FI63167C - Tobaksprodukt i vilken den av i filtret ingaoende aktivkol foerorsakade obehagliga smaken kan minskas - Google Patents

Description

1755^71 rBl KUULUTUSJULKAISU /7. srj

Ma 1¾ <11> UTLÄCCNINGSSKAIFT οόιο/ C (45) rate «-i it I ayCr.nctty 10 05 1903 Patent Uieddelat * (Si) K».ik.3/i«.ct3 A 24 D 3/04 i SUOMI —FINLAND (21> Pwntt«»fcniiM — P*nt»—etodwt 763^53 (H) HihuilfUvt—A—flluilnn<f 01.12.76 (23) AlkupUvt—GlklglMtadag 01.12.76 (41) Tullut luikituksi — BdvK offMtllg 19. θ6.77

Patentti· ja rekisterihallitut .... ...... ., .......... , Λ „ _ * (44) Nlhttviksiptnon |a kuuL|ulkalaun pvm. — 31.01.83

Patent- och registerstyreiten ' 1 Awtktn uthgd odi utUkiiiUw pJSicufd J 2 (32)(33)(31) tsuoikuOT-^ugird frtortm 18.12.75

Englanti-England(GB) 51922/75 (71) British-American Tobacco Company Limited, Westminster House, 7, MUlbaak, London, S.W.I., Englanti-England(GB) (72) Fred Haslam, London, Henry George Horsewell, London,

John Anthony Luke, London, David Edward Conway, London,

Engl anti-England(GB) (7^) Leitzinger Oy (54) Tupakkatuote, jossa suodattimen sisältämän aktiivihiilen aiheuttamaa epämiellyttävää makua voidaan vähentää - Tobaksprodukt, i vilken den av i filtret ingäende aktivkol förorsakade obehagliga smaken kan minskas

Keksintö koskee tupakkatuotetta, jossa suodattimen sisältämän aktiivi-hiilen aiheuttamaa epämiellyttävää makua voidaan vähentää, ja joka kuituainesta ja aktiivihiiltä sisältävä suodatin on liitetty tupakka-tankoon suodatinta ympäröivällä päällystysnauhalla, jossa on ilmaa läpäisevä alue joka, kun savua imetään suodattimeen tupakkatangosta, mahdollistaa ilman virtauksen suodattimessa, joka laimentaa savua ainakin 20 %.

Tupakansavun suodattimia on kahta yleistyyppiä, joista toiset poistavat savun hiukkasfaasin mekaanisesti ja toiset vähentävät savun haihtuvia ainesosia adsorptiolla sopivalle pinnalle tai kemiallisella reaktiolla.

Tunnetaan myös suodattimia, jotka vähentävät sekä hiukkasfaasia että haihtuvaa faasia jonkin verran. Tällaisia ovat esimerkiksi adsorboivia aineita sisältävät suodattimet. Jos nämä suodattimet sisältävät adsorboivaa ainetta, esimerkiksi aktiivihiiltä, on kyseisellä aineella -f. . 4· ' 2 63167 yleensä haitallinen vaikutus makuun. Haihtuvaa £aasia vähentävä suodatin, jolla ei ole haitallista vaikutusta tupakansavun makuun, on esitetty meidän suomalaisessa patenttijulkaisussa 56 616. Tämä tulos saadaan aikaan estämällä olennaisesti savuhiukkaset koskettamasta hiiltä.

US-patenttijulkaisussa 2 988 088 on esitetty tupakkatuotetta, jossa käärepaperiin on järjestetty joukko reikiä, jotka on sijoitettu tupakkatangon alueelle. Ilman virtaaminen ensin tupakkatankoon aikaansaa kuitenkin savuvirtauksessa turbulenssia jo ennen kuin virtaus ohjautuu suodatinosaan. Julkaisussa esitetään myös tuote, jossa reikien muodostama rengas on sijoitettu suulakeosan avoimeen tilaan sekä tuote, jossa ilmaa pääsee ohjautumaan suodatinosaan. Kaikissa näissä kolmessa esitetyssä tapauksessa reikien tarkoituksena on rajoittaa paineen alennusta, kompensoida suodattimen aiheuttama virtausvastus. Tässä patenttijulkaisussa esitetty ratkaisu kaikissa tapauksissa on se, että mainitun paineen alennuksen kompensoimiseksi on täysin yhdentekevää mihin kohtaan ilma ohjataan tuotteeseen ja kuinka suuri tämä ilmamäärä on. Tästä julkaisusta ei siis löydy mikäänlaisia ohjeita siitä millälailla näitä reikiä voitaisiin käyttää muuhunkin tarkoitukseen kuin edellä esitettyyn.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tupakkavalmiste, erityisesti suodatinsavuke, joka antaa polttajalle vain vähän haihtuvia ainesosia samoinkuin hiukkasainesosia ja jonka maku on hyvä.

Keksinnön mukaiselle tupakkatuotteelle on tunnusomaista se, että suodatin on hahtuvaa ainesta kuituina tai filamentteina, erityisesti selluloosa-asetaattia, johon aktiivihiili on dispergoitu, että ilma virtaa suodatinaineeseen virtaussuunnassa suodattimen siitä päästä lähtien, joka on tupakkatankoa päin kääntyneenä ja että päällystys-nauhan päästämä ilmavirtaus on 23 - 86 % imaisun tilavuudesta.

Nauha voi olla huokoista paperia, jnka kokonaishuokoisuus on välillä 1000 - 15000 cm3 min"1· (lOcrnWG)"1 (10cm2)"1 (Wiggings Teape huokoi-suden määritysmenetelmä).

3 63167

Nauha voi myöskin olla olennaisesti ei-huokoisesta aineesta, joka on varustettu perforoinneilla, edullisesti sähköstaattisesti muodostetuilla perforoinneilla, jotka mahdollistavat ilman sisäänvirtauksen.

Eräässä sovellutuksessa nauha on varustettu yhdellä tai useammalla perforointirenkaalla, jotka ympäröivät suodatinta ja sijaitsevat välimatkan päässä tupakkatangon vieressä olevasta päästä.

Perforointirengas tai ensimmäinen tällainen rengas on edullisesti sijoitettu ainakin 2 mm välimatkan päähän tupakkamateriaalitangon päästä. Tällöin saadaan sopivasti aikaan kokonaistuuletusalue, joka on 0,1 - 7 mm2 per suodatin.

Koska perforointireikärengas sijoitetaan hieman irti tupakkamateriaa-lista, saadaan suodatinmateriaalia alussa käytetyksi täysin hyväksi kokonaishiukkasaineen suhteen. Tämä estää myös pyörteen, joka esiintyisi, mikäli ilma vedettäisiin tupakkamateriaalin ja suodattimen liitoskohtaan. Lisäksi, koska ilman sisäänvirtaus tapahtuu suodatin-materiaalin läpi, saadaan aikaan parempi ja tasaisempi savun liikeradan ohjaus ja valvonta. Tämä pätee myös sellaisille keksinnön mukaisille tuotteille, joissa suodattimen käärenauha on huokoista paperia. Yleisesti ottaen ilman liikeradan paineen väheneminen on suurempi lähellä tupakkapäätä ja pienempi lähellä suun puoleista päätä. Tästä syystä ilman sisäänvirtaus on tehokkaampi lähempänä suun puoleista päätä.

Tupakkamateriaalin muodostama tanko, jota tästä eteenpäin kutsutaan tupakkatangoksi, muodostuu yleisesti ottaen luonnontupakasta tai uudelleen sekoitetusta tupakasta, mutta tarvittaessa tanko voi sisältää tai se voi muodostua tupakan korvikkeesta.

Hiili voidaan sijoittaa suodatinmateriaaliin viimeksi mainitun ollessa hahtuvamuodossa (tow form) tunnetulla tavalla värähtely-asettimella. Suodatin voi sopivasti sisältää 10 - 50 mg hiiltä.

Poltettaessa savuketta tällaisen suodattimen läpi ovat virtausolosuhteet sellaiset, että ilman sisäänvirtaus pakottaa savun suodatti- 63167 men keskeistä pituusakselia kohti, jolloin itse savu koskettaa ainoastaan pientä osaa läsnäolevista hiilihiukkasista, nimittäin vain niitä hiukkasia, jotka ovat suodattimen keskialueella. Tästä syystä hiileen tavallisesti aiheuttama epämiellyttävä maku heikkenee. Savun haihtuvat ainesosat hajaantuvat kuitenkin samaan aikaan kohti suodatinmateriaalissa keskialueen ulkopuolella olevia hiilihiukkasia, joihin ne adsorboituvat, jolloin haihtuvien ainesosien läpikulkumäärä pienenee. Lisäksi koska tupakansavu pakotetaan kulkemaan suuremmalla nopeudella keskialueen läpi, savuhiukkaset koskettavat vähemmän siellä olevaa hiiltä, mikä niinikään edistää maun paranemista.

Keskialueen läpi kulkevan savun kulkuradan halkaisijan säätää päällystyspaperin huokoisuus tai perforointien koko, lukumäärä ja sijainti mukaanluettuna perforointien etäisyys tupakan päästä. Yleisesti ottaen savun keskeinen liikerata suodattimessa pienenee tupakan päässä olevasta halkaisijasta, joka on sama tai pienempi kuin suodattimen halkaisija, pienempään halkaisijaan suunpuoleisessa päässä, jolloin viimeksi mainittu halkaisija on yleensä alueella 1-4 mm.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksinnön suoritustapaa, jolloin viitataan oheisten kaaviopiirustusten kuvioihin 1-4, joista kukin esittää aksiaalileikkauksena savukkeen, johon on kiinnitetty suodatin.

Esimerkki 1

Kuviossa 1 suodatin muodostuu 15 mm pitkästä tanko-osasta 1, joka on itsesitovaa, käärimätöntä selluloosa-asetaattia sisältäen 70 mg hiilirakeita, jotka on aktivoitu kaasuadsorptiota varten, ja jonka tanko-osan kudossilmukkakoko on 12 - 30 (British Standard Specification) . Rakeet on dispergoitu tasaisesti kautta koko selullosa-asetaattihaihtuva-aineesta olevaan suodattimeen. Suodatin kiinnitettiin savukkeen tupakkaosaan 2 luonnostaan huokoista päällys- 631 67 5 tyspaperia olevalla nauhalla 3, jonka paperin huokoisuus oli 10.000 cm^ min”1 (lOcm^)”1 (lOcmWG) 1, joka antoi ilman sisäänvirtauk-3 3 sen 27 cm per 35 cm :n imaisu, eli noin 77 % imaisun tilavuudesta, joka sisäänvirtaus tapahtui päällystysnauhan läpi suodattimeen. Nauha 3 ulottui savukkeen käärinpaperin päälle ja liimattiin siihen. Poltettaessa savuketta suodattimen läpi standardiolosuhteissa, eli 1 kesto- 3 ajaltaan 2 sekunnin ja tilavuudeltaan 35 cm :n imaisu per minuutti, todettiin suodatustehokkuuden aldehydeihin nähden olevan 45 %. Havaittiin, että nauhan 3 läpi sisäänvirtaava ilma suuntasi savun suodattimen keskustaa kohti. Puolitettaessa suodatin varsinaisen savun kulkuradan osoitti selluloosa-asetaatin tahraantuminen, kuten kuviossa on kaaviomaisesti esitetty,ristikkovarjostuksella 4. Savun kulkuradan halkaisija oli suunpuoleisesta päästä noin 2 mm. Tottuneiden tupakoitsijoiden muodostama raati testasi nämä savukkeet ja havaitsi, että niiden maku oli parempi verrattuna savukkeisiin, joissa oli sama suodatin, mutta käärittynä tavalliseen tapaan.

Esimerkki 2

Esimerkin 1 mukainen selluloosa-asetaattiosassa 1 muodostuva, hiili-dispersion sisältävä suodatin kiinnitettiin tupakkatankoon 2, kuten kuviossa 2 on esitetty, olennaisesti ei-huokoista päällystyspaperia olevan nauhan 5 avulla, joka oli koko alueeltaan varustettu sähköstaattisesta muodostetuilla perforoinneilla, jolloin saatiin jälleen ilman 3 sisäänvirtaus 27 cm per imaisu. Poltettaessa savuketta tämän suodattimen läpi oli suodatustehokkuus aldehydeihin nähden jälleen 45 %.

Savun kulkuradan 4 halkaisija oli suunpuoleisesta päästä '2 mm. Maun paraneminen oli jälleen selvä.

Esimerkki 3

Esimerkin 1 mukainen suodatin kiinnitettiin kuvion 1 mukaisesti tupakkatankoon 2 luonnostaan huokoisella paperisella päällystysnauhalla 3, jonka huokoisuus oli lOOO cm^ min 1 (lOcm^) 1 (lOcmWG) 1. Tämä 3 antoi sellaisen ilman sisäänvirtauksen nauhan läpi, joka oli 10 cm per imaisu, eli 28,5 % imaisun tilavuudesta. Poltettaessa savuketta tämän suodattimen läpi todettiin suodatustehokkuuden aldehydeihin nähden olevan 55 %. Savun havaittiin jälleen suuntautuvan suodattimen keskustaa kohti, jolloin savun kulkuradan 4 halkaisija oli tässä tapauksessa 7 mm suodattimen keskikohdalla ja 4 mm suunpuoleisessa päässä. Myös näiden savukkeiden makti'oli ta van omaisiä parempi.

6

Esimerkki 4 631 67 Jälleen esimerkin 1 mukainen suodatin 1 kiinnitettiin kuvion 2 tapaan tupakkatankoon 2 päällystysnauhalla 5, joka oli olennaisesti ei-huo-koista päällystyspaperia varustettuna elektrostaattisesti muodostetuilla perforoinneilla, jolloin saatiin huokoisuus 10.000 ja ilman sisäänvirtaus 25 cm per imaisu, eli noin 71 % imaisun tilavuudesta. Suodatustehokkuuden todettiin aldehydeihin nähden olevan 88 %. Savun kulkuradan 4 halkaisija oli suodattimen keskiosassa 3 mm ja suunpuo-leisessa päässä 2 mm. Maku oli parantunut.

Esimerkki 5

Samanlainen suodatin kiinnitettiin tupakkatankoon 2 kuvion 1 mukaisesti luonnostaan huokoisella paperinauhalla 3, jonka huokoisuus oli 10.000 ja joka antoi ilman sisäänvirtauksen 25 cm^ per imaisu, eli noin 71 % imaisun tilavuudesta. Suodatustehokkuus aldehydeihin nähden oli jälleen 88 %. Savun kulkuradan 4 halkaisija oli suodattimen keskikohdalla 3,5 mm ja suunpuoleisessa päässä 2,0 mm. Maku oli jälleen tavallista parempi.

Esimerkki 6

Samanlainen suodatin 1 kiinnitettiin tupakkatankoon 2 kuvion 2 mukaisesti päällystysnauhalla 5, joka oli varustettu sähköstaattisesta aikaansaaduilla perforoinneilla, jolloin huokoisuus oli 1000 ja ilman 3 sisäänvirtaus 8 cm per imaisu, eli noin 23 % imaisun tilavuudesta. Suodatus tehokkuus aldehydeihin nähden oli 55 %. Savun kulkuradan 4 halkaisija oli suodattimen keskiosassa 7 mm ja suunpuoleisessa päässä 4 mm. Maun havaittiin parantuneen.

Esimerkki 7

Samanlainen suodatin 1 kiinnitettiin savukkeeseen päällystysnauhalla 6, jonka kehän ympäri oli järjestetty yksi 32 tuuletusreiän 7 muodostama rengas, jolloin reiät olivat kooltaan 0,25 x 0,25 mm. Tämä on esitetty kuviossa 3. Tämä reikien muodostama rengas järjestettiin 2 mm välimatkan a päähän suodattimen 1 päädystä. Tlman Sisään- 3 virtaus oli 26 cm per imaisu, eli noin 74 % ilmaisun tilavuudesta. Suodatustehokkuus aldehydeillä oli 80 %. Savun kulkuradan halkaisija, • t, 1 f ·ί* i Γ 7 63167 jonka muoto oli olennaisesti kuviossa 3 viitenumerolla 8 esitetyn kaltainen, pieneni tupakanpuoleisesta päästä 3 mm:iin. Suunnilleen suodattimen keskikohdalla ja suunpuoleisessa päässä halkaisija oli noin 2 mm. Maku oli jälleen parempi kuin tavanomaisilla suodattimilla varustetuissa savukkeissa.

Esimerkki 8

Samanlainen suodatin 1 kiinnitettiin tupakkatankoon 2 päällysnauhalla 9, jonka kehä oli varustettu kahdella renkaalla, joista kumpaankin kuului 32 reikää 7, 7', kuten kuviossa 4 on~esitetty. Reikien koko oli 0,25 x 0,25 mm, jolloin saatiin ilman sisäänvirtaus 28 cm3 per imaisu, eli noin 80 % imaisun tilavuudesta. Reikien 7 muodostama rengas sijoitettiin samalla tavoin kuin kuviossa 3 ja reiät 7' sijoitettiin 3 mm lisävälimatkan b päähän. Suodatustehokkuus aldehydeille oli 90 %. Savun kulkuradan halkaisija oli tupakkapäässä renkaiden läheisyydessä 4 mm ja suunnilleen suodattimen puolivälissä sekä suunpuoleisessa päässä 1,5 mm. Maun paraneminen oli jälleen selvä.

Reikien muodostamia renkaita voidaan järjestää useampiakin. Joka tapauksessa reikien 7 muodostama ensimmäinen rengas pitäisi olla ainakin 2 mm etäisyyden a päässä suodattimen 1 viereisestä päästä ja seuraavat renkaat pitäisi sijoittaa ainakin 0,5 mm päähän edellisestä renkaasta.

··“ i;

Claims (6)

63167 8

1. Tupakkatuote, jossa suodattimen (1) sisältämän aktiivihiilen aiheuttamaa epämiellyttävää makua voidaan vähentää, ja joka kuituainesta ja aktiivihiiltä sisältävä suodatin (1) on liitetty tupakkatankoon (2) suodatinta ympäröivällä päällystys-nauhalla (3, 5, 6, 9), jossa on ilmaa läpäisevä alue (3, 5, 7* 7') joka, kun savua imetään suodattimeen tupakkatangosta, mahdollistaa ilman virtauksen suodattimessa, joka laimentaa savua ainakin 20 %, tunnettu siitä, että suodatin (1) on hahtuvista ainesta kuituina tai filamentteina, erityisesti selluloosa-asetaattia, johon aktiivihiili on dispergoitu, että ilma virtaa suodatin ~ aineeseen virtaussuunnassa suodattimen siitä päästä lähtien, joka on tupakkatankoa (2) päin kääntyneenä ja että päällystys- 5, 6, 9) päästämä ilmavirtaus on 23 - 86 % im^l^m tilavuudesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että nauha on valmistettu huokoisesta paperista, jonka ilmahuokoi- 3-1 -12 -1 suus on alueella 1000 - 15000 cm min (10 cmWG) (10 cm )

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunne ttu siitä, että nauha on valmistettu olennaisesti ei-huokoisesta aineesta, . joka on varustettu perforoinneilla, edullisesti sähköstaattisesti muodostetuilla perforoinneilla, jotka mahdollistavat ilman sisään-virtauksen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että nauha on varustettu yhdellä tai useammalla perforointirenkaal-la, jotka ympäröivät suodatinta ja sijaitsevat välimatkan päässä tupakkatangon vieressä olevasta päästä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tuote, tunnettu siitä että perforointirengas, tai ensimmäinen kahdesta tai useammasta tällaisesta renkaasta, on ainakin 2 mm välimatkan päässä tupakka-tangon mainitusta päästä.

6. Patenttivaatimuksen 1-5 mukainen tuote, t u n n e t t.u siitä, että suodatin sisältää 10 - 150 mg hiilirakeita, jotka jakautuvat tasaisesti kautta kuitu- tai filamenttimateriaalin. 9 631 67