IT8320484A1

IT8320484A1 - Filtro per sigaretta

Info

Publication number: IT8320484A1
Application number: IT1983A20484A
Authority: IT
Original assignee: Filtrona Ltd
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1983-04-07
Publication date: 1984-10-07
Also published as: FR2524775A1; GB8309058D0; PT76503A; FR2524775B3; NO831109L; DE3312706A1; NO157125B; BE896393A; SE8301884L; GB2118819A; NL8301255A; NO157125C; IT8320484A0; IT1194191B; SE8301884D0; GB2118819B; CH660836A5; PT76503B

Description

D E SCR IZ IO NE

dell invenzione industriale dal titolo:

"Filtro per sigaretta"

RIASSUNTO

Un elemento di filtro per sigaretta comprendente un*anima (4, 10) di relativamente alta o infinita caduta di pressione longitudinalmente all'elemento, e intorno all'anima un rivestimento ondulato o scanalato longitudinalmente ? zona superficiale solidale (3) che forma canali (1, 2) estendentisi da una estremit? all'altra dell'anima senza essere in comunicazione con questa e che, quando il rivestimento ? a sua volta circondato da un avvolgimento (7) di materiale di bocchino, hanno una pi? bassa caduta di pressione longitudinalmente all'elemento che l'anima.'

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda filtri di sigarette che producono una grande parte della loro riduzione di erogazione di materia in particelle a seguito della diluizione di aria del fumo. In passato sono state riscontrate difficolt? nel conseguire questo pur conservando una caduta di pressione percepita soddisfacentemente alta del filtro nell'uso.

Secondo l'invenzione un elemento per un tale filtro comprende un'anima di relativamente alta o infinita caduta di pressione longitudinalmente all'elemento, e intorno all'anima un rivestimento ondulato o scanalato longitudinalmente o sona superficiale solidale che forma dei canali estendentisi da una estremit? all'altra dell'anima senza essere in comunicazione con essa e che hanno una minore caduta di pressione in condizione chiusa longitudinalmente all'elemento che l'anima/ In filtri secondo l'invenzione, tali elementi sono avvolti con materiale di bocchino di ventilazione, ossia quello che nell?uso consente l'ingresso di aria esterna lateralmente ivi attraverso nel filtro e di l? nella bocca del fumatore, questa aria di ventilazione pu? miscelarsi completamente o parzialmente con la corrente di fumo nel filtro, o rimanere essenzialmente separata da essa finch? si miscela col fumo nella bocca del fumatore.'

In filtri secondo l'invenzione, comprendenti un elemento come sopra definito con un rivestimento di materiale di bocchino, questo materiale di bocchino pu? essere una fascetta di bocchino convenzionale che unisce l'elemento da una estremit? all'altra con un'asta di tabacco avvolta in una sigaretta con filtro. Esso potrebbe invece essere un avvolgimento di ventilazione applicato in una fase nella produzione iniziale del filtro, nel quale caso il filtro potrebbe essere incorporato in una sigaretta con filtro a mezzo di un bocchino ad anello o una fascetta di.bocchino di ventilazione convenzionale.' Il materiale di bocchino pu? essere inerentemente permeabile all'aria e/o perforato: quando il materiale di bocchino ? una fascetta di bocchino, esso sar? di solito un materiale impermeabile munito di perforazioni di ventilazione,

A mezzo dell'anima di bassa o zero permeabilit? (alta o infinita caduta di pressione), e prevedendo intorno ad esso detti canali longitudinali di dimensioni tali da presentare una minore caduta di pressione (ma pur sempre alta), elementi e filtri secondo l'invenzione possono costringere la maggior parte o tutto il fumo a fluire lungo i canali (con basso o nullo effetto filtrante meccanico) anzich? attraverso l'anima; l'invenzione pu? di conseguenza provvedere una bassa efficienza di filtrazione meccanica conservando una caduta di pressione totale accettabilmente alta anche ad alti livelli (per esempio del 50% o pi?) di diluizione di aria che ? responsabile della maggior parte o essenzialmente di tutta la riduzione di materia in particelle totale fornita dal filtro nell?uso. Il rapporto della caduta di pressione in condizione chiusa (ossia quella misurata senza diluizione di aria) dell'anima a quella dei canali ? di preferenza di almeno 4:1/

L'elemento secondo l'invenzione pu? essere usato da solo, nel quale caso la ventilazione attraverso il materiale del bocchino ? direttamente nei canali/ Esso pu? essere utilizzato invece in combinazione attestato o distanziato longitudinalmente estremit? con estremit? con uno o pi? tamponi di filtro addizionali., ci? che sarebbe di solito di bassa caduta di pressione e bassa efficienza di filtrazione meccanica; nell'uso, la diluizione di aria attraverso il materiale di bocchino potrebbe essere allora direttamente in detti canali e/o in una porzione dell'asta composita a monte o a valle dei canali/

Filtri secondo l'invenzione permettono di conseguire alti gradi di diluizione di aria (per esempio del 50% o pi?) per consentire una buona riduzione di materia in particelle pur conservando una caduta di pressione percepita accettabile/ Di conseguenza essi possono ridurre la produzione di catrame principalmente per diluizione di aria anzich? per filtrazione mecca? nica, pur conservando una relativamente alta caduta di pressione rispetto a quella di un filtro convenzionale con lo stesso ritegno di catrame e diluizione di aria, Un filtro secondo?l?invenzione pu? ridurre in modo preferenziale il CO rispetto al catrame. Questo ? conseguito usando un filtro con una relativamente bassa efficienza meccanica congiuntamente ad una relativamente alta diluizione di aria (per esempio del 50% o pi?)

I filtri convenzionali, costituiti per esempio da acetato di cellulosa di 12 denari per filamento, aventi una relativamente bassa efficienza meccanica, hanno 1*inconveniente che quando usati congiuntamente ad alti livelli di diluizione di aria, producono filtri e sigarette con filtro aventi una caduta di pressione inaccettabilmente bassa. I filtri secondo la presente invenzione consentono bassi ritegni meccanici, pur conservando una relativamente alta caduta di pressione rispetto a quella dei filtri convenzionali.

In una sigaretta con filtro che utilizza un filtro ventilato secondo l?invenzione, la percentuale di diluizione di aria attraverso il filtro di preferenza ? superiore alla percentuale di ritegno di catrame di un filtro "non ventilato" o "chiuso", ossia quella misurata con un filtro equivalente e sigaretta senza diluizione di aria attraverso il filtro.'

Sigarette munite di filtri secondo l'invenzione possono avere un rapporto co/catrame inferiore a quello di sigarette di uguale produzione di catrame che utilizzano filtri ventilati convenzionali (per i quali il rapporto ? generalmente di circa una unit?), incrementando la percentuale di ventilazione e diminuendo la percentuale di ritegno meccanico di riduzione di catrame, ma conservando una uguale resistenza all'aspirazione della sigaretta.'

La percentuale di diluizione di aria come qui inteso ? la percentuale in volume di aria di ventilazione aggiunta attraverso il filtro nella miscela totale erogata dal filtro; di conseguenza una ventilazione o diluizione di aria del 50% indica che in ogni boccata un rapporto in volume del 50/50 di aria ? aggiunto al fumo originale, e ima indicazione di aria del 40% indica un rapporto 40/60, e cos? via.

Filtri per sigarette di lunghezza normale (circa 25 mm) secondo l'invenzione possono avere per esempio una caduta di pressione in condizione chiusa da 60 a 100 mm di colonna d'acqua con un ritegno di materia in particelle totale in condizione chiusa del filtro dal 10 al 40%

I filtri secondo l'invenzione possono essere pr?gettati mediante la scelta della lunghezza, del materiale dell'anima, la struttura e la permeabilit?, ecc,', della dimensione dei canali e della percentuale di diluizione dell'aria, per formare con una qualsiasi data asta di tabacco una sigaretta con filtro ventilata con una caduta di pressione totale predeterminata accettabile, per esempio di 50 o 60 o 70 o 80 e sino a 120 mm di colonna d'acqua/ Tuttavia, possono essere prodotte sigarette con filtro ventilato aventi una caduta di pressione molto superiore o molto inferiore (per esempio 40, 30 o anche 25 mm di colonna d?acqua) secondo le richieste correnti, in ogni caso in modo pi? soddisfacente di quanto ? possibile con strutture di filtri convenzionali.'

A meno che sia specificato altrimenti, i valori delle portate, cadute di pressione e ritegno, erogazione e diluizione di aria qui quotati sono misurati mediante le procedure accettate e raccomandate da CORESTA (centre de Cooperation pour les Recherches Scientif iques Relatives au Tabac)

L'anima di un elemento usato secondo l'invenzione pu? essere un'asta liscia (ossia senza scanalature o ondulazioni) che ? inerentemente impermeabile al fumo o impermeabile al fumo alla periferia laterale per esempio incorporante un rivestimento impermeabile al fumo o involucro solidale (per esempio fuso con calore o disciolto con solvente) l?anima avendo quindi intorno ad essa un rivestimento ondulato o scanalato che pu? essere permeabile al fumo o all'aria (inerentemente e/o a mezzo di perforazioni) o impermeabile e pu? avere detti canali longitudinali tanto esternamente che tra esso e l'anima.' In altre forme di attuazione, la sezione trasversale dell'anima si conforma ad un rivestimento o involucro ondulato o scanalato, nel quale caso quest'ultimo ? impermeabile al fumo o all'aria ed ha detti canali longitudinali solo al suo lato esterno.'

L'invenzione provvede tali elementi di filtro di per s? (ossia prima dell'avvolgimento col materiale di bocchino di ventilazione per costituire un filtro) Tali elementi comprendono un'anima avente una relativamente alta o infinita caduta di pressione longitudinalmente all'elemento, e intorno all'anima un rivestimento ondulato o scanalato longitudinalmente o involucro solidale avente canali che si estendono da una estremit? all'altra dell'anima senza essere in comunicazione con questa e aventi una minore caduta di pressione in condizione chiusa longitudinalmente all'elemento che l'anima.'

In questi casi il rivestimento o involucro ? distinto dall'anima; tuttavia, in filtri secondo l'invenzione (ossia quando materiale di bocchino di ventilazione ? presente intorno all'elemento), questo non ? indispensabile e l'anima pu? costituire l'elemento, per esempio pu? essere un'asta scanalata inerentemente impermeabile al fumo (come un estruso di sezione trasversale a denti di sega o a guisa di ingranaggio).

Deve essere inteso che il termine "rivestimento " ? qui usato per indicare qualsiasi forma di manicotto circostante che avvolge l'anima, per esempio un manicotto estruso, o preformato e infilato sull'anima.' L'invenzione ? ulteriormente illustrata dalla seguente descrizione di forme di attuazione preferite, da considerare congiuntamente agli uniti disegni, in cuit

la Figura 1 ? una vista in sezione trasversale schematica attraverso un elemento e filtro conformi all 'invenzione;

la Figura 2 ? una vista simile di un secondo filtro ed elemento conformi all'invenzione;

la Figura 3 ? una vista in sezione longitudinale di un filtro e sigaretta con filtro conformi all'invenzione;

la Figura 4 ? una vista simile di un altro filtro e sigaretta con filtro conformi all?invenzione.' L'elemento della Figura 1 ha un'anima 4 di bassa o zero permeabilit? (per esempio di Transorb) circondata da un avvolgimento impermeabile 10 e da un rivestimento impermeabile 3 ondulato longitudinalmente che forma canali interni 2 ed esterni 1 estendentisi da una estremit? all'altra dell'anima 4.' Intorno al rivestimento 3 vi ? un involucro di materiale di bocchino di ventilazione che potrebbe estendersi semplicemente da una estremit? all'altra dell'elemento ma che ? il pi? delle volte una fascetta di bocchino che incorpora l'elemento .in una sigaretta con filtro come mostrato in Figura 3/1 canali 1 e 2 formano nell'uso un percorso di flusso la cui caduta di pressione ? alta ma nonostante ci? inferiore a quella dell'anima; il fumo ? di conseguenza favorito a passare lungo i canali con scarsa o nessuna filtrazione meccanica, ma con ritegno dovuta all'alta caduta di pressione/

La Figura 2 illustra una disposizione simile; in questo caso, tuttavia, la periferia dell'anima 4 si conforma alla superficie interna del rivestimento 3 in modo che sono formati soltanto canali esterni 1.

La Figura 3 mostra una forma di attuazione di un filtro e di una sigaretta con filtro incorporante un elemento del tipo mostrato in Figura 1 o 2. In questo caso il rivestimento 7 ? una fascetta di bocchino perforata che unisce l'elemento ad un'asta di tabacco avvolta 6, le perforazioni 12 attraverso la fascetta di bocchino aprendosi direttamente nei canali 1 dell'elemento.

In Figura 4 l'elemento della Figura 1 o della Figura 2 ? utilizzato in combinazione con un tampone 8 di bassa caduta di pressione e bassa efficienza filtrante, i due essendo trattenuti insieme da un avvolgimento 10 inerentemente permeabile. Questo filtro composito ? nuovamente unito ad un'asta di tabacco avvolta 6 da una fascetta di bocchino perforata 7? sebbene in questo caso le perforazioni della fascetta sono disposte a valle dei canali dell'elemento.

Materiali adeguati per l'anima 4 della Figura 1 sono per esempio un'asta di "Transorb", un'asta trafilata densa di stoppino di filamenti legati di acetato di cellulosa oppure di carta goffrata ad elevatissima caduta di pressione raggruppata in forma di asta.

L'anima 4 in Figura 2 potrebbe essere per esempio un espanso a celle chiuse, con un involucro fuso solidale 3, o potrebbe anche essere uno stoppino a filamenti raggruppati (per esempio di acetato di cellulosa) conformato ad un rivestimento separato 3.*

I filtri per sigaretta di lunghezza normale (circa 25 mm) secondo l?invenzione possono avere per esempio una caduta di pressione in condizione chiusa (ossia misurata senza diluizione di aria) da 80 a 100 mm di colonna d'acqua con un ritegno di materia in particelle totale in condizione chiusa dal 12 al 40%.?Un tale particolare filtro secondo l'invenzione come illustrato in Figura 3, usando un elemento della Figura 1 con un?anima 4 in "Transorb" aveva una caduta di pressione in condizione chiusa di 88 mm di colonna d'acqua e un ritegno di materia in particelle totale in condizione chiusa del 18? %; per un'altra struttura e composizione simile le cifre erano di 100 mm di colonna d'acqua e del 21% rispettivamente.

La forma di attuazione della Figura 2 potrebbe essere un'asta estrusa uniforme inerentemente imperabile al fumo (per esempio di materia plastica) della sezione trasversale mostrata, con ima zona superficiale essenzialmente uguale al suo corpo principale e pertanto non evidente come un involucro intorno ad un'anima.?

I seguenti sono Esempi specifici di elementi, filtri e sigarette con filtro secondo l'invenzione: ESEMPIO 1

Un elemento di filtro secondo l'invenzione come mstrato in Figura 1 aveva un'anima 4 di permeabilit? zero in espanso a celle chiuse (Ethafoam) con un avvolgimento impermeabile liscio 10 e un rivestimento ondulato impermeabile 3. Questo elemento , della lunghezza di 20 mm e di circonferenza esterna di circa, 25 mm, aveva una caduta di pressione in condizione chiusa di 51 mm di colonna d'acqua e un ritegno di catrame in condizione chiusa di 10,5%; questo ritegno di catrame ? misurato fumando a macchina attraverso il filtro in condizione chiusa una sigaretta che aveva (quando non munita di filtro e senza ventilazione) una caduta di pressione di 55 mm di colonna d'acqua e produsse 30 mg di catrame e 16 mg di CO.?

ESEMPIO 2

Un altro elemento di filtro della struttura e circonferenza dell'Esempio 1 ma lungo 19 mm aveva una caduta di pressione in condizione chiusa di 50 mm di colonna d'acqua e detto ritegno di catrame del 10%. Un filtro secondo l'invenzione ? un filtro composito costituito da questo elemento e da un tampone attestato della lunghezza di 6 mm (della stessa circonferenza) di stoppino a filamenti arricciati legati di acetato di cellulosa non avvolto, unito da un avvolgimento permeabile; aveva una caduta di pressione in condizione chiusa di 57 mm di colonna d'acqua e detto ritegno di catrame del 12,8%.

ESEMPIO 3

Un altro filtro secondo 1'invenzione, della dimensione e struttura indicate nell'Esempio 2 ma utilizzando un tampone differente di 6 mm di stoppino a filamenti arricciati legati di acetato di cellulosa, aveva una caduta di pressione in condizione chiusa di 61 mm di colonna d'acqua e detto ritegno di catrame del 20,3%.

ESEMPIO 4

Una sigaretta con filtro secondo 1*invenzione, avente una sigaretta come nell'Esempio 1 unita ad un filtro come nell'Esempio 2 a mezzo di una fascetta di bocchino di ventilazione avente una diluizione di aria del 50%, produsse durante la fumatura su macchina 13,1 mg di catrame e 6,4 mg di CO; il rapporto CO/catrame di 0,49 ? molto migliore di quello (circa una unit?) ottenibile convenzionalmente con cadute di pressione percepite accettabili e riduzioni e produzione di catrame/

ESEMPIO 5 -Una sigaretta con filtro secondo l'invenzione come nell'Esempio 4 ma usando invece un filtro come nell'Esempio 3 diede una diluizione di aria del 50% e produsse 12,0 mg di catrame e 6,4 mg di CO, con un rapporto CO/catrame di 0,53.

ESEMPIO 6

Un elemento di filtro come nell?Esempio 1 aveva una caduta di pressione in condizione chiusa di 80 mm di colonna d?acqua e un ritegno di catrame in cond?zione chiusa del 14%. Una sigaretta con filtro avente questo elemento collegato ad un?asta di tabacco avvolta attestata a mezzo di ima fascetta di bocchino diede ( a mezzo di perforazioni di ventilazione intorno alla fascetta e in registrazione con le ondulazioni) una diluizione di aria dell'85% e produsse 1,5 mg di catrame e 0,6 mg di CO, con un rapporto CO/catrame di 0,4/ H filtro per sigaretta aveva una percettibile caduta di pressione aperta di 80 mm di colonna d'acqua/

Anime o elementi di filtro secondo l'invenzione, con o senza avvolgimento permeabile all'aria, sono prodotti di preferenza inizialmente in forma di asta continua e in seguito tagliata a lunghezze convenienti/ Anime o elementi senza avvolgimento permeabile all'aria possono essere incorporati in sigarette con filtro a mezzo di fascette di bocchino di ventilazione, e quelli con tale avvolgimento a mezzo di tale fascetta o di un bocchino ad anello. Per l'uso con altri tamponi in filtri doppi o multipli, le anime o elementi secondo

Claims

RIVENDICAZIONI

1 / Un filtro di sigaretta avente materiale di bocchino di ventilazione intorno ad un elemento di filtro, l'elemento di filtro comprendente un'anima di relativamente alta o infinita caduta di pressione longitudinalmente all'elemento, e intorno all'anima un rivestimento ondulato o scanalato longitudinalmente o una zona superficiale solidale avente dei canali estendentisi da una estremit? all?altra dell?anima senza essere in comunicazione con questa e che hanno una minore caduta di pressione in condizione chiusa longitudinalmente all?elemento che l'anima.

2/ Un filtro secondo la rivendicazione 1 in cui l'elemento comprende un'asta scanalata inerentemente impermeabile al fumo/

3/ Un elemento di filtro per sigaretta comprendente un'anima avente una relativamente alta o infinita caduta di pressione longitudinalmente all'elemento, e intorno all'anima un rivestimento ondulato o scanalato longitudinalmente o involucro solidale avente canali estendentisi da una estremit? all?altra dell'anima senza essere in comunicazione con questa e aventi una minore caduta di pressione in condizione chiusa longitudinalmente all'elemento che l'anima?

4/ Un filtro o elemento secondo la rivendicazione 1 o 3 in cui l'anima ? un'asta liscia che ? inerentemente impermeabile al fumo o avente la periferia laterale impermeabile al fumo, l'anima avente un rivestimento circostante scanalato o ondulato longitudinalmente/

5. Un filtro o elemento secondo la rivendicazione 1 o 3 in cui la sezione trasversale dell'anima si conforma ad un rivestimento scanalato o ondulato longitudinalmente o involucro circostante.

6.?Un filtro secondo la rivendicazione 1, 2, 4 o 5 in cui l'elemento ? allineato longitudinalmente con almeno un altro tampone e l'assieme ? trattenuto insieme da un rivestimento permeabile all'aria comune.

7 Un filtro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1, 2 e 4 a 6 in cui il materiale di bocchino di ventilazione comprende una fascetta di bocchino che incorpora il filtro in una sigaretta con filtro.

8.'Una sigaretta con filtro ventilato che include un filtro o elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 6.'