EP1182940A1 - Ventilierte filtercigarette - Google Patents

Ventilierte filtercigarette

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EP1182940A1 EP00916882A EP00916882A EP1182940A1 EP 1182940 A1 EP1182940 A1 EP 1182940A1 EP 00916882 A EP00916882 A EP 00916882A EP 00916882 A EP00916882 A EP 00916882A EP 1182940 A1 EP1182940 A1 EP 1182940A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine ventilierte Filtercigarette mit umhülltem Tabakstrang und mit einem Ventilationsmittel aufweisenden Filter (7), der aus zwei Filterteilen (3, 4) besteht. Ventilationsmittel sind im Bereich des tabakstrangseitigen Filterteils (3) angeordnet. Ferner ist das tabakstrangseitige Filterteil (3) ein einteiliges Filtersegment, während das mundseitige Filterteil (4) ein zweiteiliges Filtersegment mit einem Kern (1) und einem Mantel (2), ein sogenanntes koaxiales Filterteil oder Koaxialfilter, ist.

Description

Ventilierte Filtercigarette
Die Erfindung betrifft eine ventilierte Filtercigarette, gemäß Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
In der EP 0 875 160 AI ist eine ventilierte Filtercigarette beschrieben, die ein Filterteil aufweist, das einen koaxialen Filterkern und einen den koaxialen Filterkern umgebenden Filtermantel besitzt. Im Bereich dieses koaxialen Filterteils sind Ventilationslöcher zum Einleiten von Ventilationsluft m den Mantel vorgesehen. Die Ausgestaltung der Materialspezifikationen und die Dimensionierung der Einzelelemente des Tabakstrangs sowie des Filters sind so ausgelegt, daß dann, wenn der Raucher die Ventilationslöcher abdeckt, der Rauch in der Art eines Umschaltventils im wesentlichen durch den Filtermantel geleitet wird, wahrend bei unabgedeckten Ventilationslochern der Rauch hauptsachlich durch den Filterkern des koaxialen Filterteils strömt. Ziel dieser Entwicklung ist es also, die Rauchausbeute bei unterschiedlichem Konsumenrenverhalten quantitativ steuern zu können, beispielsweise eine Erhöhung der Kondensatwerte zu minimieren.
Dieser Rauch ist physikalisch gesehen ein Aerosol, also ein Gemisch aus Luft und Flussigkeitstropfchen. Diese können von deutlich unterschiedlicher Große sein, was aber für das menschliche Auge nicht erkennbar ist.
Die geschmackliche Bewertung des Tabakrauches durch den Konsumenten, also die Aromaqualltat bzw. die Intensität des Geschmackeindruckes wird von der Rauchstromgeschwindigkeit und von der Tropfchengroße und αeren Verteilung,- welche mit Hilfe von Mobilitatsanalysatoren oder durch selektives Sammeln und Sortieren nach Partikelgewicht oder Partikelgroße gemessen werden können, beeinflußt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Filterkonstruktion zu schaffen, mit der die dem Raucher zugefuhrte Verteilung der Tropfchengroße und die Stromungsgeschwindigkeit des Rauchs steuerbar sind.
Zur Losung dieser Aufgabe dient eine Filtercigarette mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Wenn die Oberflache des Kerns im mundseitigen Filterteil undurchlässig umhüllt oder undurchlässig gemacht ist, kann eine Querstromung des Hauptstromrauches vermieden werden.
Dadurch wird gegenüber dem Stand der Technik eine wesentliche Verbesserung des Geschmacks erzielt.
Die erfmdungsgemaße Losung hat zu einer Filterkonstruktion gefuhrt, die mehrstufig wirkt:
In der ersten Stufe werden m dem dem Tabakstrang zugewandten Filterteil auf einer sehr kurzen Strecke die Kondensat- und Nikotinwerte eingestellt. In der zweiten Stufe erfolgt eine Verringerung des vom Hauptstromrauch genutzten Filterdurch- messers, was den Rauch m diesem Bereich auf die etwa dreifache Geschwindigkeit beschleunigt. Eine derartige Filterkonstruktion fuhrt bei geringen Kondensatwerten zu einer deutlichen Aroma- steigerung gegenüber einem herkömmlichen Filter. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sowohl die Rauchzusammensetzung, als auch die mittlere Tropfchengroße durch die Änderung der Stromungsgeschwindigkeit beeinflußt werden und daß sich so der Aromaeindruck und damit der Geschmack bei deutlich höheren Durchstromgeschwmd gkeiten steigern laßt.
Da bei der erfmdungsgemaßen Cigarette der Zugwiderstand und die Retention entkoppelt sind, laßt sich außerdem eine für den Raucher sehr angenehme Zugigkeit erreichen. Die Erfindung wird nun anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert:
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Filtercigarette mit einem Tabakstrang 6 und einem Filter 7, die in üblicher Weise kolinear hintereinander angeordnet und durch ein Umwickelpapier 8 miteinander verbunden sind. Üblicherweise ist der Tabakstrang zwischen 55 und 75 mm lang, während die Länge des Filters 21 bis 27 mm beträgt. Das Umwickelpapier 8 überdeckt die Schnittstelle zwischen dem Filter 7 und dem Tabakstrang 6 etwa 2 bis 5 mm. Als Filtermaterialien für den Filter 7 kommen flächenförmige, faserförruige oder granulatförmige Filtermaterialien in Frage, wie Cellulose, Celluloseester, vorzugsweise Celluloseacetat, Meltblown- Filter aterial z.B. hergestellt nach WO97/33026, Airlaid- Filtermaterial z.B. hergestellt nach US 4,375,447, mit Additiven versetzbare Filtermaterialien, Tabak, andere leicht verrottbare Filtermaterialien oder thermoplastische Filterfasern.
Die Zugabe von Additiven kann durch Streuen oder Aufsprühen auf die Filtermaterialien, z.B. Fasern, oder aber durch direkte Injektion in den Materialstrang erfolgen.
Als Additive für das Filtermaterial kommen in Frage: Aromastoffe, Säuren oder Basen in suspendierter oder gelöster Form, oder selektiv wirkende Adsorbentien wie Aktivkohle oder Si02. Durch die Zugabe von Säuren oder Basen lassen sich die pH- Werte der Partikelspektren beeinflussen.
Weitere Additive mit selektiver Retentionswirkung sind organische Säuren und deren Salze, Metalle und Metalloxide, Stickstoffkomponenten, Ionenaustauschersysteme (z.B. Zeolithe) , Alkohole, Polyphenole und Porphyrinderivate .
An den Tabakstrang 6 schließt zunächst ein tabakstrangseitiges Filterteil 3 in Form eines sogenannten Monofilters an, an das an dem vom Tabakstrang 6 abgewandten Ende ein mundseitiges Filterteil 4 in Form eines Koaxialfilters anschließt. Der das tabakstrangseitige Filterteil 3 bildende Monofilter ist aus einem der oben erwähnten Filtermaterialien, vorzugsweise aus Celluloseacetat mit einem Einzeltiter von 2,50 den und einem Gesamttiter von 35.000 den hergestellt und gegebenenfalls mit Aktivkohle versetzt.
Der Außendurchmesser des tabakstrangseitigen Filterteils 3 betragt in einer Ausfuhrungsform 7,8 mm, seine Länge macht 13,0 mm aus. Der Druckabfall im tabakstrangseitigen Filterteil 3 soll beispielsweise 30 bis 50 mmWS, vorzugsweise 42 mmWS betragen.
Ausschließlich im Bereich des tabakstrangseitigen Filterteils 3 ist das Umwickelpapier 8 mit Ventilationslochern 5 als Ventilationsmitteln versehen, die m Form von 1 bis 3 Reihen, vorzugsweise 2 Reihen von Lochern rund um den Filter 7 angeordnet sind, im Bereich des mundse tigen Filterteils 4 ist das Umwickelpapier 8 hingegen vollständig undurchlässig. Durch die Ventilationslöcher 5 wird Ventilationsluft m den Filter 7 gesaugt, was dazu fuhrt, daß schon im Bereich des tabakstrangseitigen Filterteils 3 die Kondensat- und Nikotinwerte des aus dem Tabakstrang 6 zugefuhrten Hauptstromrauchs reduziert werden. Es ist dem Fachmann bekannt, wie Ventilationslöcher herzustellen sind, beispielsweise auf mechanischem oder elektrostatischem Wege oder durch Laserperforierungen. Andere ebenfalls bekannte Ventilationsmittel sind Kanülen oder Materialeinsparungen.
Das einen Koaxialfilter bildende mundseitige Filterteil 4 weist einen Kern 1 und einen den Kern 1 koaxial umgebenden Mantel 2 auf.
Der Druckabfall des Kerns kann zwischen 10 und 50 mmWS liegen. Der Mantel ist so ausgestaltet, daß sein Druckabfall mindestens um den Faktor 2 großer ist als der des Kerns. Der Mantel kann auch rauchundurchlassig sein. Beispiel : Ausführung mit einem 21 mm langen Filter
Der Kern 1 hatte einen Durchmesser von 4,0 mm bei einer Länge von 8,0 mm. Er war in einer Ausführungsform aus Celluloseacetat mit einem Einzeltiter von 6, 0 den und einem Gesamttiter von 17.000 den hergestellt. Der Zugwiderstand oder Druckabfall des Kerns 1 lag bei 20 mmWS.
Der den Kern 1 koaxial umgebende Mantel 2 hatte einen Innendurchmesser von 4,0 mm und einen Außendurchmesser von 7,8 mm bei einer Länge von ebenfalls 8,0 mm. Als Material wurde Celluloseacetat mit einem Einzeltiter von 2,1 den und einem Gesamttiter von 55.000 den verwendet, was zu einem Druckabfall von 120 mmWS führte.
In der Summe hatte der Koaxialfilter also eine Länge von 8,0 mm bei einem Durchmesser von 7,8 mm.
Als Bereich für andere Ausführungsformen kommen in Frage: Für den Kern ein Einzeltiter im Bereich von 3,0 bis 8,0 den, vorzugsweise 6,0 den und ein Gesamttiter im Bereich von 15.000 bis 50.000 den, vorzugsweise 17.000 den. Für den Mantel ein Einzeltiter im Bereich von 1,5 bis 3,0 den, vorzugsweise 2,1 den und ein Gesamttiter im Bereich von 40.000 bis 75.000 den, vorzugsweise 55.000 den.
Der Bereich für den tabakstrangseitigen Einzeltiter beträgt 1,5 bis 5 den und für den Gesamttiter 15000 bis 60000 den.
Das obige Beispiel zeigt, daß gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit im strangseitigen Filterteil eine etwa dreifache Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im Kern erzielt wurde.

Claims

Patentansprüche
Filtercigarette mit umhüllten. Tabakstrang und mit einem Ventilationsmittel aufweisenden Filter (7), der aus zwei Filterteilen (3, 4) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationsmittel im Bereich des tabakstrangseitigen
Filterteils (3) angeordnet sind; das tabakstrangseitige Filterteil (3) ein einteiliges
Filterteil und das mundseitige Filterteil (4) ein koaxialen Filterteil mit einem Kern (1) und einem Mantel
(2) ist; wobei der Druckabfall des Kerns (1) kleiner als der
Druckabfall des Mantels (2) ist.
2. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das tabakstrangseitige Filterteil (3) aus flachenformigem, faserformigem, granulatfor igem oder verrottbarem Filtermateπal besteht.
3. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Filtermaterial Cellulose, Celluloseester, vorzugsweise Celluloseacetat, Meltblown- Filtermateπal, Airlaid-Filtermaterial, mit Additiven versetzbares Filtermaterial, Tabak, andere leicht verrottbare Filtermateπalien oder thermoplastische Filterfasern eingesetzt ist.
4. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial mit einem Additiv versetzt ist.
5. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive Aromastoffe, Sauren oder Basen m suspendierter oder gelöster Form, oder selektiv wirkende Adsorbentien wie Aktivkohle oder Sι02 eingesetzt werden.
6. Ventilierte Filtercigarette nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) des mundseitigen koaxialen Filterteils (4) aus grobtitrigem Fasermaterial besteht, wobei der Wert für Einzeltiter im Bereich von 3,0 bis 8,0 den und der Gesamttiter im Bereich von 15.000 bis 50.000 den liegt.
7. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzeltiter 6, 0 den und der
Gesamttiter bei 17.000 den liegt.
8. Ventilierte Filtercigarette nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) des mundseitigen koaxialen Filterteils (4) aus Fasermaterial mit einem Einzeltiter im Bereich von 1,5 bis 3,0 den und der Gesamttiter im Bereich von 40.000 bis 75.000 den liegt.
9. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzeltiter 2,1 den und der Gesamttiter bei 55.000 den liegt.
10. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Druckabfalls des Kerns (1) zu dem des Mantels (2) größer 2 ist.
11. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Druckabfalls des Kerns (1) zu dem des Mantels (2) bei 6 liegt.
12. Ventilierte Filtercigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflache des Kerns luftundurchlässig umhüllt oder luftundurchlässig gemacht ist.
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