NL8301107A - Tabaksrookfilter. - Google Patents

Description

Br/Bl/lh/4

Tabaksrookfliter.

De uitvinding heeft betrekking op tabaksrook-filters en verschaft een geventileerd tabaksrookfilter, dat bestaat uit een ventilerend omhulsel rondom een staaf, die een groot aantal capillaire kanalen verschaft, welke zich 5 in lengterichting van de staaf uitstrekken, en die gevormd wordt door een bundel van grove elementaire draden, welke zich in lengterichting van de staaf uitstrekken of door een in lengterichting gegolfd(e) en/of tenminste ten dele gefibrileerd(e) vel, film of foelie van een materiaal, dat 10 niet rookdoorlatend is of een geringe rookdoorlatendheid bezit, en lateraal tot de staaf vorm is verenigd.

De staaf met een groot aantal capillaire kanalen, die door het ventilerende omhulsel wordt omsloten, is bij voorkeur een laminair stromingslichaara, namelijk een zodanig 15 lichaam, dat bij een normaal gebruik (bijvoorbeeld indien opgenomen in een filtersigaret en gerookt op een gestan- 3 daardiseerde rookmachine met doorzuigsnelheden tot 17,5 cm·, i per sec.} de stroming van lucht en rook daardoor nagenoeg laminair en niet turbulent is.

20 Grove vezels van bij voorkeur 20 denier per elemen tair draad of meer (bijvoorbeeld ongeveer 100 denier per elementair draad) bezitten bij voorkeur een glad oppervlak en een gering of geen absorptievermogen? grove cellulose acetaat- of polyalkeen- (bijvoorbeeld polypropeen-). elemen-25 tair draden zi.jn:.geschikt. Geschikt vel-, film- of foelie-materiaal voor het gebruik bij de uitvinding omvat kunststof- (bijvoorbeeld polyalkeen, zoals polyetheen-} , roetaal-(bijvoorbeeld aluminium-) en cellulose- (bijvoorbeeld cellofaan-) vellen, -films of foelies en bezit bij voorkeur 30 een maximale luchtdoorlatendheid van 0,1 K Filtrona-eenheden. Een luchtdoorlatendheid van nK Filtrona-eenheden geeft hierbij een luchtdoorlatendheid van n x 1000 ml/minuut/10 2 cm /100 ml waterkolomdrup aan - zoals bepaald wordt door het meten van de druk "p" in mm waterkolom, die ontwikkeld 830 1 10 7

Λ -V

-2- wordt door een stroming van 1050 ml lucht per minuut door *2 10 cm van het vel, de film of foelie en berekening uit de vergelijking: luchtdoorlatendheid = 1050 x ·η~ 5 Filters volgens de uitvinding maken het mogelijk hoge luchtverdunningsgraden (bijvoorbeeld 50% of meer) te bereiken voor het verschaffen van een goede vermindering van deeltjesvormig materiaal/ terwijl een aanvaardbare waargenomen drukval behouden blijft. Zo kunnen zij het teer-10 gehalte in hoofdzaak door verdunning met lucht verminderen in plaats van door mechanische filtratie;/, terwijl een relatieve hoge filterdrukval (DV) in stand wordt gehouden in vergelijking met die van een gebruikelijk filter met dezelfde teerretentie en luchtverdunning. Een filter volgens 15 de uitvinding kan het CO-gehalte preferent verminderen in vergelijking met het teergehalte. Dit· wordt bereikt door toepassing van een filter met een relatief laag mechanisch rendement in combinatie met een hoge luchtverdunning (bijvoorbeeld 50% of meer).

20 Gebruikelijke filters, die bijvoorbeeld vervaar digd zijn uit cellulose-acetaat van 12 denier per elementaire draad en een relatief·laag mechanisch rendement verschaft, bezitten het nadeel, dat bij toepassing in combinatie met hoge luchtverdunningsgraden onaanvaardbaar 25 lage drukvallen voor het filter en de filtersigaret worden bereikt. Filter volgens de uitvinding verschaffen lage mechanische retenties, terwijl een relatief hoge DV in stand wordt gehouden in vergelijking met die van gebruikelijke filters.

30 Bij een filtersigaret, waarin een geventileerd filter volgens de uitvinding wordt toegepast, is het percentage luchtverdunning via het filter- bij voorkeur hoger dan het percentage "niet-geventileerde" of "ingesloten" teerretentie van het filter - namelijk die, welke gemeten wordt 35 voor een equivalente, filter en equivalente sigaret waarbij luchtverdunning via het filter wordt voorkomen.

Sigaretten, die van filters volgens de uitvinding zijn voorzien, kunnen een lagere CO/teer-verhouding leveren 8301107 0 4% -3- dan die van sigaretten met hetzelfde teergehalte onder toepassing van gebruikelijke geventileerde filters (waarvoor de verhouding in het algemeen ongeveer 1 bedraagtl door de bijdrage aan de teerretentie door ventilatie te verhogen 5 en de bijdrage door mechanische retentie te verminderen/ maar een vrijwel gelijke sigaret-trekweerstand in stand te houden.

Het percentage luchtverdunning, zoals hierin is aangegeven, is het volumepercentage ventilatielucht, dat 10 via het filter wordt toegevoegd aan het totale door het filter af gegeven mengsel; een ventilatie of luchtverdunning ·. van 50% betekent dus dat er per trekje een 50/50 volume-verhouding van toegevoegde lucht tot aanvankelijke rook is een luchtverdunning van 40% een verhouding van 40/60 aan-15 geeft enz.

Het afgesloten filter (namelijk een filter, dat verdunning met lucht voorkomt) zal bij voorkeur een DV van tenminste 80 of 90 mm en een mechanische teerretentie van ten hoogste 45% bezitten.

20 Sigarettefilters volgens de uitvinding met een gestandaardiseerde lengte (ongeveer 25 mm), kunnen bijvoorbeeld een afgesloten drukval van 80-100 ml waterkolom bij een afgesloten totale retentie van deeltjesvormig materiaal van 12-40% vertonen.

25 Filters volgens de uitvinding kiannen door keuze van de lengte, van het kernmateriaal, de structuur en de pakki'ngsdichtheid, enz. en van het percentage luchtverdunning zo worden geconstrueerd, dat zij in combinatie met elke gegeven tabaks staaf elke aanvaardbare tevoren bepaalde 30 totale DV - 80-120 mm waterkolom, tegenwoordig bij voorkeur ongeveer 80 of ongeveer 90 of ongeveer 100 mm waterkolom ‘ voor een geventileerde filtersigaret verschaffen. Er kunnen echter veel hogere of. veel lagere (bijvoorbeeld 70, 60, 50, 40, 30 of zelfs 25 mm waterkolom) DV voor een geventileerde 35 filtersigaret worden verschaft zoals door de toepasselijke eisen wordt bepaald, hetgeen in elk ander geval op meer bevredigende wijze mogelijk is dan bij gebruikelijke filter-constructies.

8301107 -4-

Het ventilerende omhulsel kan uit een inherent luchtdoorlatend en/of doorboord materiaal bestaan. Het kan het mondstukomhulsel zijn, waarmee het filter in een filtersigaret wordt opgenomen, in welk geval het gewoonlijk uit 5 een lucht niet doorlatend materiaal zal bestaan en voorzien zal zijn van ventilatiedoorboringen. Eveneens kan het ventilerende omhulsel een omhulsel zijn, dat tijdens de aanvankelijke vervaardiging van het filter wordt aangebracht, en zich dus alleen over de lengte van het filter uitstrekt; 10 het verkregen filter zou dan in een filtersigaret kunnen worden opgenomen hetzij met behulp van een ringmondstuk hetzij met behulp van een meer gebruikelijk ventilerend-mondstukomhulsel.

Het staafgedeelte van de filters volgens de uit-15 vinding kan continu worden vervaardigd door een bundel van grove vezels of een in lengterichting voorgegolfd(e) en/of -gefibrileerd(e) vel, film of foelie in lengterichting continu door een vorminrichting te leiden, die tot een staaf-vorm verdicht en de continu vervaardigde staaf op eindige 20 lengten te, snijden. De staafvorming kan een plaatselijk binden van met elkaar in aanraking komende gedeelten van het staafmateriaal met. zich meebrengen ' (bijvoorbeeld door toevoer van warmte, indien het staafmateriaal thermoplastisch is of voorbehandeld is met een thermisch activéerbaar plak-25 middel) zodat de als produkt gevormde staaf zonder omhulsel dimensioneel stabiel is, in welk geval het ventilerende omhulsel na de staafvorming kan worden aangebracht? zo kunnen gesneden lengten van de niet omhulde gebonden staaf in filtersigaretten worden opgenomen door middel van 30 een ventilerend mondstukomhulsel; of de gebonden staaf kan voor of na het op lengte snijden worden.·-omhuld met een luchtdoorlatend propomhulsel en de verkregen filters kunnen in filtersigaretten worden opgenomen met behulp van ring-mondstukken of een ventilerend mondstukomhulsel. Eveneens 35 kan, indien een luchtdoorlatend propomhulsel rondom het staafmateriaal wordt aangebracht, wanneer de staaf (al of niet gebonden) wordt gevormd, de aanvankelijk gevormde eindloze omhulde staaf op lengten worden gesneden en kunnen 8301107 -5-

de verkregen filters in filtersigaretten worden opgenomen door middel van ringmondstukken of een ventilerend mondstuk-omhulsel. De omhulde of niet omhulde staaf wordt gewoonlijk voor de filtersigarettenproduktie geleverd op lengten van 5 een even veelvoud (bijvoorbeeld zes-voud) van de lengte van het uiteindelijke afzonderlijke filter? dubbele lengten kunnen dan tussen omhulde tabaksstaven worden opgenomen, zodat de einden ervan tegen de tabak rusten, en daarmee worden verbonden door middel van ringmondstukken of een 10 ventilerend totaalmondstukorahulsel (naar. doelmatig is) en het verkregen samenstel kan dan door de dubbele lengten worden doorgesneden voor het verkrijgen van afzonderlijke filtersigaretten. I

Filters volgens de uitvinding kunnen als zodanig j 15 worden gebruikt of als een onderdeel van een meercomponen- j i tenfilter te zamen met tenminste éën verdere prop - bijvoor- i beeld met een lage drukval en een lage teerretentie - die i in lengterichting in het verlengte hiervan ligt. De gecentreerde kernonderdelen kunnen tegen elkaar aanliggen of op 20 enige afstand van elkaar aanwezig zijn en zullen gewoonlijk met elkaar verenigd zijn door een gebruikelijk ventilerend omhulsel.

Voorzoverr niet anders vermeld zijn de hierin aangegeven stroomsnelheden, drukvallen en retentie-, afglfte-25 en luchtverdunningswaarden gemeten volgens de gangbare voorschriften aanbevolen door C0JRESTA (Centre de Cooperation pour les Recherches Scientifiques Relatives au Tabacl.

De uitvinding wordt slechts bij wijze van voorbeeld toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin 30 Figuur 1 een schematisch beeld in lengtedoorsnede.', door één filter en filtersigaret volgens de uitvinding is? en

Figuur 2 een schematisch beeld in dwarsdoorsnede door een tweede filter volgens de uitvinding is.

35 Het filter van figuur 1 omvat een bundel 2 van polypropeenelementair draden met een glad oppervlak van 100 denier per elementair draad, die omhuld is met een prop-omhulsel van luchtdoorlatend papier. Een mondstukomhulsel 6 8301107 -6- van niét doorlatend papier met een ring van ventilatie-doorboringen 8 verenigt het filter met een omhulde tabaks-staaf 9 onder vorming van een filtersigaret. Bij het gebruik 3 bij totale stroomsnelheden tot 17/5 cm /sec. zorgt de 5 omhulde bundel van elementair draden voor een laminaire stroming van lucht en rook door het filter.

Het filter van figuur 2 bezit een lichaam 12 van in lengterichting gegolfde polyethèenfoelie, die door een propomhulsel 4 van luchtdoorlatend papier in staafvorm 10 wordt gehouden en zorgt voor soortgelijke laminaire stromings-eigenschappen als de bundel 2 van figuur 1. Dit filter kan in een filtersigaret worden opgenomen op de wijze van figuur 1. Bij beide uitvoeringsvormen zou, indien de bijeengebrachte elementair draden of foelie gebonden zijn voor 15 het vormen van een zelfdragende dimensioneél stabiele staaf, het propomhulsel 4 kunnen worden weggelaten en zou het mondstukomhulsel, zoals 6 eveneens als het filteromhulsel kunnen dienen. Terwijl de staven 2 en 12 als alleen gebruikt zijn weergegeven, omvat de uitvinding eveneens het gebruik 20 van één van dergelijke staven in combinatie met een andere kernstaaf of rprop, waarbij de einden tegen elkaar liggen of op enige afstand van elkaar aanwezig zijn, welk samenstel gezamenlijk bijeen wordt gehouden door een gemeenschappelijk ventilerend omhulsel, zoals 4 of 6.

25 Indien de staaf van een filter volgens de uitvin ding vervaardigd is. uit een glad vel, gladde film of foelie, wordt dit resp. deze gegolfd of gefibrileerd voor het bijeenbrengen tot de staafvorm. Een golvreren voor of na de staafvorming voor het teweegbrengen van de golvingen kan 30 eveneens tot een fibrilering leiden en een dergelijke fibrilering kan in feit duidelijker waarneembaar zijn dan de golvingen.

Er volgen nu speciale voorbeelden van de uitvinding:

35 Voorbeeld I

Een rookfilter volgens de uitvinding bestond uit een staaf van een lateraal bijeengebrachte, ten dele in lengterichting gefibrileerde cellulosefoelie en werd in de 83 0 1 10 7 -7- staafvorm gehouden door een doorlatend propomhulsel. Het filter was 20 min lang en ongeveer 25 mm in diameter en had een afgesloten DV van 85 mm waterkolom en een afgesloten teerretentie van 19%; de laatstgenoemde teerretentie werd 5 gemeten door roken op een machine via het afgesloten filter van een sigaret/ die (indien zonder filter en niet geventileerd) een DV van 55 mm waterkolom bezit en 30 mg teer en 16 mg CO afgeeft.

Een filtersigaret volgens de uitvinding bestond 10 uit een filter/ zoals bovenstaand vermeld, die met een sigaret, zoals bovenstaand vermeld, verbonden was door een doorboord mondstukomhulsel, dat een luchtverdunning van 50% leverde. Deze filtersigaret bezat een waargenomen DV van 92 mm waterkolom en gaf bij het roken 12 mg teer en 15 6,4 mg CO af. De DV en teervermindering en -afgffte waren dus zoals vereist voor een CO/teeropbrengstverhouding van i 0,53, hetgeen veel beter is dan die (ongeveer 1) voor gebruikelijke filters met eenzelfde DV en teervermindering.

Voorbeeld II

20 Voorbeeld I werd herhaald onder toepassing van een doorboord mondstukomhulsel, dat een luchtverdunning van 70% leverde. Deze filtersigaret volgens de uitvinding had een waargenomen DV van 74 mm waterkolom en gaf 7,2 mg teer en 2,24 mg CO af - een CO/teer-opbrengstverhouding 0,31.

i 830 1 10 7 __i

Claims (10)

1. Geventileerde-tabaksrookfilter bestaande uit een ventilerend omhulsel rondom een staaf, die een groot aantal capillaire kanalen verschaft, welke zich in lèngte-richting van de staaf uitstrekken, en gevormd wordt door 5 een bundel van grove elementair:-draden, die zich in lengterichting van de staaf uitstrekken of door in lengterichting gegolfd (e) en/of tenminste ten dele gefibrileerd(e) vel, film of foelie van materiaal dat niet rookdoorlatend is of een geringe rookdoorlatendheid bezit, en lateraal tot een 10 staafvorm is verenigd.

2. Filter volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de staaf uit grove vezels van tenminste 20 denier per elementair draad, bijvoorbeeld ongeveer 100 denier per elementair draad, bestaat.

3. Filter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de staaf uit grove vezels bestaat, die een glad oppervlak bezitten en nagenoeg ondoorlatènd zijn.

4. Filter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de staaf uit gegolfd (e) en/of tenminste ten dele 20 gefibrileerd(e) vel, film of foelie van cellulosemateriaal, kunststof of metaal bestaat..

5. Filter volgens ëén der voorafgaande- conclusies, met het kenmerk, dat de staaf zodanig is, dat bij het gebruik een nagenoeg laminaire stroming van rook en lucht 25 wordt verschaft.

6. Filter volgens ëén der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de staaf in lengterichting verlengd is met een verdere prop.

7. Filter volgens éën der voorafgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat het ventilerende omhulsel een ventilerend mondstukomhulsel is, dat het filter in een filtersigaret opneemt.

8. Filter volgens één der conclusies 1-6 opgenomen in een filtersigaret. 35

.9. Filtersigaret volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het percentage luchtverdunning via het filter groter is dan het percentage van de teerretentie van 8301107 -9- het filter indien afgesloten.

10. Filterelement bestaande uit een dimensioneel stabiele zelfdragende staaf, die een groot aantal capillaire kanalen verschaft, die zich in lengterichting van de staaf 5 uitstrekken en gevormd wordt door een gebonden bundel van grove elementair-draden, welke zich in lengterichting van de staaf uitstrekken, of door een in lengterichting gegolfd(e) en/of tenminste ten dele gefibrileerd(e) vel, foelie of film van een materiaal, dat niet rookdoorlatend is of een, 10 geringe rookdoorlatendheid bezit, en lateraal is verenigd en gebonden tot de staafvorm. 8301107