30%);
14 eine graphische Darstellung, die den Produktluftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen der Öffnungsstellung in einem Spitzenpapier zeigt
15 eine graphische Darstellung, die den Produktluftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 80 mmH₂O, PD-Verhältnis = 6) der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 100 mmH₂O, PD-Verhältnis = 6) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 65 mmH₂O, PD-Verhältnis = 1,5) nach einem vergleichbaren Beispiel zeigt;
18 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 85 mmH₂O, PD-Verhältnis = 1,5) als ein vergleichbares Beispiel zeigt;
19 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 100 mmH₂O, PD-Verhältnis = 1,5) als ein vergleichbares Beispiel zeigt;
20 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 70 mmH₂O, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 80 mmH₂O, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen) = 90 mmH₂O, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 100 mmH₂O, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 120 mmH₂O, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
25 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktion von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 70 mmH₂O, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
26 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 85 mmH₂O, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
27 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer- Verhältnis aus Funktionen von Vf in einem Doppelfilter (Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)) = 100 mmH₂O, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
28 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis aus Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette Vf = 40%, PD-Verhältnis = 6, nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 70%, PD-Verhältnis = 6) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
30 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 55%, PD-Verhältnis = 1,5) als ein vergleichbares Beispiel zeigt;
31 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 70%, PD-Verhältnis = 1,5) als ein vergleichbares Verhältnis zeigt;
32 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 85%, PD-Verhältnis = 1,5) als ein vergleichbares Beispiel zeigt;
33 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 30%, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
34 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 40%, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
35 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 50%, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
36 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 70%, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
37 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilter-Zigarette (Vf = 85%, PD-Verhältnis = 3) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
38 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 30%, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
39 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 55%, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
40 eine graphische Darstellung, die den Produkt- Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Vf = 70%, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
41 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Tabakstange CO/Teer-Verhältnis = 0,67, Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand = 68 mmH₂O, PD-Verhältnis = 10) nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
42 eine graphische Darstellung, die den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) in einer Doppelfilterzigarette (Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis = 0,80, Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand = 35 mmH₂O, PD-Verhältnis = 6) nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und
43 eine graphische Darstellung, die das CO/Teer-Verhältnis und den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand zeigt, wenn die Filterlänge bei 25 mm fixiert war und die Länge des zweiten Filterelementes an der Abstromseite verändert wurde.
Die vorliegenden Erfindungen haben sich auf eine Doppelfilterausführung konzentriert, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, und haben umfassend diesen Filter studiert. Wie aus dem Stand der Technik bestens bekannt, weist der Doppelfilter ein erstes Filterelement und ein zweites Filterelement auf. Das erste Filterelement ist an der stromaufwärtigen Seite in einer Richtung angeordnet, in der der Hauptrauchstrom strömt (in dieser Patentbeschreibung auch einfach als stromaufwärts bezeichnet), wenn der Rauch inhaliert wird. Das zweite Filterelement ist auf der Abstromseite in dieser Strömungsrichtung des Hauptrauchstromes (in dieser Patentbeschreibung einfach als Abstrom bezeichnet). In einer Zigarette mit einem herkömmlichen Doppelfilter ist der Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des zweiten Filterelementes gleich oder niedriger als der Widerstand des ersten Filterelementes.
Unerwarteterweise jedoch haben die hier tätigen Erfinder herausgefunden, dass durch eine wesentliche Erhöhung des Luftdurchlässigkeitswiderstandes per Längeneinheit des zweiten Filterelementes im Vergleich zu dem Widerstand des ersten Filterelementes, es möglich ist, den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand einer Zigarette signifikant zu erhöhen und dadurch eine Zigarette mit einem hohen Zugwiderstand zu schaffen, selbst wenn die Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier, in dem die Ventilationslöcher gebildet sind, angehoben wird. Die hier tätigen Erfinder haben des weiteren umfassende Studien an der Basis dieses Wissens angestellt und herausgefunden, dass das erste Ziel, das zuvor beschrieben wurde, erreicht werden kann, indem der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des zweiten Filterelementes wenigstens zweimal dem des ersten Filterelementes in dem Doppelfilter eingerichtet wird, und auch in dem eine Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier auf 20% oder mehr eingestellt wird. Auf diesem Wege haben die damit befassten Erfinder die vorliegend Erfindung durchgeführt. Die Erfinder haben insbesondere herausgefunden, dass es möglich ist, ein CO/Teer-Verhältnis von weniger als 1 und einen Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 90-130 mmH₂O zu erhalten, wenn der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des zweiten Filterelementes 2,5-7 mal des Widerstandes des ersten Filterelementes beträgt, die Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier 20-85% ist und die Lufteinströmeinrichtung eine Öffnungsstelle innerhalb des Bereiches von 4 mm von dem stromaufwärtsseitigen Ende bis 10 mm von dem stromabwärtsseitigen Ende des Filters besitzt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen detailliert beschrieben.
1 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Zigarette mit einem Doppelfilter (im folgenden einfach als eine Zigarette bezeichnet) der vorliegenden Erfindung zeigt, insgesamt in einer im wesentlichen zylindrischen Form. Eine Zigarette 10 (1) besitzt einen Filter 11 und eine Tabakstange 12. Der Filter 11 und die Tabakstange 12 sind durch ein Spitzenpapier 19 miteinander verbunden.
Der Filter 11 besitzt ein erstes Filterelement 13 und ein zweites Filterelement 14, das sich stromabwärts von dem ersten Filterelement 13 befindet.
Die ersten und zweiten Filterelemente 13 und 14 bestehen aus faserigen Materialien 15 und 16, die identisch oder unterschiedlich sein können. Beispiele von faserigen Materialien sind Kammzüge aus langen Fasern, wie z.B. Zelluloseacetat, Polypropylen und Reyon, zerquetschte Zellulose, Linters, und gekräuselte Garne. Im Hinblick auf die Würze und den Geschmack einer Zigarette, bestehen das erste und das zweite Filterelement 13 und 14 vorzugsweise aus Zellulose-Acetat, Fasern oder einem trockenen, nichtverwebtem Gewebe für einen Zigarettenfilter, das in JP-A-44-13788 (KOKOKU) beschrieben ist. Das letztgenannte, nichtverwebte Gewebe kann, kurz gesagt, präpariert werden, indem ein selbstvernetzendes Copolymerharz von Vinylacetat, Acryl-Ester und ein Venyl-Monomer mit Aminen, Amiden, Methylol und/oder einer Karbongruppe (d.h. 2-Aminomethyl-Vinyl-Ester, 5-Aminobenzyl-Vinyl-Ester, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, Hydroxymethyl-Acrylat, Itaconsäure, Maleinsäure) in der Form einer O/W-Emulsion oder -Lösung auf einem nassen Zellstoffflies, vorzugsweise in einer Menge von 5-40 Gew.% des Gewichtes des Flieses, wobei man das Flies trocknet.
Das erste Filterelement 13 ist vorzugsweise aus Strängen von Zellulose-Acetat-Fasern mit einem Y-Querschnitt und einem Faden-Denier von 5 Deniers oder mehr hergestellt und das zweite Filterelement 14 aus Kammzügen von Zellulose-Acetat-Fasern mit einem Y-Querschnitt und einem Faden-Denier von 2 Deniers oder weniger. Das ist deshalb so, weil derartige Filterelemente durch die bestehenden Anlagen hergestellt werden können.
In der Zigarette nach 1 sind die faserförmigen Materialien 15 und 16 der ersten und zweiten Filterelemente 13 und 14 individuell mit Papierumschlägen 17 und 18 umhüllt, um jeweils zylindrische Stopfen zu bilden. Die Papierumhüllungen 17 und 18 können aus einem luftdurchlässigen, porösen Material oder einer Substanz mit vielen Löchern hergestellt sein. Die Papierumhüllungen 17 und 18 können z.B. herkömmliche luftdurchlässige Papierumhüllungen sein. Derartige Papierumhüllungen können üblicherweise eine Luftdurchlässigkeit von 1000 bis 50 000 mL/cm²/min/100 mmH₂O aufweisen. Eine von den Papierumhüllungen 17 und 18 kann jedoch luftundurchlässig sein. Eine derartige luftundurchlässige Papierumhüllung ist Stand dr Technik. Es sei angemerkt, dass die ersten und zweiten Filterelemente 13 u. 14 auch direkt mit dem Spitzenpapier 19 umwickelt werden können, ohne mit den Papierumhüllungen 17 u. 18 umwickelt zu sein.
Faserige Materialien, die die ersten und zweiten Filterelemente 13 u. 14 bilden, sind vorzugsweise in der gesamten Längsrichtung und über den vollständigen Querschnitt der ersten und zweiten Filterelemente 13 u. 14 in der Hauptsache gleichmässig. Dies ist deshalb so, weil derartige Filterelemente bereits durch die Verwendung bestehender Einrichtungen hergestellt werden können.
Die ersten und zweiten Filterelemente 13 u. 14 können im Kontakt miteinander oder beabstandet voneinander in der Längsrichtung angeordnet sein (1). Im letzteren Fall kann der zwischen den ersten und zweiten Filterelementen 13 u. 14 gebildete räumliche Abstand mit Aktivkohle gefüllt sein (nicht gezeigt). Alternativ kann dem ersten Filterelement Aktivkohlefilter zugesetzt sein.
In der vorliegenden Erfindung können die ersten und zweiten Filterelemente 13 u. 14, die jeweils einzeln mit den Papierumhüllungen 17 u. 18 umwickelt sind, des weiteren integral mit einer zweiten Papierumhüllung umhüllt und miteinander verbunden werden. Diese zweite Papierumhüllung ist aus einem luftdurchlässigen porösen Material oder einem Material mit Löchern hergestellt und kann eine luftdurchlässige Papierumhüllung identisch der Papierumhüllung 17 oder 18 sein. Die Tabakstange 12 ist stromaufwärtsseitig von dem Doppelfilter 11, wie oben beschrieben, angeordnet, wobei die Tabakstange in Längsrichtung des Filters 11 das zweite Filterelement 13 berührt. Die Tabakstange 12 kann die in herkömmlichen Zigaretten verwendete sein. Die Tabakstange 12 kann insbesondere durch Umwickeln eines Tabakmaterials, wie z.B. geschnetztelter Tabak, mit herkömmlichem luftdurchlässigem Papier oder Papierumhüllung gebildet werden. Dieses luftdurchlässige Papier kann üblicherweise eine Luftdurchlässigkeit von 10-200 mL/cm²/min/100 mmH₂O aufweisen. Der Luftdurchlässigkeitswiderstand der Tabakstange, die eine Druckdifferenz PD aufweist, wenn an der Stange von ihrem einen Ende eine Luftfliessrate von 17,5 cm³/Sek. ohne Verstopfen oder Abdecken der Seite (Umfangsseite der Stange) gesorgt wird, ist üblicherweise 35-100 mmH₂O.
Der abstromseitige Endabschnitt der Tabakstange 12 und die gesamte Umfangsoberfläche des Filters 11 werden mit dem Spitzenpapier 19 umwickelt. Das Material des Spitzenpapiers 19 ist nicht besonders begrenzt, solange wie das Material in herkömmlichen Zigaretten verwendet wird. Z.B. kann ein luftundurchlässiges Spitzenpapier verwendet werden.
Das Spitzenpapier 19 weist eine Lufteinströmeinrichtung auf, die wenigstens eine Reihe von mehreren Löchern (Ventilationslöcher) 20 aufweist, die entlang der Umfangsrichtung des Filters ausgebildet sind. In der Zigarette nach 1 sind diese Ventilationslöcher 20 in einer Reihe entlang der Umfangsrichtung des Filters 11 ausgebildet. Die Lufteinströmeinrichtung kann jedoch auch eine Mehrzahl von Ventilationsöffnungen aufweisen, die in zwei oder mehreren Reihen gebildet sind.
Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, können die Ventilationslöcher 20 entweder durch eine mechanische Einrichtung oder durch eine elektrische Einrichtung gebildet werden. Nachdem die Ventilationsöffnungen 20 mechanisch oder elektrisch in dem Spitzenpapier 19 gebildet worden sind, wird das Spitzenpapier 19 um die Umfangsoberfläche des Filters 11 und den abstromseitigen Endabschnitt der Tabakstange 12 umwickelt und an den Endabschnitten verklebt. Das Spitzenpapier 19, in dem die Ventilationslöcher nicht gebildet sind, wird alternativ noch um die Umfangsoberflächen des Filters 11 und der Tabakstange 12 umwickelt und an den Endabschnitten verklebt; anschliessend werden die Ventilationslöcher 20 z.B. durch einen Laser gebildet. Die Luftdurchlässigkeit des Spitzenpapiers, die mit Ventilationsöffnungen versehen ist, beträgt üblicherweise 100 bis 7 000 mL/cm²/100 mmH₂O.
In der Zigarette nach der vorliegenden Erfindung beträgt der Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des zweiten Filterelementes 14 wenigstens das Zweifache des Widerstandes des ersten Filterelementes 13. Zusätzlich beträgt die Lufteinströmrate von dem perforierten Spitzenpapier 19 20% oder mehr.
Der Luftdurchlässigkeitswiderstand eines Filterelementes ist eine Druckdifferenz PD (mmH₂O) in dem Filterelement, das gemessen wird, wenn das Filterelement von seinem Ende bei einer Luftfliessrate von 17,5 cm²/Sek. angesaugt wird, wobei das Filterelement durch ein luftundurchlässiges Gummi abgedeckt wird, um einen Luftstrom in das Filterelement von der Seite oder dem Umfang zu verhindern. Der Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (offen) bezieht sich auf eine Druckdifferenz eines Filterabschnittes, der gemessen wird, indem man getrennt von einer mit einem Filter versehenen Zigarette längs der Kontaktebene der Tabakstange und dem Filterabschnitt schneidet und indem man den Filterabschnitt von seinem Ende einer Luftströmrate von 17,5 cm³/Sek. unterzieht, ohne dass sich die Seite des Filterabschnitts zusetzt, was abgekürzt als FAPR (offen) bezeichnet ist. Andererseits bezieht sich der Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (offen) auf eine Druckdifferenz des einzeln geschnittenen Filterabschnitts, die gemessen wird, wenn der Filterabschnitt von seinem Ende bei einer Luftfliessrate von 17,5 cm³/Sek. angesaugt wird, wobei der Filterabschnitt durch ein luftundurchlässiges Gummi so bedeckt wird, dass ein Einströmen von Luft in das Filterelement durch die Ventilationsöffnungen verhindert wird, was als FAPR (geschlossen) abgekürzt bezeichnet wird.
Die Lufteinströmrate oder Filterventilationsrate (Vf) ist das Verhältnis (in %) der Strömrate von Luft, die in die Zigarette (mit einem Filter) durch ein Spitzenpapier (mit einer Lufteinströmeinrichtung) an dem Fußende einströmt, wenn die Zigarette bei einer Standard-Luftströmrate von 17,5 cm³/Sek. geraucht wird.
Wird der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des zweiten Filterelementes 14 auf wenigstens das Zweifache des Widerstandes des ersten Filterelementes 13 gesetzt und die Lufteinströmrate von dem perforierten Spitzenpapier 19 auf 20% oder mehr entsprechend der vorliegenden Erfindung festgesetzt, so wird eine Doppelfilterzigarette mit einem hohen Zugwiderstand geschaffen, obwohl die Konzentrationen von Nikotin und Teer in dem Hauptrauchstrom abgesenkt werden (weil die Lufteinströmrate eine Höhe von 20% oder mehr aufweist). Die Zigaretten nach der vorliegenden Erfindung können ein CO/Teer-Verhältnis von weniger als 1,0 und einen Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 90-130 mmH₂O aufweisen. Der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand ist eine Druckdifferenz PD (mmH₂O), wenn an einer Zigarette mit einem Sog bei einer Strömrate von 17,5 cm³/Sek. gesogen wird, ohne die in dem Spitzenpapier der Zigarette gebildeten Ventilationslöcher zu verschliessen, was mit PAPR abgekürzt bezeichnet wird. Der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand, der folglich mit offenen Ventilationslöchern gemessen wird, wird manchmal auch als ein Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand (offen) oder PAPR (offen) bezeichnet.
Ein Luftdurchlässigkeitswiderstand oder PD eines Filterelementes mag durch eine geeignete Auswahl des Faserdurchmessers und/oder der Füllmenge des verwendeten Fasermaterials eingestellt werden, was dem Stand der Technik entspricht. Andererseits kann eine Filterventilationsrate Vf durch eine geeignete Auswahl der Grösse und/oder der Anzahl von Ventilationslöchern und/oder der Anzahl von Reihen von Ventilationslöchern eingestellt werden.
Das Verhältnis des Luftdurchlässigkeitswiderstandes oder PD pro Längeneinheit des zweiten Filterelementes/des Luftdurchlässigkeitswiderstandes oder PD per Längeneinheit des ersten Filterelementes (was im folgenden vereinfacht als ein Filterelement PD-Verhältnis, oder noch einfacher als ein PD-Verhältnis bezeichnet wird) ist in der vorliegenden Erfindung 2-7 und die Lufteinströmrate Vf vorzugsweise 35% oder mehr bzw. vorzugsweise 60-85%. In diesem Fall kann die vorliegende Erfindung den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand (d.h. durch 10 mmH₂O oder mehr im Vergleich zu herkömmlichen Doppelfilterzigaretten) wesentlich erhöht werden, während eine hohe Lufteinströmrate in den sog. Niedrigteerzigaretten mit einer Teermenge von 1-3 mg/Zigarette gehalten werden kann. Zigaretten mit einer niedrigen Teermenge und einem hohen Zugwiderstand können somit geschaffen werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand durch Einstellen der Lufteinströmrate auf 35-60% nicht nur in Niedrigteerzigaretten sondern auch bei Zigaretten mit einem mittleren Teergehalt, d.h. einer Teermenge von 4-10 mg/Zigarette, erheblich anheben.
Des weiteren weist die Lufteinströmeinrichtung in der vorliegenden Erfindung in dem Bereich des Spitzenpapiers vorzugsweise eine Öffnungsstellung auf, die dem ersten Filterelement entspricht. Dieser Zusammenhang wird mit Bezug auf 2A-2C im folgenden beschrieben.
Als ein Modellfall wird angenommen, dass der Filter 11 eine Filterlänge von 25 mm und ein Filterelement-PD-Verhältnis von 2,0 hat, wobei ein erstes Filterelement 13 eine Länge von 10 mm und einen Luftdurchlässigkeitswiderstand von 25 mmH₂O und ein zweites Filterelement eine Länge von 15 mm und einen Luftdurchlässigkeitswiderstand von 75 mmH₂O aufweist. Der Umfang dieses Filters 11 ist mit einem Spitzenpapier 19 bedeckt.
Wird der Filter 11 von seinem Basisende durch einen Sog bei einer festen Fliessrate angesaugt (s. 2A), ohne Ventilationslöcher 20 in dem Spitzenpapier 19, beträgt das Verhältnis von in den Filter 11 strömender Luft von seinem stromaufwärtsseitigen Ende 100%. Der FAPR (geschlossen) des Filters 11 ist somit der gesamte Wert der Luftdurchlässigkeitswiderstände des ersten und zweiten Filterelementes 13 u. 14, d.h. 100 mmH₂O.
In 2B sind Ventilationslöcher 20 an einer Stelle, die 10 mm beabstandet von dem stromaufwärtsseitigen Ende des Filters 11 liegt, d.h. in dem Abschnitt des Spitzenpapiers 19, der dem verbundenen Abschnitt des ersten und zweiten Filterelementes 13 u. 14 entspricht. wird die Lufteinströmrate durch die Ventilationslöcher 20 auf 50% festgelegt und wird der Filter 11 von seinem Basisende durch Saugen bei einer festen Fliessrate betrieben, gibt es 50% der in dem Filter 11 strömenden Luft durch das stromaufwärtige Ende des Filters. Der augenscheinliche Luftdurchlässigkeitswiderstand des ersten Filterelementes 13 sinkt auf 12,5 mmH₂O, folglich sinkt der FAPR (offen) des Filters 11 auf 87,5 mmH₂O.
In 2C sind Ventilationslöcher 20 an einer Stelle 5 mm beabstandet von dem stromaufseitigen Ende des Filters 11, d.h. in dem Abschnitt des Spitzenpapiers 19, der der Mitte in der Längsrichtung des ersten Filterelementes entspricht. Wird die Lufteinströmrate durch die Ventilationslächer 20 auf 50% festgelegt und wird der Filter von seinem Basisende durch Saugen bei einer festen Fliessrate betrieben, kommt 50% der in den Filter 11 strömenden Luft durch das stromaufwärtsseitige Ende des Filters. In diesem Fall beträgt der augenscheinliche Luftdurchlässigkeitswiderstand 6,25 mmH₂O in dem Abschnitt des ersten Filterelementes 13, der sich stromaufwärts von der Öffnungsstellung befindet. Auf der anderen Seite beträgt der offensichtliche Luftdurchlässigkeitswiderstand 12,5 mmH₂O in einem Abschnitt abstromseitig von der Öffnungsstellung aufgrund der durch die Ventilationslöcher 20 strömenden Luft. Folglich wird der FAPR (offen) des Filters 93,75 mmH₂O. Zufällig ist der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand die Summe des augenscheinlichen Luftdurchlässigkeitswiderstandes der Tabakstange und des FAPR (offen). Die augenscheinlichen Luftwiderstände der Tabakstangen sind dieselben wie für die Zigaretten nach 2B u. 2C. Folglich können die Ergebnisse, nämlich das der FAPR (offen) der 2C grösser ist als der nach 2B, auf dem Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand angewendet werden.
Wird die Öffnungsstellung der Ventilationslöcher 20 in dem Abschnitt des Spitzenpapiers festgelegt, die dem ersten Filterelement entspricht, kann, wie oben beschrieben, der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand der Zigarette 10 im Vergleich zu dem Fall angehoben werden, in dem die Öffnungsstellung der Ventilationslöcher 20 in einem Abschnitt kurz oberhalb oder abstromseitig von dem verbundenen Abschnitt der ersten und zweiten Filterelemente 13 u. 14 festgesetzt wird.
Es sei angemerkt, dass die Öffnungsstellung die Stellung in Längsrichtung des Filters 11, der in dem Spitzenpapier 19 gebildeten Ventilationslöcher ist. Sind eine Vielzahl von Ventilationslöchern in einer Reihe in Umfangsrichtung (1) gebildet, ist die Öffnungsstellung die Position von der Mitte der Ventilationslöcher 20. Enthält die Lufteinströmeinrichtung mehrere Reihen von Ventilationslöchern 20, dann ist die Öffnungsstellung die Position in Längsrichtung des Filters 11 von der Mitte der zwei Ventilationslochreihen, die am weitesten von allen Reihen beabstandet sind.
Es wird insbesondere bevorzugt, dass die Öffnungsstellung der Ventilationslöcher 20 des Spitzenpapiers sich in dem Bereich des Spitzenpapiers befindet, der dem ersten Filterelement 13 entspricht, und sich zwischen 4 mm von dem stromaufwärtsseitigen Ende und 10 mm von dem stromabseitigen Ende (Basisende) des Filters 11 befindet. Beträgt die Öffnungsstellung weniger als 4 mm von dem stromaufwärtigen Ende des Filters 11, können das stromaufwärtsseitige Ende und dessen Nachbarschaft des Filters 11 nicht mit einem Kleber zur Verbindung des Filters 11 und der Tabakstange 12 beschichtet werden, wenn das Spitzenpapier 10, in dem die Ventilationslöcher 20 gebildet sind, an den Umfängen des Filters 11 und der Tabakstange 12 verklebt wird. Dieses verringert erheblich die mechanische Festigkeit der Zigarette 11. Ist die Öffnungsstellung weniger als 10 mm von dem stromabseitigen Ende des Filters 11, kann der Erhöhungseffekt des Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstandes nicht erreicht werden und des weiteren können die Ventilationslöcher 20 durch Lippen während des Rauchens verschlossen werden.
Wird der Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des zweiten Filterelementes 14 auf 2,5-7 mal des Widerstandes des ersten Filterelementes 13 festgesetzt, die Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier auf 20-85% festgesetzt, und besitzt die Lufteinströmeinrichtung eine Öffnungsstellung innerhalb des Bereiches von 4 mm von dem stromaufwärtsseitigen Ende bis 10 mm von dem stromabwärtsseitigen Ende, wie oben beschrieben, ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, zuverlässiger ein CO/Teer-Verhältnis von weniger als 1 und einen Luftdurchlässigkeitswiderstand von 90-130 mmH₂O zu erhalten. In diesem Fall ist vorzuziehen, dass das PD-Verhältnis des zweiten Filterelementes zu dem ersten Filterelement 3 bis 7 und die Lufteinströmrate Vf 30 bis 85% beträgt.
Nach der vorliegenden Erfindung hat das ersten Filterelement 13 einen Luftdurchlässigkeitswiderstand von 1-4 mmH₂O/mm.
Des weiteren kann der Filter 11 nach der vorliegenden Erfindung eine Länge von 15-40 mm und eine Umfangslänge von 20-27 mm ähnlich Filtern einer herkömmlichen Filterzigarette haben.
Wie oben beschrieben, kann die Zigarette nach der vorliegenden Erfindung gleichzeitig folgende zwei Erfordernisse erfüllen, d.h. Absenken des CO/Teer-Verhältnisses auf weniger als 1 und Aufrechterhalten des Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstandes bei 90 mmH₂O oder mehr, die allgemein miteinander unvereinbar sind.
Zusätzlich verlangt die Zigarette nach der vorliegenden Erfindung kein spezielle Filtermaterial noch einen speziellen Filteraufbau. Dies verhindert ein Ansteigen der Herstellungskosten.
Beispiele
Es wurden Experimente durchgeführt, um die Wirkungen der Zigarette nach der vorliegenden Erfindung wie folgt zu prüfen.
Experiment I
Probezigaretten mit Abnahmenummern I-1 bis I-7 nach Tabelle 1 wurden wie folgt hergestellt:
Erste und zweite Filterelemente wurden durch Umwickeln von Zellulose-Acetat-Strängen mit Fasergewichten (Deniers), Faserquerschnittsformen und Gesamtstranggewichten (Deniers) nach Tabelle 1 mit Umhüllungen, die Umhüllungsluftdurchlässigkeiten nach Tabelle 1 aufweisen und entsprechend die daraus resultierenden Materialien in die Gestalt eines Stopfens formen. Die Längen und Luftdurchlässigkeitswiderstände der daraus sich ergebenden ersten und zweiten Filterelemente sind in Tabelle 1 dargestellt.
Diese ersten und zweiten Filterelemente wurden jeweils stromaufwärts und stromabwärts in Längsrichtung angeordnet, um Filter durch Umwickeln mit einer zweiten Umhüllung zu bilden. Die PD-Verhältnisse dieser Filter und die Durchlässigkeiten der zweiten Umhüllung sowie Luftdurchlässigkeitswiderstände der fertigen Filterprodukte sind ebenso in Tabelle 1 dargestellt.
Abschnitte von getrennt vorbereiteten Tabakstangen und die Umfangsflächen der Filter wurden mit mit Öffnungen versehenen Spitzenpapieren (Breite 30 mm) mit Luftdurchlässigkeiten, Anzahl von mittels Laser gebildeten Ventilationslochreihen und ZC-Werten (s. Tabelle 1) überdeckt. Auf diese Art erhielt man die Probezigaretten I-I bis I-VII. In Tabelle 1 (und Tabelle 2) ist "ZC" der Abstand von dem Basisende des Filters bis zu der Öffnungsstellung.
Es sei angemerkt, dass die charakteristischen Werte der Probezigaretten mit Ausnahme der Filter und Spitzenpapiere auf dem regulären Zigarettenstandardwerten basieren. D.h., es wurde eine Mischung geschnitzelten Tabaks für Zigaretten als geschnitzelter Tabak verwendet, und die Füllmenge des geschnitzelten Tabaks betrug 703 mg/Zigarette. Ebenso wurde ein Papier mit einer Durchlässigkeit von 24 mL/cm²/min/100 mmH₂O als Papier zum Umhüllen der Tabakstange verwendet. Die Zigarettenabmessungen waren eine Tabakstangenlänge von 59 mm, eine Filterlänge von 25 mm, eine Zigarettenumfangslänge von 24,8 mm und eine Spitzenpapierbreite von 30 mm.
Diese Probezigaretten I-1 bis I-7 wurden bei einer Temperatur von 22 °C und einer Feuchtigkeitkeit von 60% RH für 48 Stunden oder mehr konditioniert. Alle konditionierten Probezigaretten wurden bezüglich ihrer Gewichte, ihres PAPR (offen) und ihrer Vf-Werte unter Verwendung einer Zigarettenqualitätsmessungsvorrichtung gemessen und die Durchschnittswerte jedes gemessenen Artikels wurde berechnet. Diejenigen Proben, die die Kriterien des Durchschnittsgewichtes von +/– 10 mg, den durchschnittlichen Luftdurchlässigkeitswiderstand von +/– 5 mmH₂O und das durchschnittliche Vf von +/– 2% erfüllten, wurden selektiert und dem Experiment unterzogen.
Der PAPR-Wert, die Lufteinströmrate (Vf), Nikotin, Teer, die CO-Gasliefermenge und die Anzahl der Züge jeder der Probezigaretten I-I bis I-VII, wie oben beschrieben, wird unter Standard-Rauchbedingungen unter Verwendung einer 8-Zigaretten-Rauchvorrichtung der Firma Filtrona Co. gemessen. Das CA-Teerverhältnis wurde ebenfalls aus den erhaltenen Messwerten berechnet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
War die Lufteinströmrate (Vf) so niedrig wie 35% und ZC 14 mm (s. Tabelle 2), ist die Probezigarette I-2I mit einem PD-Verhältnis von 4,1 in dem PAPR-Wert angehoben und in dem CO/Teer-Verhältnis von 0,96 auf 0,94 abgesenkt worden, im Vergleich zu der Probezigarette I-1 mit einem PD-Verhältnis von 1,0.
War die Lufteinströmrate (Vf) so hoch wie 75 odr 76% und ZC 14 mm, wurden die Probezigaretten I-5 und I-6 mit PD-Verhältnissen von 2,0 und 6,8 in dem PAPR-Wert angehoben und in den CO/Teer-Verhältnissen abgesenkt, im Vergleich zu den Probezigaretten I-3 und I-4 mit einem PD-Verhältnis von 0,5 und 1,0.
Es wurde somit sichergestellt, dass, wenn das PD-Verhältnis 2,0 oder mehr ist, d.h., wenn der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des zweiten Filterelementes wenigstens zweimal des des ersten Filterelementes ist, es somit möglich ist, den PAPR-Wert anzuheben und das CO/Teer-Verhältnis abzusenken im Vergleich zu einem Fall, worin das PD-Verhältnis 1,0 ist, d.h., die Luftdurchlässigkeitswiderstände per Längeneinheit der ersten und zweiten Filterelemente gleich sind oder im Vergleich zu einem Fall, worin das PD-Verhältnis 0,5 ist, d.h., der Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des ersten Filterelementes zweimal dessen des zweiten Filterelementes ist. Es wurde auch herausgefunden, dass, je höher das PD-Verhältnis ist, desto grösser ist der Zuwachs in dem PAPR-Wert und desto grösser fällt die Verringerung des CO/Teer-Verhältnisses aus. Indem man die Probezigaretten I-6 und I-7 mit erforderlichen gleichen PD-Verhältnissen von 6,8 und 6,7 und unterschiedlichen ZC-Werten von 14 und 19 mm vergleicht, fällt auf, dass die Probezigarette I-7, in der ZC grösser war als die Länge (15 mm) des zweiten Filterelementes, d.h. Ventilationslöcher wurden auf der ersten Filterelementseite gebildet, den PAPR erhöhte und das CO/Teer-Verhältnis verglichen mit der Probezigarette I-6 absenkte, in der ZC kleiner als die Länge (15 mm) des zweiten Filterelementes war.
Experiment II
(A) Simulation
Eine Zigarette mit einem Doppelfilteraufbau, die in der Lage ist, ein niedriges CO/Teer-Verhältnis zu erreichen, und einen hohen Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand zu halten, d.h., in der Lage zu sein, einen hohen Luftdurchlässigkeitswiderstand und ein niedriges Filterleistungsvermögen zu erreichen, wurde durch Anwendung einer Simulation geprüft.
Um den Luftdurchlässigkeitswiderstand und das Teerfilterleistungsvermögen eines Filters vorherzusagen, kann eine vorhersagende Gleichung für allgemeine Doppelfilter verwendet werden.
Wenn es keine Einströmluft von dem Umfang gibt, folgt die Beziehung zwischen einer Strömrate Q (cm³/Sek.) eines durch einen Filter strömenden Fluids und einem Luftdurchlässigkeitswiderstand ΔP (cmH₂O) der Darcy-Regel (FORDYCE, W.P.I.W. Hughes und M.E. Ivinson; TOB.SIC., 75, 20-25 (1961)), dargestellt durch folgende Gleichung (1): ΔP = 8 q L(Q/A) (1)
Wo λ (cmH₂O × Sek./cm²) ein unabhängiger Koeffizient des Filters darstellt, L (cm) die Länge des Filters und A (cm²) die Querschnittsfläche des Filters darstellt.
Andererseits ist ein Tar-Filterleistungsvermögen E₀ eines Zellulose-Acetat-Filters mit einem Umfang von 2,47 cm und einer Länge von 2,5 cm einfach durch eine DWYER-Experimentalgleichung (2) beschrieben: E0 = 1 – exp[-ΔP{0,0111 + (0,371Q) + 4,54Q(–5/3}] (2)
Entsprechend wird ein Teerfilterleistungsvermögen E eines Filters mit einer Länge L berechnet, indem eine logarithmische Transmissionsregel mit folgender Gleichung (3) zur Anwendung kommt: E = 1 – (1 – E0)L/2,5 (3)
Der Doppelfilter wird in drei Bereiche unterteilt, wenn der Unterschied zwischen den Luftdurchlässigkeitswiderständen der ersten und zweiten Filterelemente und der Veränderung der Strömrate in dem Filter, verursacht durch die Ventilationslöcher, berücksichtigt werden. Indem man ΔP₁, ΔP₂, ΔP₃ und E₁, E₂, und E₃ die Luftdurchlässigkeitswiderstände bzw. Teerfilterleistungsvermögen in diesen drei Bereichen sein lässt, werden ein Luftdurchlässigkeitswiderstand P_T und ein Teerfilterleistungsvermögen E_T des Doppelfilters jeweils durch die folgenden Gleichungen (4) und (5) entsprechend wiedergegeben: ΔPT = ΔP1 + ΔP2 + ΔP3 (4) Er = 1 – (1-E1)(1-E2)(1-E3) (5)
Die wie oben eingeführten Gleichungen (1) bis (5) werden mit den Verbrennungscharakteristiken üblicher Zigaretten kombiniert, um den PAPR-Wert, Anzahl der Züge, Teer, Nikotin und CO-Gasmenge vorauszubestimmen. Bei dieser Simulation werden aktuell gemessene Werte als der FAPR-Wert (geschlossen) und die Filterventilationsrate (Vf) angegeben.
(B) Tatsächliche Messungen
Werte werden tatsächlich gemessen, um die Anwendbarkeit der Simulationsergebnisse auf tatsächlich vorbereitete Zigaretten sicherzustellen. D.h., ein Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 2,8 entsprechend der vorliegenden Erfindung (vorbereitet auf eine Art und Weise, die dem Experiment II ähnelt) und zwei einfachen Filtern 1 und 2 (vergleichbare Beispiele) mit verschiedenen Luftdurchlässigkeitswiderständen werden, wie in Tabelle 3 dargestellt, vorbereitet. Ein einfacher Filter ist ein Filter mit einem einzelnen Filterelement. Zellulose-Acetat wurde als ein Fasermaterial in Filterelementen dieser Filter verwendet. Diese Filter werden mit vier Typen von mit Öffnungen versehenen Spitzenpapieren mit unterschiedlichen Luftdurchlässigkeiten entwickelt. Die charakteristischen Werte, ausgenommen für die Filter und die Spitzenpapiere, basieren auf den regulären Zigarettenstandardbedingungen. D.h., in diesem Experiment wurde eine Mischung geschnetzelten Tabaks für Zigaretten als geschnetzelter Tabak verwendet und die Füllmenge des geschnetzelten Tabaks war 703 mg/Zigarette. Ein Papier mit einer Durchlässigkeit von 24 mL/cm²/min/100 mmH₂O wurde als Papier zum Umwickeln der Tabakstange verwendet. Die Zigarettendimensionen waren eine Tabakstangenlänge von 59 mm, eine Filterlänge von 25 mm und ein Zigarettenumfang von 24,8 mm. Die Abmessungen des Spitzenpapiers waren ZC von 14 mm und eine Breite von 30 mm. 1, 2 oder 4 Reihen von Ventilationslöchern wurden in diesen Spitzenpapieren gebildet. Die Luftdurchlässigkeit jedes durchlässigen Spitzenpapiers war 200, 600 oder 1200. "ZC" ist der Abstand von dem Basisende des Filters bis zu der Öffnungsstellung.
Diese Probezigaretten II-1 bis II-12 wurden bei einer Temperatur von 22 °C und einer Feuchtigkeit von 60% RH für 48 Stunden oder mehr konditioniert. All die konditionierten Probezigaretten wurden auf ihre Gewichte, ihren PAPR-Wert (offen) und ihre Vf-Werte hin gemessen, indem eine Zigarettenqualitätsmessvorrichtung benutzt wurde und es wurden die Durchschnittswerte jedes der gemessenen Artikel berechnet. Diejenigen Proben, die die Kriterien des Durchschnittsgewichtes von +/– 10 mg, des durchschnittlichen Luftdurchlässigkeitswiderstandes +/– 5 mg H₂O und dem durchschnittlichen Vf +/– 2% erfüllten, wurden selektiert und dem Experiment unterzogen.
Das Nikotin, der Teer, die CO-Gasliefermenge und die Anzahl der Züge jeder der Probezigaretten II-1 bis II-12 (wie oben beschrieben) wurden unter Standard-Rauchbedingungen unter Einsatz einer 8-Zigaretten-Rauchvorrichtung der Firma Filtrona Co. gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
3A bis 5B wurden auf Basis der Simulationsergebnisse und unter Verwendung der in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse erstellt.
3A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen der Filterventilationsrate (Vf)(%) in Zigaretten unter Verwendung von einfachen Filtern 1 und 2 mit unterschiedlichen FAPR-Werten (geschlossen) (88 mmH₂O, 106 mmH₂O).
3B zeigt die Teermenge pro Zigarette und den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand PAPR (offen) als Funktionen der Filterventilationsrate (Vf)(%) in Zigaretten unter Verwendung einfacher Filter 1 und 2.
In Bezug auf 3A und 3B stellt die graphische Auswertung der Ergebnisse tatsächlich gemessene Werte dar und die festen und gestrichelten Linien stellen Wert dar, die aufgrund einer Simulation für diese Zigaretten kalkuliert worden sind.
Mit Bezug auf die 3A und 3B wird eine herkömmliche Technik der CO/Teer-Verhältnisanhebung unter Beibehaltung der Teermenge im folgenden beschrieben: Eine mit einem einfachen Filter (einfach 2 in 3A u. 3B) ausgestattete Zigarette, deren FAPR-Wert bei 106 mmH₂O liegt und die die einen Vf von 50% hat, wurde als Kontrolle verwendet. Ein einfacher Filter entspricht einem Doppelfilter, indem das PD-Verhältnis annähernd 1 ist, d.h. die Luftdurchlässigkeitswiderstände der ersten und zweiten Filterelemente weisen keinen signifikanten Unterschied auf.
Die Teermenge in dieser Kontrollzigarette betrug 5,3 mg, wie durch einen Punkt a1 in 3A angedeutet. Das CO/Teer-Verhältnis der Kontrollzigarette betrug 1,18, wie durch einen Punkt a2 ind 3A angedeutet. Der PAPR-Wert der Kontrollzigarette betrug 102 mmH₂O, wie durch einen Punkt a3 in 3B angedeutet.
In einer Zigarette mit einem einfachen Filter ("einfach 1") mit einem auf 88 mmH₂O reduziertem FAPR-Wert und mit einem auf 58,5% erhöhten Vf, um das CO/Teer-Verhältnis bei Beibehaltung der Teermenge unter Verwendung der herkömmlichen Technik abzusenken, betrug die Teermenge 5,3 mg, wie durch einen Punkt b1 in 3A angedeutet. Das CO/Teer-Verhältnis der Zigarette betrug 0,96, wie durch einen Punkt b2 in 3A angezeigt. Der PAPR-Wert der Zigarette betrug 82 mmH₂O, wie durch einen Punkt b3 in 3B angezeigt.
D.h., es war möglich, unter Beibehaltung von 5,3 mg Teer durch Absenken des FAPR-Wertes (geschlossen) von 106 auf 88 mmH₂O und durch Anheben des Vf von 50% auf 58,5% das CO/Teer-Verhältnis von 1,18 auf 0,96 abzusenken. Jedoch fiel der PAPR-Wert, der 102 mmH₂O in der Kontrollzigarette betrug, stark auf 82 mmH₂O in der Zigarette mit einfach 1, dessen CO/Teer-Verhältnis durch die herkömmliche Technik abgesenkt worden war.
4A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf (in %) in einer Zigarette, die einen einfachen Filter 1 mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 88 mmH₂O verwendet und in einer Zigarette mit einem Doppelfilter, der einen FAPR-Wert (geschlossen) von 97 mmH₂O und ein PD-Verhältnis von 2,8 aufweist.
4B zeigt die Teermenge von Zigaretten und den FAPR-Wert als Funktionen Vf (%) in Zigaretten mit denselben Filtern wie in 4A.
In Bezug auf 4A und 4B zeigen die graphischen Auswertungen der Ergebnisse tatsächlich gemessene Werte, und die durchgezogenen und gestrichelten Linien zeigen Werte, die durch eine Simulation für diese Zigaretten berechnet worden sind.
Mit Bezug auf die 4A und 4B wird im folgenden die Wirkung des Doppelfilters nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Zigarette mit einem einfachen Filter (einfach 1), dessen FAPR-Wert 88 mmH₂O beträgt und einen Vf von 50% aufweist, wurde als Kontrollzigarette benutzt.
Die Schwefelmenge in dieser Kontrollzigarette betrug 6,3 mg, wie durch einen Punkt c1 in 4A gezeigt ist. Das CO/Teer-Verhältnis der Kontrollzigarette betrug 1,02, wie durch Punkt c2 in 4A dargestellt. Der PAPR-Wert der Kontrollzigarette betrug 90 mm, wie durch c3 in 4B angezeigt.
Eine Zigarette mit einem Doppelfilter, dessen FPR-Wert 97 mmH₂O und dessen PD-Verhältnis 2,8 beträgt, und die einen Vf von 50% hat, wurde als ein Ausführungsbeispiel der Zigarette nach der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Teermenge in dieser Doppelfilterzigarette nach dem Ausführungsbeispiel betrug 6,3 mg, wie durch einen Punkt d1 in 4A dargestellt. Das CO/Teer-Verhältnis der Zigarette betrug 1,02, wie durch eine Punkt d2 in 4A dargestellt. Der PAPR-Wert der Zigarette betrug 106 mmH₂O, wie durch einen Punkt d3 in 4B dargestellt.
D.h., im Vergleich zu der Kontrollzigarette konnte die Doppelfilterzigarette nach dem Ausführungsbeispiel den PAPR-Wert anheben, während die Teermenge und das CO/Teer-Verhältnis bei ihren jeweiligen selben Werten wie bei der Kontrollzigarette gehalten werden.
5A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in % in einer Zigarette mit einem einfachen Filter 2 mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 106 mmH₂O und in einer Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) als einen Gesamtwert von 97 mmH₂O und ein PD-Verhältnis von 2,8.
5B zeigt die Teermenge pro Zigarette und den PAPR-Wert als Funktionen von Vf (%) in Zigaretten mit denselben Filtern wie in 5A.
In Bezug auf die 5A und 5B zeigen die graphischen Auswertungen der Ergebnisse tatsächlich gemessene Werte und die durchgezogenen und gestrichelten Linien zeigen Werte, die durch Simulation für diese Zigaretten berechnet worden sind. In Bezug auf 5A und 5B wird im folgenden die Wirkung des Doppelfilters nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine Zigarette mit einem einfachen Filter (einfach 2), dessen FAPR-Wert von 106 mmH₂O beträgt, und die ein Vf von 50% aufweist, wurde als Kontrollzigarette verwendet.
Die Teermenge in dieser Kontrollzigarette betrug 5,3 mg, wie durch einen Punkt a1 in 5A angezeigt. Das CO/Teer-Verhältnis der Kontrollzigarette betrug 1,18, wie durch einen Punkt a2 in 5A gezeigt. Der PAPR-Wert der Kontrollzigarette betrug 102 mmH₂O, wie durch einen Punkt a3 in 5B dargestellt.
Eine Zigarette, die einen Doppelfilter aufweist, dessen FAPR-Wert (geschlossen) 97 mmH₂O beträgt und dessen PD-Verhältnis 2,8 ist, und die ein Vf von 59% besitzt, wurde als ein Ausführungsbeispiel der Zigarette nach der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Teermenge in dieser Doppelfilterzigarette nach dem Ausführungsbeispiel betrug 5,3 mg, wie durch einen Punkt e1 in 5A angezeigt. Das CO/Teer-Verhältnis der Zigarette betrug 0,95, wie durch einen Punkt e2 in 5A dargestellt. Der PAPR-Wert der Zigarette betrug 102 mmH₂O, wie durch einen Punkt e3 in 5B dargestellt.
D.h., im Vergleich zur Kontrollzigarette konnte in der Zigarette nach der vorliegenden Erfindung das CO/Teer-Verhältnis von 1,18 auf 0,95 absenkt werden, während eine Teermenge von 5,3 mg und ein PAPR-Wert von 102 mmH₂O erhalten blieb.
Wie oben beschrieben, konnte in diesem Experiment durch den Doppelfilter das CO/Teer-Verhältnis bei gleichzeitigem Halten der Teermenge und des PAPR-Wertes abgesenkt werden, wenn das PD-Verhältnis 2,8 betrug, d.h., wenn der Luftdurchlässigkeitswiderstand per Längeneinheit des ersten Filterelementes auf der stromaufwärtigen Seite des Filters signifikant niedriger als der des zweiten Filterelementes an dem Basisende war.
Ist man in der Lage, die Teermenge zu halten, so bedeutet das, dass die Teermenge innerhalb des Bereiches von +/– 1 mg im Hinblick auf die Teermenge in der Kontrollzigarette gehalten werden kann. Ist man in der Lage, den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand ebenfalls zu halten, so bedeutet das, dass der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand innerhalb des Bereiches von +/– 10 mmH₂O im Hinblick auf den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand der Kontrollzigarette gehalten werden kann.
In dem oben beschriebenen Experiment zeigt ein Vergleich der tatsächlich gemessenen Werte und der berechneten Werte, dass die Voraussage der Filtereigenschaften unter Verwendung der vorher beschriebenen Simulation geeignet war.
Die vorliegende Erfindung kann den PAPR-Wert, wie oben beschrieben, halten, und dies hat folgende Auswirkung: der Geschmack einer Zigarette ist von einer Sorte zur anderen unterschiedlich, somit haben unterschiedliche Sorten unterschiedliche Geschmacksvorstellungen. Diese Geschmacksvorstellung jeder Sorte wird nicht nur durch die Materialien des umhüllenden Papiers, des Filters und der Typen von Geschmackskomponenten und Tabakmaterialien beeinflusst, sondern auch durch den Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand (PAPR). Die Geschmacksvorstellungen der einzelnen Zigaretten unverändert zu halten, indem man in der Lage ist, den PAPR-Wert zu halten, ist deshalb bei Zigaretten entscheidend. Ob die zwei Bedingungen (im folgenden als objektive Bedingungen bezeichnet), d.h. in der Lage zu sein, das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1 abzusenken und in der Lage zu sein, den PAPR-Wert zu halten, gleichzeitig erreicht werden können, wurde überprüft. Als erstes (s. 3A) hat die Zigarette mit dem einfachen Filter 1 mit einem niedrigen FAPR-Wert (geschlossen) ein niedrigeres CO/Teer-Verhältnis als bei der Zigarette mit dem einfachen Filter 2 mit einem hohen FAPR-Wert (geschlossen). Der PAPR-Wert der letzten Zigarette sinkt jedoch ebenfalls ab (3B). D.h., wird ein einfacher Filter verwendet, kann das CO/Teer-Verhältnis durch Absenken des FAPR-Wertes (geschlossen) verringert werden. Die Würze und der Geschmack verschlechtern sich aufgrund eines Absinkens in dem PAPR-Wert unvermeidlich. In der Zigarette mit einem Filter mit einem niedrigen FAPR-Wert (geschlossen) (s. 3A), kann das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1 abgesenkt werden, wenn Vf 53% oder mehr beträgt. Ist dies der Fall, ist der PAPR-Wert jedoch geringer als 90 mmH₂O (3B). Wie bereits erklärt, beträgt der PAPR-Wert vorzugsweise 90-130 mmH₂O im Hinblick auf Würze und Geschmack. Unglücklicherweise können die oben aufgeführten Zielbedingungen nicht durch das Verfahren des CO/Teer-Verhältnis-Absenkens durch Absenken des FAPR-Wertes (geschlossen) eines einfachen Filters erreicht werden.
Andererseits konnten, wie aus den 4A, 4B, 5A u. 5B ersichtlich, die Zigaretten mit Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 2,8 nach der vorliegenden Erfindung das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1 absenken und den PAPR-Wert innerhalb des Bereiches von 90-130 mmH₂O halten, wenn Vf 53% oder mehr betrug.
Fälle, in denen der FAPR-Wert (geschlossen) des Doppelfilters nach der vorliegenden Erfindung verändert wurde, werden im folgenden beschrieben.
6A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf in % in einer Zigarette mit einem einfachen Filter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 80 mmH₂O und in einer Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) als einen Gesamtwert von 71 mmH₂O und einem PD-Verhältnis von 2,8.
6B zeigt die Teermenge pro Zigarette und den PAPR-Wert als Funktionen von Vf (%) bei Zigaretten mit denselben Filtern wie in 6A.
Bezüglich der 6A und 6B zeigen die durchgezogenen und gestrichelten Linien Werte, die durch Simulation für diese Zigaretten berechnet worden sind.
Wie in 6A und 6B dargestellt, konnte die Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 71 mmH₂O als Gesamtwert und einem PD-Verhältnis von 2,8 die gestellten Bedingungen erreichen, wenn Vf 40% oder weniger betrug.
7A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf (in %) in einer Zigarette mit einem einfachen Filter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 88 mmH₂O und in einer Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) als Gesamtwert von 78 mmH₂O und einem PD-Verhältnis von 2,8.
7B zeigt die Teermenge pro Zigarette und den PAPR-Wert als Funktionen von Vf (in %) in Zigaretten mit denselben Filtern. In den 7A u. 7B zeigen die durchgezogenen und gestrichelten Linien Werte, die durch Simulation für diese Zigaretten berechnet wurden.
Wie in 7A u. 7B gezeigt, konnte die Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 78 mmH₂O, also einem Gesamtwert, und mit einem PD-Verhältnis von 2,8 die Zielbedingungen erreichen, wenn Vf 35-50% betrug.
8A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf (in %) in einer Zigarette mit einem einfachen Filter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 100 mmH₂O und in einer Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 87 mmH₂O als Gesamtwert und einem PD-Verhältnis von 2,8.
8B zeigt die Teermenge pro Zigarette und den PAPR-Wert als Funktionen von Vf (%) in Zigaretten mit denselben Filtern wie in 8A.
In 8A u. 8B bedeuten die durchgezogenen und gestrichelten Linien Werte, die durch Simulation für diese Zigaretten berechnet worden sind.
Wie in 8A und 8B gezeigt, konnte die Zigarette mit Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 87 mmH₂O als ein Gesamtwert und einem PD-Verhältnis von 2,8 die Zielbedingungen erreichen, wenn Vf 48-60% betrug.
9A zeigt die Teermenge pro Zigarette und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf (in %) in einer Zigarette mit einem einfachen Filter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 140 mmH₂O und in einer Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) als Gesamtwert von 115 mmH₂O und einem PD-Verhältnis von 2,8.
9B zeigt die Teermenge pro Zigarette und den PAPR-Wert als Funktionen von Vf (%) in Zigaretten mit denselben Filtern wie in 9A.
In 9A u. 9B bedeuten die durchgezogenen und gestrichelten Linien Werte, die durch Simulation für diese Zigaretten berechnet worden sind.
Wie in 9A u. 9B gezeigt, konnte die Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem FAPR-Wert (geschlossen) von 115 mmH₂O als ein Gesamtwert und einem PD-Verhältnis von 2,8 die Zielbedingungen erreichen, wenn Vf 66% oder mehr betrug.
Eine Simulation wurde auf die gleiche Art und Weise wie oben durchgeführt, um die Wirkungen zu prüfen, die der Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand, der Teerfilterwirkungsgrad, das PD-Verhältnis, die Öffnungsstellung, Vf und die Filterelementlänge auf die Eigenschaften wie den PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis einer Zigarette haben.
(i) Filterelement-PD-Verhältnis
10 ist eine graphische Darstellung, die die Eigenschaften eines Doppelfilters mit nicht geschlossenen Ventilationslöchern zeigt, d.h., der FAPR-Wert (offen) und das Teerfilterleistungsvermögen des Filters als Funktionen von dem PD-Verhältnis des Filters. Das Teerfilterleistungsvermögen (offen) entspricht dem Teerfilterleistungsvermögen, wenn in dem Spitzenpapier gebildete Ventilationslöcher nicht verschlossen sind, was als TFE (offen) abgekürzt bezeichnet wird. In diesem Fall waren ein FAPR-Wert (geschlossen) 100 mmH₂O, eine Filterlänge 25 mm, eine Länge eines ersten Filterelementes 12,5 mm, eine Länge eines zweiten Filterelementes 12,5 mm, Vf 70%, ZC 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und einen Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 47 mmH₂O. Ein PD-Verhältnis von 1 entspricht einem einfachen Filter.
Wird das PD-Verhältnis erhöht (10), wird der FAPR-Wert (offen) erhöht und der TFE-Wert (offen) leicht abgesenkt. 11 stellt eine graphische Darstellung dar, die den PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des PD-Verhältnisses einer Doppelfilterzigarette unter denselben Bedingungen wie in 10 dar. Wie in 11 dargestellt, betrug unter den oben genannten Bedingungen das CO/Teer-Verhältnis weniger als 1 und der PAPR-Wert war 90-130 mmH₂O, wenn das PD-Verhältnis 2 oder mehr betrug.
In den in 10 gezeigtem Fall wurde Vf von 70% auf 30% verändert und der FAPR-Wert (geschlossen) wurde von 100 auf 65 mmH₂O verändert. Die Ergebnisse sind in 12 gezeigt.
In dem in 11 gezeigten Fall wurde Vf ähnlich von 70% auf 30% verändert und der FAPR-Wert (geschlossen) von 100 auf 65 mmH₂O verändert. Die Ergebnisse sind in 13 dargestellt. Wie in den 12 u. 13 gezeigt, konnte die Zigarette mit einem Doppelfilter die Zielbedingungen erreichen, wenn das PD-Verhältnis 2,5 oder mehr betrug, wenn Vf 30% und der FAPR-Wert (geschlossen) 75 mmH₂O betrug.
(ii) Öffnungsstellung
14 ist eine graphische Darstellung, die den PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen der Öffnungsstellung in einem Spitzenpapier zeigt. ZC ist der Abstand von dem Basisende des Filters zu der Öffnungsstellung. In diesem Fall betrugen eine Filterlänge 25 mm, ein FAPR-Wert (geschlossen) 90 mmH₂O, Vf 70%, ein PD-Verhältnis 6, eine erste Filterelementlänge 15 mm, eine zweite Filterelementlänge 10 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Die Ergebnisse einer einfachen Zigarette sind zum Vergleich ebenso dargestellt.
Wie in 14 dargestellt, konnte ein Doppelfilter, in dem die Öffnungsstellung vorzugsweise, d.h. ZC, 10-21 mm, oder zwischen 4 oder mehr von dem stromaufwärtigen Ende des Filters und 10 mm von dem Basisende des Filters in dieser Simulation und das PD-Verhältnis 6 betrugen, das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1,0 abgesenkt werden, und der PAPR-Wert auf 90 mmH₂O oder mehr angehoben werden. Der PAPR-Wert unterschied sichsignifikant von dem des einfachen Filters. Das CO/Teer-Verhältnis konnte insbesondere abgesenkt werden, während der ZC-Wert angehoben werden konnte.
(iii) Vf
Der PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf wurden geprüft, wenn der FAPR-Wert (geschlossen) 90 und 100 mmH₂O betrugen. Die Ergebnisse sind in den 15 u. 16 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, ein ZC 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 6, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Die Ergebnisse eines einfachen Filters sind zum Vergleich ebenso dargestellt.
Betrug der FAPR-Wert (geschlossen) 80 mm unter den oben dargestellten Bedingungen (s. 15), unterschieden sich Absenkungen in dem CO/Teer-Verhältnis und der PAPR-Wert signifikant von solchen Werten des einfachen Filters, wenn Vf 20% oder mehr betrug. Insbesondere wenn Vf 30-60% betrug, fiel das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1 und der Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand betrug 90-130 mmH₂O.
Lag der FAPR-Wert (geschlossen) bei 100 mmH₂O unter den oben dargestellten Bedingungen (16), so unterschieden sich auch Absenkungen in dem CO/Teer-Verhältnis und der PAPR-Wert signifikant von den Werten des einfachen Filters, wenn Vf 20% oder mehr betrug. Speziell, wenn Vf 60 oder mehr betrug, fiel das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1 und der PAPR-Wert betrug 90-130 mH₂O.
Als vergleichbare Beispiele wurde der PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf, wenn der FAPR-Wert (geschlossen) 65, 85 u. 100 mmH₂O in einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 1,5 betrug, überprüft. Die Ergebnisse sind in 17-19 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, ZC 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 1,5, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso gezeigt.
Wie in 17-19 gezeigt, konnte die Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 1,5 die Zielbedingungen unabhängig davon, ob das FAPR-Verhältnis (geschlossen) 65 oder 85 mmH₂O betrug, nicht erreichen.
Das PAPR-Verhältnis und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf, wenn der FAPR-Wert (geschlossen) 70, 80, 90 u. 100 mmH₂O in einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 3 betrugen, wurden überprüft. Die Ergebnisse sind in 20-24 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, ZC 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 1,5, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso gezeigt.
Wie in 20-24 dargestellt, konnten die Zielbedingungen innerhalb des Bereiches von Vf erreicht werden, die in Tab. 5 unten für jeden entsprechenden FAPR-Wert (geschlossen) gezeigt sind. Tabelle 5
Des weiteren wurden, wenn PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von Vf, der FAPR-Wert (geschlossen) 70, 85 u. 100 mmH₂O in einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 10 betrugen, überprüft. Die Ergebnisse sind in 25 u. 27 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterelementlänge 25 mm, ZC 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 1,5, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm und ein Tabak-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein TabakstangenLuftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso dargestellt.
Wie in 25-27 dargestellt, konnten die Zielbedingungen innerhalb des Bereiches von Vf erreicht werden, wie sie in Tab. 6 im folgenden durch jeden entsprechenden FAPR-Wert (geschlossen) gezeigt sind. Tabelle 6
(iv) Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen)
Der PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von dem FAPR-Wert (geschlossen) wurden überprüft, wenn Vf 40% und 70% waren. Die Ergebnisse sind in 28 u. 29 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, eine Öffnungsstelle 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 6, eine erste Filterelementlänge 12,5, eine zweite Filterelementlänge 12,5, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso dargestellt.
Wie in 28-29 dargestellt, unterscheiden sich das CO/Teer-Verhältnis und der PAPR-Wert des Doppelfilters signifikant von den Werten des einfachen Filters unabhängig von dem FAPR-Wert (geschlossen).
Insbesondere wenn Vf 40% betrug, fiel das CO/Teer-Verhältnis auf weniger als 1 und der PAPR-Wert betrug 90-130 mm, wenn der FAPR-Wert zwischen 65-80 mmH₂O lag.
Wenn Vf 70% betrug, wurde das CO/Teer-Verhältnis ebenso auf weniger als 1 gedrückt und der PAPR-Wert lag zwischen 90-130 mm, wenn der FAPR-Wert (geschlossen) zwischen 85-120 mmH₂O lag.
Als vergleichbare Beispiele wurden der PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen von dem FAPR-Wert (geschlossen) überprüft, wenn Vf 55, 70 u. 85% in einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 1,5 betrug. Die Ergebnisse sind in 30-32 gezeigt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, eine Öffnungsstellung 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 1,5, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso gezeigt.
Wie in den 30-32 dargestellt, konnte die Zigarette mit einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 1,5 die Zielbedingungen unabhängig davon, ob Vf 55, 70 oder 85% betrug, nicht erreichen.
Der PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) wurde überprüft, wenn Vf 30, 40, 55, 70 u. 85% in einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 3 betrug. Die Ergebnisse sind in 33-37 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, eine Öffnungsstellung 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 3, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso dargestellt.
Wie in 33-37 dargestellt, konnten die Zielbedingungen innerhalb des Bereiches von FAPR (geschlossen) nach Tabelle 7 im folgenden für jedes entsprechende Vf erreicht werden. Tabelle 6
Des weiteren wurden der PAPR-Wert und das CO/Teer-Verhältnis als Funktionen des Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstandes (geschlossen) überprüft, wenn Vf 30, 55 und 70% in einem Doppelfilter mit einem PD-Verhältnis von 10 betrug. Die Ergebnisse sind in 38-40 gezeigt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, eine Öffnungsstellung 12,5 mm, ein PD-Verhältnis 10, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm, eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm, ein Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis 0,60 und ein Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand 47 mmH₂O. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso dargestellt.
Wie in 38-40 dargestellt, konnten die Zielbedingungen innerhalb des Bereichs des FAPR-Wertes (geschlossen) nach der im folgenden gezeigten Tabelle 8 für jeden entsprechenden Vf-Wert erreicht werden. Tabelle 8
Die Beziehungen zwischen dem FAPR-Wert (geschlossen) und dem PAPR-Wert wurden überprüft, wenn das Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis und der Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand in Zigaretten mit Doppelfilter mit PD-Verhältnissen von 10 u. 6 geändert wurden. Die Ergebnisse sind in 41 u. 42 dargestellt. In diesen Fällen betrugen eine Filterlänge 25 mm, eine Öffnungsstellung 12,5 mm, eine erste Filterelementlänge 12,5 mm und eine zweite Filterelementlänge 12,5 mm. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso dargestellt.
41 entspricht einer Zigarette, die durch Kombinieren eines Doppelfilters mit einem PD-Verhältnis von 10 mit einer Zigarettenstange mit einem Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis von 0,67 und einem Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 68 mmH₂O erhalten wird, und zeigt die Beziehung zwischen dem FAPR-Wert (geschlossen) und dem PAPR-Wert, wenn Vf 40% betrug. Wie in 41 dargestellt, konnten die Zielbedingungen erreicht werden, wenn der FAPR-Wert (geschlossen) 55-65 mmH₂O betrug.
42 entspricht einer Zigarette, die durch Kombination eines Doppelfilters mit einem PD-Verhältnis von 6 mit einer Tabakstange mit einem Tabakstangen-CO/Teer-Verhältnis von 0,80 und mit einem Tabakstangen-Luftdurchlässigkeitswiderstand von 35 mmH₂O erhalten wird und zeigt die Beziehung zwischen dem FAPR-Wert (geschlossen) und dem PAPR-Wert, wenn Vf 80 5 betrug. Wie in 42 dargestellt, konnten die Zielbedingungen erreicht werden, wenn der FAPR-Wert (geschlossen) 95-135 mmH₂O betrug.
Ändert sich das CO/Teer-Verhältnis und der Luftdurchlässigkeitswiderstand einer verwendeten Tabakstange, so ändert sich auch die Kombination von Vf und der Filter-Luftdurchlässigkeitswiderstand (geschlossen), durch den Zielbedingungen erreicht werden können. Ist das CO/Teer-Verhältnis und der Luftdurchlässigkeitswiderstand einer Tabakstange 0,8 oder weniger bzw. 35 mmH₂O oder mehr, kann die Doppelfilterzigarette nach der vorliegenden Erfindung jedoch die Zielbedingungen erreichen.
(v) Länge des Filterelementes
Das CO/Teer-Verhältnis und der PAPR-Wert werden überprüft, während die Filterlänge bei 25 mm festgelegt wurde und die Länge des zweiten Filterelementes auf der Abstromseite verändert wurde. Die Ergebnisse sind in 43 dargestellt. In diesem Fall betrugen eine Filterlänge 25 mm, ein FAPR-Wert (geschlossen) 100 mmH₂O, Vf 70%, ZC 15 mm und ein PD-Verhältnis 6. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines einfachen Filters ebenso dargestellt.
Wie in 43 dargestellt, war es möglich, das CO/Teer-Verhältnis abzusenken und den PAPR-Wert anzuheben im Vergleich zu dem einfachen Filter, unabhängig von der Länge des zweiten Filterelementes. Das Verhältnis der Länge des ersten Filterelementes zu dem des zweiten Filterelementes ist nicht besonders begrenzt. Es war jedoch möglich, das CO/Teer- Verhältnis zu minimieren und den PAPR-Wert zu maximieren, wenn das Verhältnis 1:1 betrug, d.h. die Längen die gleichen waren.
In der oben ausgeführten Beschreibung sind die ersten und zweiten Filterelemente, die den Doppelfilteraufbau darstellen, diejenigen, die über die gesamte Länge und den Querschnitt gleich sind. Jedoch können diese Filterelemente auch aus anderen allgemeinen Filterstrukturen wie z.B. einem Kanalfilter, einem doppelten konzentrischen Filter und einem eingeschnürtem Filter bestehen. D.h., die Doppelfilterzigarette nach der vorliegenden Erfindung kann ähnliche Effekte erreichen unabhängig von dem in dem Doppelaufbau verwendeten Filtertypen. Zusammengefasst schafft die vorliegende Erfindung eine Zigarette, die in der Lage ist, Nikotin beizubehalten und Teer bei verringerten Konzentrationen im Hauptrauchstrom zu führen und zur gleichen Zeit einen hohen Zugwiderstand ohne Verwendung eines speziellen Materials oder Aufbaus zu haben. Zweitens schafft die vorliegende Erfindung eine Zigarette, die die Anforderungen erfüllt, die allgemein mit jeder anderen inkompatibel sind, d.h. mit einem CO/Teer-Verhältnis weniger als 1 und ebenfalls mit einem zufriedenstellenden Produkt-Luftdurchlässigkeitswiderstand.

Claims

Zigarette (10) mit einem Doppelfilter (11), bestehend aus: dem Doppelfilter (11) mit einem ersten Filterelement (13) und einem zweiten Filterelement (14), das stromabwärts des ersten Filterelements angeordnet ist; einer Tabakstange (12), die stromaufwärts des Filters angeordnet ist; und aus einem Spitzenpapier (19), das einen stromabwärtsseitigen Endabschnitt der Tabakstange und eine im wesentlichen gesamte Oberfläche des Filters abdeckt und Lufteinströmeinrichtungen aufweist, die wenigstens eine Reihe von zahlreichen Löchern (20) besitzen, welche in einer Umfangsrichtung des Filters gebildet sind, wobei ein Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des ersten Filterelements 1 bis 4 mmH₂O/mm beträgt, ein Luftdurchlässigkeitswiderstand pro Längeneinheit des zweiten Filters das zwei- bis siebenfache eines Luftdurchlässigkeitswiderstands pro Längeneinheit des ersten Filterelements beträgt, und wobei eine Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier nicht weniger als 20% beträgt.
Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinströmrate nicht weniger als 35% beträgt.
Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinströmrate von dem Spitzenpapier 60 bis 85% ist.
Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinströmeinrichtung eine Öffnungsstellung in einem Bereich aufweist, der dem ersten Filterelement entspricht.
Zigarette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinströmeinrichtung eine Öffnungsstellung in einem Bereich von 4 mm vom stromaufwärtsseitigen Ende bis 10 mm von einem stromabwärtsseitigen Ende des Filters aufweist.
Zigarette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter eine Länge von 15 bis 40 mm und eine Umfangslänge von 20 bis 27 mm aufweist.