HU212772B - Smoking filter to cigarette and similar tobacco product - Google Patents

Description

A találmány dohányzási filter cigarettához vagy hasonló dohánykészítményekhez, amelynek koncentrikusan elkülönülő henger alakú anyag minőségében egymástól eltérő belső magja, és azt körülvevő kerületi rétege van.

A dohányzási filter a dohánykészítmények, cigaretta, szivar részeként jelenik meg a kereskedelmi forgalomban, amely cellulóz-acetát vattaszerű kócból hengeres rúdként van kialakítva. A cigarettafílterek különböző módon kerülnek a kereskedelembe, vannak szabványos filterek, továbbá üreges szívóka résszel, vagy két egymás után helyezett rúdszerű résszel kialakított filterek, amelyek között a hézag vagy üres vagy egyéb anyaggal, például faszénnel van kitöltve. Ismeretes olyan megoldás is, hogy a filternek több egymás után elhelyezett dugószerű rúd része van, amelyek állaga, sűrűsége vagy egyéb jellemzői egymástól eltérőek.

Ismeretes a 3 396 061 számú US szabadalmi leírásból a cellulóz-acetáttól eltérő egyéb szűrőközeg is. Az ilyen közeg lehet alkalmas lemez vagy szövetanyag is. A szövetanyag, mely hengeres rúddá van összefogva, elkészíthető papírból vagy egyéb anyagból, beleértve a cellulóz-acetátot is. Amennyiben ezt a szövetanyagot használják szűrőként, akkor összefogatás előtt sorozatosan összehajtogatják. Előnyös a papírszövet kreppelése a szilárdság növelése céljából.

A különböző minőségű anyagok és változó konstrukciók egymással kombinálhatok. Ismeretes a 4 355 995 számú US leírásból például a két egymással érintkező rudat tartalmazó filterkialakítás, ahol legalább az egyik rúd anyaga cellulóz-acetát vattaszerű kóc, míg a másik rúd szövetszerű anyagból van elkészítve.

Végül ismeretesek „koncentrikus filterek”, ahol a két különböző alakú cellulóz-acetát anyagú vatta, melyeknek példaképpen a sűrűsége eltérő, egy filterré van egyesítve. Az első cellulóz-acetát vatta vagy kóc egy hengeres „magot” képez, míg a második kóc egy külső gyűrűalakú réteget alkot.

A gyakorlatban a cigaretta filterek különböző paraméterekkel jellemezhetők, így a szívási ellenállást a nyomásesés (RTD) jellemzi, amely daPa-ban van megadva, továbbá a hatékonysága, mely a filter által kiszűrt részecske anyaga („TPH”), és a szüretien füstáram százalékában mérve fejezik ki. A filter RTD értéke azt jelenti, hogy a dohányzó embernek milyen mértékben kell megszívni a cigarettát ahhoz, hogy a kívánt mennyiségű füstöt élvezhesse, míg a hatékonyság szabályozza a füst által szállított (TPM) értéket.

A használat során bebizonyosodott, hogy szövetes filterek, különösen papír filterek, nagyobb hatékonyságúak a kócos filtereknél, de a szövetanyagok, különösen a papír, kellemetlen ízt ad a füstnek. Ezen túlmenően a papír filter végén lerakodott füstösszetevők kevésbé szabályosak, foltosabbak, mint a cellulóz-acetátos kócos szűrő esetében, és így esztétikus hatást váltanak ki. Ez a jelenség abból adódik, hogy a szövet rúddá való hajtogatása közben képződött csatornákba rakódik le a kiszűrt anyag.

A kereskedelmi igény az utóbbi időben gyenge átáramlású cigaretták iránt merült fel, ahol nagy hatékonyság kis-, illetve gyenge átáramlást hoz létre a filter RTD értékének növelése nélkül. Azonban a papír filternek nagy hatékonysága a zamatra kifejtett kedvezőtlen hatása miatt megszűnt.

Felmerült tehát az igény a nagy hatékonyságú filterek kialakítása iránt, amelyeknél a gyenge átáramlás mellett kellemes zamat és kedvező RTD érték adódik.

A találmány célja nagy hatékonyságú cigaretta filter kialakítása, mely csökkentett füstáramlás mellett kellemes zamatot ad, és RTD nyomásesési értéke, szívási ellenállása, valamint esztétikai megjelenése kedvező.

A találmány megvalósítása során felismertük, hogy a minőségében egymástól eltérő, különböző anyagú mag és kerületi részt magába foglaló dohányzási filter a használat során egyrészt csökkenti a füstáramlást, másrészt fokozza a valós áramlás érzetének hatékonyságát. így a felismerés részét képezi az is, hogy a találmány szerinti filter használatával a dohányos ember a (csökkentett) teljes átáramló füstmennyiség többszörösét képes érzékelni.

A felismerés alapján olyan koncentrikus cigaretta filtert készítünk, amelynek központi magjában papír vagy egyéb szövetű részek, felületén pedig a magot körülvevő cellulóz-acetát hüvely van vagy fordítva, ellenkező kialakításban az anyagminőség változtatásával nem csupán nagy szűrési teljesítményt biztosíthatunk a papír ízének észlelése nélkül, hanem olyan alacsony (TPM) füst szállítású cigarettát nyerünk, melynek aromája azonos a nagyobb (TPM) füst szállításúéval.

A kitűzött feladat értelmében a találmány dohányzási filter cigarettákhoz, és egyéb dohánykészítményekhez, amely a dohányrúdhoz csatlakozva egy vagy két filtert tartalmaz, a filternek központi magja és a magot körülvevő kerületi rétege van, a mag és a kerületi réteg koncentrikusan elkülöníthető egymástól eltérő tulajdonságú anyagból, duzzasztott és hullámosított lemezanyagból, duzzasztott és hullámosított lemezből, papírból vagy cellulóz-acetát szálas kócszerű anyagból, cellulóz-acetát szálú pászmából vagy hasonló minőségű anyagból van kialakítva, amelynek során a teljes filter szívási ellenállása 125 és 195 daPa között van, a mag szívási ellenállása 250-450 daPa közötti tartományban van és a központi mag szívási ellenállása nagyobb, mint a kerületi rétegé.

Egy előnyös kialakításnál a központi mag hullámosított papírból, a kerületi réteg cellulóz-acetát kócszerű anyagból áll, amelynek a szálankénti finomsági száma 8,0 denier és teljes finomsági száma 25 000 és 30 000 denier érték között van, előnyösen 30 000 denier.

Célszerű, ha a filter teljes szívási ellenállása 146 daPa, és a központi mag szívási ellenállás 400 daPa.

Eljárhatunk úgy is, hogy a központi mag cellulózacetát kócszerű anyagból áll, amelynek a szálankénti finomsági száma 1,6 denier és teljes finomsági száma 35 000, a kerületi réteg papírból van.

Egy gazdaságos kiviteli alak érhető el, ha a filter teljes szívási ellenállása 165 és 195 daPa között van, és a központi mag szívási ellenállása 285 és 385 daPa között van.

HU 212 772 Β

Újszerű az a kialakítási mód, amikor a központi magot vagy a kerületi réteget képező hullámosított és duzzasztott papír kreppelve van és aromaösszetevőkkel porózus betétburkolattá van göngyölve.

Előnyös az a kiviteli mód, ahol a betétburkolatot helyreállított dohánylap vagy dohányaroma összetevőket tartalmazó betétburkoló papír képezi.

Kedvező szívóhatás érhető el, amikor a filter szellőzésmentes szűrési hatásfoka 61% és perforált borítással, gallérral, van körülvéve, levegőztetéssel 65% és 75% közötti szellőzési foka van.

Célszerű, ha a központi mag keresztmetszeti területe a filter teljes keresztmetszeti területének 60%-a.

Egy gazdaságos kiviteli forma alakítható ki, ha a filter szopókájánál alacsony visszatartó képességű további filtere van, és a hullámosított papírból készült 250 és 450 daPa közötti szívási ellenállású központi magot tartalmazó filternek szívási ellenállása 85 és 175 daPa között van, és a szálas, kócszerű anyagból készült további filter szívási ellenállása 15 és 45 daPa között van, és az egész összetett filter teljes szívási ellenállása 125 és 175 daPa között van.

Meglepő eredmény mutatkozik, ha a filter egyik végén külső túlnyúló borítás vagy burkolat van, a filter a cigarettához van csatlakoztatva, és a filter végén mélyedés van képezve.

A találmányt a továbbiakban célszerű példaképpeni kiviteli alakok kapcsán, rajzok segítségével mutatjuk be közelebbről, ahol az

1. ábra a találmány szerinti cigaretta filter száj felőli végének távlati képe, ahol a mag papír szerkezetű, a kerületi réteg cellulóz-acetát, a

2. ábra az 1. ábra szerinti filter keresztmetszete, a

3. ábra egy további kiviteli alakja a találmány szerinti cigaretta filternek, ahol a mag vattás szerkezetű, a kerületi réteg szövetszerkezetű; távlati képben ábrázolva, a

4. ábra a 3. ábra szerinti filter keresztmetszet, az

5. ábra a találmány szerinti cigaretta filter kettős elrendezése a száj felöli vég távlati képével, s végül a

6. ábra a találmány szerinti cigaretta filter üreges kialakítása száj felőli végének távlati képe szerint.

Az 1. és 2. ábrán látható a 10 cigaretta, amely a 11 dohányrudat, és a találmány szerinti kivitelnek megfelelő 12 filtert tartalmazza. A 11 dohányrúd hagyományos 13 burkolattal van borítva, míg a 12 filteren 14 gallér van elrendezve. A 12 filternek cellulóz-acetát kerületi 20 rétege és papírból készült 21 magja van.

A kerületi cellulóz-acetát 20 réteg hagyományos kialakítású, amely célszerűen porózus 22 burkolattal van borítva, de önhordó, burkolatmentes szűrők is kialakíthatók, amelyek példaképpen spray bevonatúak. A 21 mag barázdált, henger alakúra összegyűjtött papír szövet, amely a 23 burkolattal van borítva, amelynek anyaga papír.

A papír anyagú burkolat elősegíti a 21 mag gyárthatóságát és emeli annak esztétikai megjelenését, továbbá biztosítja a tökéletes koncéntrikusságot. Aromásító anyagok vagy egyéb adalékok is adhatók a papír anyagú 23 burkolathoz, hogy fokozzák a megszűrt füst egyedi hatását. Hasonló hatás érhető el, ha a 23 burkolatot dohánytartalmú anyagból, például dohánylevélből készítik. A 23 burkolat célszerűen porózus, hogy a füst és a levegő sugárirányban szabadon áramolhasson a kerületi 20 réteg és a 21 mag között. Ugyanakkor a 23 burkolat elősegíti a füst áramlását, a kerületi 20 réteg és a 21 mag érintkező felülete mentén.

A gyakorlatban nagyon jól bevált az olyan méretű 12 filter, amelynek kerülete mintegy 24,25 mm, és átlagos tömege mintegy 258 mg. A 21 mag keresztmetszeti részaránya mintegy 60%-a a 12 filter teljes keresztmetszetének. A 12 filter RTD értéke előnyösen 130daPaés 160 daPa között van, míg a központi 21 mag RTD értéke 350 daPa és 450 daPa közötti. Még előnyösebb, ha a 12 filter RTD értéke mintegy 146 daPa, a központi 21 mag RTD értéke pedig mintegy 400 daPa.

Egy célszerűen megválasztott kiviteli alaknál a kerületi 20 réteg cellulóz-acetát szövet 8,0/30 000 denier értékű cellulóz-acetát kóc, ahol a rost denier értéke 8, a teljes denier érték pedig 30 000. ugyanakkor a keresztmetszet pedig „Υ’’-alakú. A 21 mag szövete előnyösen 100% cellulóz tartalmú puhafa pépből készült félig kreppelt papír, mely a szilárdság növelése céljából 10%-os keresztirányú kreppeléssel készül. Ez a papírminőség beszerezhető a Balsthal, Svájc székhelyű Tela Papeierfabrik Ab-től.

A 10 cigaretta szellőzőképessége célszerűen 65-75% közötti, előnyösen 67% értékű, melyet a 14 galléron kiképzett szellőző 15 furatokkal biztosítanak. Amennyiben a 12 filter felülete légátnemeresztő, ez esetben is kialakíthatók a megfelelő 15 furatok a 12 filteren.

A 3. és 4. ábrán vázolt, az előzőektől eltérő anyagú 31 filterrel kialakított 30 cigaretta filter hasonló a 12 filterhez azzal a különbséggel, hogy központi 40 magja vattás szerkezetű, külső 41 rétege pedig szövetszerkezetű. Hasonlóképpen ennél a kiviteli alaknál is szükséges a 42 burkolattal egybe tartani a kerületi 41 réteg szövet anyagát, míg a központi 40 magot körülvevő 43 burkolat tetszés szerint választható meg, vagy a fentiek szerint a központi 40 mag készíthető önhordó technológiával.

A gyakorlatban nagyon jól bevált az a méret, ahol a 31 filter kerülete mintegy 24,45 mm, átlagos tömege pedig mintegy 240 mg. A központi 40 mag keresztmetszeti részaránya mintegy 60%-a a 31 filter teljes keresztmetszetének. A 31 filter RTD értéke előnyösen 165 daPa és 195 daPa között van, míg a középső 4 mag RTD értéke 285 daPa és 385 daPa közötti.

Ennél a kiviteli alaknál a központi 4 mag cellulózacetát szövete 1,6/35 000 denier értékű cellulóz-acetát kóc vagy vatta, ahol a rost denier értéke 1,6, a teljes denier érték pedig 35 000, a keresztmetszet pedig „Υ’’alakú. A külső kerületi 41 réteg szövete célszerűen puhafa pépből készült félig kreppelt papír, ahol a szilárdság növelése 10%-os keresztirányú kreppeléssel van biztosítva, hasonlóan a 12 filter központi 21 magjánál használt minőségben.

HU 212 772 Β

A 30 cigaretta szellőzőképessége célszerűen 66 és 75% közötti, előnyösen 67% értékű, amelyet a 10 cigarettához hasonlóan a 14 galléron kiképzett 15 furatokkal biztosítanak.

Az 5. ábrán a kettős elrendezésű filter látható, a találmány szerinti 51 filterrel ellátott 50 cigaretta bemutatásával. Az 51 filter úgynevezett „kettős” filter, amely egymással határos két 52, 53 szegmensből áll. A 11 dohányrúddal határos 52 szegmens egy, a fentiekben ismertetett koncentrikus filter, melynél a központi 54 mag és a külső kerületi 55 réteg egyike szövetszerű anyag, ellenkező esetben a központi 54 mag és a külső kerületi 55 réteg vattaszerű anyag. A száj felőli végen lévő 53 szegmens hagyományos vattaszűrő, mint például cellulóz-acetát filter, és elsősorban esztétikai célokat szolgál. A két 53, 52 szegmenst úgy kell beállítani, hogy a teljes 51 filter az előírtak szerinti karakterisztikájú legyen.

Egy célszerűen megválasztott kiviteli alak szerint az 52 szegmens a 12 filterhez hasonló kialakítású, azonban hossza csupán 18-20 mm, míg az 53 szegmens egy 7-9 mm hosszúságú dugó 2,6/42 00 denier értékű cellulóz acetát vatta vagy kóc, ahol a rost denier értéke 2,6, a teljes denier érték pedig 42 000, ugyanakkor a keresztmetszet „Y”-alakú. A teljes filter RTD érték 125 daPa és 175 daPa érték közötti, előnyösen mintegy 141 daPa. Az 53 szegmens RTD értéke 15 daPa és 45 daPa érték közötti, előnyösen mintegy 36 daPa. Az 52 szegmens RTD értéke 85 daPa és 175 daPa érték közötti, előnyösen mintegy 93 daPa. Az 52 szegmens papír központi 54 magjának RTD értéke 250 daPa és 450 daPa érték közötti, előnyösen mintegy 267 daPa. Az 51 filterrel ellátott 50 cigaretta szellőzőképessége 65 és 75% közötti, előnyösen 17%, mely a 14 galléron elhelyezett megfelelő szellőző 15 furatokkal van biztosítva.

A 6. ábra egy szintén lehetséges kiviteli alakú ún. üreges 61 filterrel felszerelt 60 cigarettát ábrázol. Az üreges 61 filter a 62 szegmensből és a 63 gallérból áll. A 11 dohányrúddal határos 62 szegmens a találmány szerinti koncentrikus filter, melyben a központi 64 mag és a külső kerületi 65 réteg egyike szövetszerű anyagból, vagy ellentétes megválasztás esetén a központi 64 mag és a külső 65 réteg egyike vattaszerű anyagból van kialakítva.

Az ismertetett cigaretta paraméterek 85 mm-es cigarettára vonatkoznak. Könnyen belátható, hogy a bemutatott cigaretta filterek hosszabb cigarettáknál is alkalmazhatók. Hosszabb cigarettánál való felhasználás esetén a filter paramétereit szakember számára ismert módon arányosan kell megválasztani.

1. példa

Az 1. és 2. ábrán ismertetett filternél a külső réteg anyaga 8,0/25 000 denier értékkel jellemzett cellulózacetát kóc, ahol a rost denier értéke 8,0, a teljes denier érték pedig 25 000. Az így előállított filtert „Ultrakönnyű” dohányrúdhoz illesztették, melynek jellemzői az alábbiak:

dohány 487 mg cigaretta teljes RTD 107 daPa filter teljes RTD 146daPa központi mag RTD 400 daPa szellőzés 67% gallér hossz 32,0 mm.

A cigarettát FTC típusú dohányzó gépben szívták el az alábbi eredménnyel:

TPM 1,8 mg nikotin 0,16 víz 0,21 mg kátrány 1,5 mg megszívások száma 6,2.

Az 1,5 mg kátrányt termelő cigaretták kísérleti dohányosokkal is elszívatták, akik azt észlelték, hogy a cigaretta aromája megegyezik a 4-5 mg kátrányt termelő cigarettákéval. 67% szellőzés mellett a filter hatékonysága mintegy 60% volt.

A cigaretta esetében látható, hogy visszamaradt lerakódás képződött a filter végén, amely inkább volt kócos, vatta szerű filter, mint szövetes filter, noha a visszamaradt lerakódás a szövetszerű magon rakódott le. Ebből arra lehet következtetni, hogy a szellőző levegő a behatolásakor, a 15 furatokon át, a központi 21 mag felé törekszik, és a kerületi 20 rétegen szétszóródik annak is a külső kóc rétege felé.

2. példa

Egy az 5. ábra szerinti filtert egy „ultra könnyű” dohányrúdhoz illesztettek, amelynek jellemzői az alábbiak:

dohány 429 mg cigaretta teljes RTD 93 daPa filter teljes RTD 141 daPa központi mag RTD 300 daPa szellőzés 71% gallér hossz 32 mm.

A cigarettát FTC típusú dohányzó gépben szívták el a következő eredménnyel:

TPM 1,6 mg nikotin 0,13 mg víz 0,10 mg kátrány 1,4 mg megszívások száma 5,3.

Az 1. példához hasonlóan kísérleti dohányosok az elszívás után 4-5 mg kátránnyal azonos aromájú cigarettának megfelelő íz érzetet jeleztek.

A találmány szerinti filter javítja a gyenge füst kibocsátású cigaretták aromáját. Lehetséges olyan eset is, hogy a találmány szerinti filter az erős kibocsátás során is hasonló hatást biztosít. Például közepes erősségű kibocsátás során a cigaretta teljes aromájúnak tűnik.

A példák bizonyítják, hogy a találmány rendkívüli előnye, hogy a nagy hatásfokú filter gyenge füst kibocsátás mellett megfelelő kellemes aromát és esztétikai hatást biztosít. A jelen találmány nem korlátozódik a vázolt kiviteli alakokra, hanem az oltalmi igényen belül számos változat lehetséges, és kialakítás megvalósítható.

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   L Dohányzási filter, amely cigarettában lévő dohányrúdhoz csatlakozó egy vagy két filtert tartalmaz, a filternek központi magja és a magot körülvevő kerületi rétege van, a koncentrikusan elkülöníthető mag és a kerületi réteg különböző tulajdonságú anyagból van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a különböző tulajdonságú anyag egyike cellulóz-acetát szálas kócszerű anyag, előnyösen cellulóz-acetát szálakból készült pászma, a másik anyag duzzasztott és hullámosított (barázdásan domborított) lemez, előnyösen papír vagy nem szövött cellulóz-acetát lemez, és az egész filter (12, 31, 52, 62) teljes szívási ellenállása 125 és 195 daPa között van, és a központi mag (21,40, 54, 64) szívási ellenállása 250-450 daPa tartományban van, és a központi meg (21, 40, 54, 64) szívási ellenállása nagyobb, mint a kerületi rétegé (20, 41, 55, 65).
2. 2. Az 1. igénypont szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a központi mag (21, 40, 54, 64) hullámosított papírból, a kerületi réteg (20, 41, 55, 65) cellulóz-acetát kócszerű anyagból áll, amelynek a szálanként! finomsági száma 8,0 denier és teljes finomsági száma 25 000 és 30 000 denier érték között van, előnyösen 30 000 denier.
3. 3. A 2. igénypont szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a filter (12, 31, 52, 62) teljes szívási ellenállása 146 daPa, és a központi mag (21,40, 54, 64) szívási ellenállása 400 daPa.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a központi mag (21, 40, 54, 64) cellulóz-acetát kócszerű anyagból áll, amelynek a szálanként! finomsági száma 1,6 denier és teljes finomsági száma 35 000 denier és a kerületi réteg (20, 41,55, 65) papírból van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a filter (12, 31, 52, 62) teljes szívási ellenállása 165 és 195 daPa között van, és a központi mag (40) szívási ellenállása 285 és 385 daPa között van.
6. 6. A 2-5. igénypontok bármelyike szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a központi magot (21, 40, 54, 64) vagy a kerületi réteget (20, 41, 55, 65) képező hullámosított és duzzasztott papír kreppelve van és aromaösszetevőkkel porózus betétburkolattá (23, 42) van göngyölve.
7. 7. A 6. igénypont szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a betétburkolatot (23) dohánylap vagy dohányaroma összetevőket tartalmazó betétburkoló papír képezi.
8. 8. Az 1., 2. és 4. igénypontok bármelyike szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy szellőzésmentes szűrési hatásfoka 61%, és perforált borítással, gallérral (14) van körülvéve, levegőztetéssel 65% és 75% közötti szellőzési foka van.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a központi mag (21, 40) keresztmetszeti területe a filter (12, 31, 52, 62) teljes keresztmetszeti területének 60%-a.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a filter (12, 31, 52, 62) szopókájánál alacsony visszatartó képességű további filter (53) van, és a hullámosított papírból készült 250 és 450 daPa közötti szívási ellenállású központi magot (54) tartalmazó filternek (52) szívási ellenállása 85 és 175 daPa között van, és a szálas, kócszerű anyagból készült további filter (53) szívási ellenállása 15 és 45 daPa között van, és az egész összetett filter (52, 53) teljes szívási ellenállása 125 és 175 daPa között van.
11. 11. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti dohányzási filter, azzal jellemezve, hogy a filter (62) egyik végén külső túlnyúló borítás, gallér (14) van, a filter (62) a cigarettához van csatlakoztatva, és a filter (62) végén mélyedés van képezve.