NL9201739A - Tabaksrookfilter. - Google Patents

Description

Tabaksrookfliter

De onderhavige uitvinding betreft tabaksrookfliters en filterelementen die een deeltjesvormig rookmodificerend toevoegsel bevatten.

Geschikte deeltjesvormige toevoegsels zijn sorbentia (bijv. gekozen uit aktieve kool, silicagel, sepioliet, aluminiumoxide, ionenuitwisselaars en dergelijke), pH-modi-ficerende middelen (bijv. alkalische stoffen zoals natrium-carbonaat, zure stoffen), smaak- en reukstoffen, andere vaste toevoegsels en mengsels daarvan.

De onderhavige uitvinding levert een tabaksrookfil-ter of filterelement met een zich in langsrichting uitstrekkende kern en een rondom de kern gelegen wikkel, waarbij een deeltjesvormig toevoegsel aan één of meer delen van de radiale binnenzijde van de wikkel is gehecht en de wikkel aan één of beide einden van de kern langs zijn omtrek vrij is van toevoegsel.

Het deeltjesvormige toevoegsel strekt zich bij voorkeur slechts gedeeltelijk langs de binnenomtrek van de wikkel uit? de wikkel heeft dan bijv. een overlappende langsrand die vrij van toevoegsel is en een gelijmde lapnaad vormt welke de wikkel om de kern houdt. Het deeltjesvormige toevoegsel kan een enkele zone aan de binnenzijde van de wikkel bedekken, welke zich vanaf het ene einde van de kern gedeeltelijk naar het andere einde uitstrekt; ook kan het een enkele zone bedekken die zich op afstand van beide einden van de kern bevindt? en verder kan het in gescheiden zones zijn aangebracht die in langs- en/of omtreksrichting op afstand van elkaar liggen. Het gebruikte deeltjesvormige toevoegsel kan een enkele stof of een mengsel zijn en kan ook met andere materialen zijn vermengd.

Bij voorkeur is de wikkel vooraf met het aanhechtende deeltjesvormige rookmodificerende toevoegsel bekleed. De kern kan voorafgaand aan het opbrengen van de beklede wikkel zijn voorgevormd, maar ook kan het vormen van de kern en het opbrengen van de beklede wikkel nagenoeg gelijktijdig plaatsvinden.

Het deeltjesvormige toevoegsel kan op geschikte wijze aan de wikkel zijn gehecht door middel van een smelt-lijm, een hoogmoleculaire polyethyleenglycol of een kleefstof van het emulsietype zoals PVA. Geschikte smeltlijmen voor toepassing bij de uitvinding zijn diverse polyesterlij-men.

In het filter of filterelement volgens de uitvinding kan de kern uit een gebruikelijk rookfiltrerend materiaal (bijv. vezelpluksel, stapelvezels of crepepapier) bestaan.

De kern kan een buis met open einde zijn en kan ook een ondoorlaatbaar of weinig doorlaatbaar gedeelte hebben dat wel bijdraagt aan de drukval over het filter maar weinig of geen filtrerend effekt heeft. Verder kan de kern uit een enkel lichaam bestaan of een samengesteld lichaam zijn, bijv. met een eigen omhulsel en/of met delen die daar in langsrichting en/of radiale richting op aansluiten. In een uitvoeringsvorm wordt de kernwikkel zelf omringd door een ringvormig lichaam, dat evenals de kern bijv. uit gebruikelijk rookfiltrerend materiaal kan bestaan of een ondoorlaatbaar of weinig doorlaatbaar gedeelte met weinig of geen filtrerend effekt heeft. De kern kan uit een samenstel van een centrale staaf met een omhulsel bestaan. Verder kan de kern, met of zonder een dergelijk omhulsel, uitwendige groeven hebben die zich over een deel van de lengte in langsrichting uitstrekken, in welk geval het deeltjesvormige toevoegsel aan de radiale binnenzijde van de wikkel in register met deze groeven kan staan en zich in deze groeven kan uitstrekken. De groeven kunnen vanaf één einde of elk einde van de kern gedeeltelijk in de richting van het andere einde lopen of op korte afstand van beide einden eindigen.

In een samengestelde kern, met een staaf en een gegroefd omhulsel, kan het staafoppervlak bij de groeven van het omhulsel zijn aangepast. 1

Filters en filterelementen volgens de uitvinding kunnen een samenhoudend omhulsel hebben, bijv. een geëxtru-deerde buis of een wikkel met gelijmde lapnaad. Een dergelijke wikkel kan van een materiaal zijn dat doorlaatbaar of ondoorlaatbaar voor lucht is en kan in beide gevallen zijn geperforeerd. De met deeltjes bedekte wikkel kan aan de kern zijn gehecht (bijv. met een door warmte aktiveerbare lijm) ter verkrijging van een produkt dat stabiel van afmetingen is zonder gebruik van een omhulsel. In een andere uitvoering zijn één of beide langsranden van de wikkel vrij van deeltjes zodat zij als klevende overlapping kunnen worden gebruikt teneinde de wikkel om de kern te houden. Zelfs in het geval dat de wikkel aan zichzelf en/of aan de kern is vastgelijmd kan het soms echter voordelig zijn om een samenhoudend omhulsel rondom de wikkel aan te brengen.

De vooraf gevormde en met deeltjesvormig toevoegsel beklede wikkel wordt doorgaans met gebruikelijke apparatuur rond een voorgevormde kern of anders rond een kern tijdens het vormen daarvan aangebracht. Bij een methode volgens de uitvinding kunnen de bewerkingen van toevoer van de deel-tjesvormig toevoegsel dragende wikkel, het aanbrengen van de wikkel op de kern tijdens of na het vormen daarvan (desgewenst tegelijk met het aanbrengen van een omringend omhulsel) en het doorsnijden van het verkregen langwerpige produkt tot stukken van eindige lengte, met gebruikelijke filterproduktiemachines continu en achterelkaar worden uitgevoerd. Als de wikkel zelf nog door een ringvormig lichaam moet worden omringd kan dit ringvormige lichaam op soortgelijke wijze continu worclen toegevoerd en rond de voortbewogen omwikkelde kern worden aangebracht. Methoden en apparatuur voor het doorlopend achterelkaar uitvoeren van deze bewerkingen zijn in de sigarettefilterindustrie bekend. De stukken van eindige lengte die aanvankelijk uit het continu gevormde produkt worden afgesneden zullen gewoonlijk een veelvoud van de later gebruikte afzonderlijke filters of filterelementen zijn? in dat geval worden de aanvankelijk gevormde stukken later tijdens de vorming van filtersigaretten of voorafgaand daaraan in eehheidsstukken van definitieve lengte verdeeld. Als onderdeel van de genoemde continue methode kan de wikkel eerst in de zones, waar deeltjesvormig toevoegsel moet komen, met lijm worden bedekt (bijv. met een likwiel) en vervolgens worden bedekt met het deeltjesvormige toevoegsel (bijv. door de wikkel door een reservoir, een gefluïdiseerd bed, een circulerende stroom of een andere voorraad toevoegsel te voeren terwijl de lijm nog werkzaam is). In plaats daarvan kan een met lijm bedekte strook afzonderlijk worden gemaakt of van een leverancier worden betrokken, waarna het aktiveren van de lijm (bijv. verweken door verwarming) en het opbrengen van het deeltjesvormige toevoegsel continu in de produktielijn van het filter geschiedt. Filters volgens de uitvinding kunnen ook nog andere materialen omvatten.

Vele parameters kunnen sterk variëren, afhankelijk van de aan het produkt gestelde eisen. Daarbij gaat het bijv. om het gewicht per lengte-eenheid van de gebruikte wikkel die het deeltjesvormige toevoegsel moet dragen, de deeltjesgrootte van het toevoegsel etc. Een geschikte deeltjesgrootte voor aktieve kool is 12/30 British Standard Mesh of anders 30/70 British Standard Mesh.

De volgens de uitvinding gebruikte wikkel kan van elk onschadelijk materiaal zijn gemaakt. Gewoonlijk zal de wikkel van een gebruikelijk wikkelmateriaal zijn en doorlaatbaar of ondoorlaatbaar voor rook of lucht, afhankelijk van de vereiste stroming in het eindprodukt. Als de wikkel is bedoeld voor een filter met ventilatie zal de wikkel gewoonlijk sterk poreus zijn. De wikkel kan uitwendige groeven hebben die zich in larigsjrichting over een deel van de lengte uitstrekken, in welk geval het deeltjesvormige toevoegsel aan de radiale binnenzijde zich bij voorkeur in een zone zonder groeven bevindt. De groeven kunnen zich vanaf één einde of elk einde van de wikkel gedeeltelijk naar het andere einde uitstrekken of anders op korte afstand van beide einden eindigen. Het kernoppervlak kan bij de groeven in de wikkel zijn aangepast.

Tenminste een deel van het gebruikte deeltjesvormige toevoegsel kan smaak- of reukstoffen dragen of daaruit bestaan. Ook kan een ander materiaal dat smaak- of reukstoffen draagt worden ingebracht.

De uitvinding kan een filterelement uit één stuk leveren, zonder noodzaak tot het maken en op één rij leggen en samenvoegen van afzonderlijke elementen, welk filterele- ment een deeltjesvormig toevoegsel draagt en toch zorgt voor een aanvaardbaar, glad uiterlijk aan het mondstukeinde van een filtersigaret. Verder is het door de uitvinding mogelijk om aktieve kool of een ander deeltjesvormig toevoegsel met gebruikelijke apparatuur in tabaksrookfliters onder te brengen zonder dat produktieproblemen optreden. Een gelijkmatige hoeveelheid toevoegsel kan gemakkelijk worden verkregen en kan ook eenvoudig en accuraat worden gewijzigd. In filters volgens de uitvinding kan het deeltjesvormige toevoegsel aan de radiale binnenzijde van de wikkel zijn filtrerend of ander effekt op de stroom tabaksrook ongehinderd of nagenoeg ongehinderd uitoefenen; zodoende kunnen de filters volgens de uitvinding met deeltjesvormig sorbens diverse componenten uit de dampfase van de rook goed vasthouden.

Produkten volgens de uitvinding zijn in het algemeen geschikt voor gebruik als of in sigarettefliters. Sigarette-filters volgens de uitvinding zullen gewoonlijk aan omwikkelde tabaksstaven worden bevestigd met behulp van een gebruikelijke mondstukwikkel, die ventilerend of niet-venti-lerend kan zijn. Gewoonlijk zal het filter zodanig worden georiënteerd dat een gedeelte zonder toevoegsel aan het mondstukeinde komt te liggen.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding worden in de bijgaande tekeningen geïllustreerd. Overeenkomstige onderdelen zijn met overeenkomstige verwijzingscijfers aangeduid.

Fig. 1 toont een filter volgens de uitvinding in schematische langsdoorsnede. Dit filter heeft een filtrerende kern 2 met daaromheen een poreuze wikkel 4, die aan de binnenzijde een deeltjesvormig toevoegsel 6 draagt. Het deeltjesvormige toevoegsel bestrijkt de gehele omtrek van de kern 2 en ligt daar tegenaan, maar strekt zich vanaf één einde van het filter slechts gedeeltelijk naar het andere einde uit. De wikkel 4 is om de kern 2 bevestigd met behulp van een niet-getekende gelijmde lapnaad die vrij van deeltj esvormig toevoegsel is.

Fig. 2 is een soortgelijke doorsnede van een andere uitvoeringsvorm, die alleen van fig. 1 verschilt doordat het deeltjesvormige toevoegsel 6 afwezig is aan beide einden van de kern 2.

Fig. 3 is een langsaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een filter volgens de uitvinding waarin een filtrerende kern 2 is ontwikkeld door een poreuze wikkel 4. Door deze wikkel heen zijn plekken 8 van deeltjesvormig toevoegsel zichtbaar, die in langsrichting en omtreksrich-ting op afstand van elkaar liggen.

Fig. 4 is een soortgelijk aanzicht van een uitvoeringsvorm waarin de plekken 8 een ovale vorm hebben.

Fig. 5 is een langsaanzicht, gedeeltelijk doorgesneden, van een staaf van meervoudige lengte volgens de uitvinding, die tot afzonderlijke eenheden zoals in fig. 2 kan worden gesneden. Het doorsnijden in dwarsrichting geschiedt tussen de plekken met deeltjesvormig toevoegsel in. De gelijmde lapnaad, die vrij van deeltjesvormig toevoegsel is, is schematisch met 10 aangegeven. In dit geval is het toevoegsel 6 niet door de wikkel 4 heen zichtbaar.

Fig. 6 is een soortgelijke doorsnede als fig. 1, waarbij de wikkel van fig. 1 zelf nog weer wordt omringd door een ringvormig lichaam 12 van filtermateriaal, dat gewoonlijk omsloten is door een buitenste wikkel 14. In de getekende uitvoering is de met toevoegsel beklede wikkel 4 ondoorladtbaar. Evenals bij de andere uitvoeringsvormen kan het filter aan een sigarettestaaf worden bevestigd met het vrij van deeltjes zijnde einde naar de mond van de roker gekeerd. De kern 2 van fig. 6 is smaller dan die van fig. 1, zodat de totale omtrek van de produkten uit fig. 1 en fig. 6 ongeveer gelijk is, gewoonlijk ca. 25 mm. i In fig. 1-6 ziet men een smalle spleet tussen de kern 2 en het vrij van toevoegsel zijnde deel van de wikkel 4. Dit komt door de schematische aard van de figuren. In de praktijk zal een dergelijke spleet niet optreden omdat de onbedekte binnenzijde van de wikkel 4 op de omtrek van de i kern 2 aansluit.

Fig. 7 is een perspektivisch aanzicht, gedeeltelijk weggebroken, van een filter volgens de uitvinding waarin de wikkel 4 rondom de filtrerende kern 2 groeven 16 heeft die zich vanaf een eindvlak 17 gedeeltelijk in de richting van het andere eindvlak 19 uitstrekken. Het deeltjesvormige toevoegsel 6 is aan de binnenzijde van het vlakke ongegroefde deel 18 van de wikkel 4 gehecht. De kern 2 is doorgaans van celluloseacetaatpluksel terwijl de wikkel 4 uit voor lucht doorlaatbaar papier bestaat. In het getekende filter is nog een buitenste wikkel 21 aanwezig; deze wordt in een laatste trap van de continue staafproduktiemethode aangebracht, voordat het continu gevormde produkt in stukken van eindige lengte wordt gesneden. De buitenste wikkel 21, die doorlaatbaar of ondoorlaatbaar kan zijn, grenst derhalve aan de staaf. In andere uitvoeringsvormen kan de wikkel 21 worden weggelaten, zodat een filterprodukt met blootliggende groeven 16 overblijft.

Het filter kan met zijn gegroefde of ongegroefde einde aan een sigaret worden bevestigd, gewoonlijk met behulp van een mondstukwikkel die niet-ventilerend kan zijn of voor ventilatie kan zorgen, bijv. naar de groeven 16. Terwille van het gebruik met een ventilerende mondstukwikkel zal het filter gewoonlijk worden geleverd zonder uitwendige wikkel 21, zodat de mondstukwikkel direkt om de wikkel 4 ligt.

In de getekende uitvoeringsvorm komt het oppervlak van de kern onder de groeven 16 met de gegroefde configuratie overeen. Dit is echter niet essentieel, want het gegroefde deel van de wikkel 4 kan ook inwendige groeven tussen zichzelf en de kern 2 vormen, naast de uitwendige groeven 16. In de getekende uitvoeringsvorm strekt het deeltjesvormige toevoegsel 6 zich in omtreksrichting doorlopend rondom de kern 2 uit, waarbij de binnenzijde van de wikkel 4 in dit gebied alleen vrij is van toevoegsel op de plaats waar zij over de buitenzijde ligt ter vorming van een gelijmde lapnaad (niet getekend),. Evenals bij vorige uitvoeringsvormen is dit echter niet essentieel en is het ook mogelijk dat het toevoegsel 6 alleen aanwezig is op een deel van de kernomtrek, bijv. in afzonderlijke, op afstand van elkaar over de omtrek verdeelde zones. In de getekende uitvoeringsvorm strekt het deeltjesvormige toevoegsel 6 zich over de gehele lengte van het ongegroefde deel 18 van de wikkel 4 uit, maar ook dit is niet essentieel. Het deeltjesvormige toevoegsel, dat in omtreksrichting op één der genoemde wijzen is aangebracht, kan zich ook slechts over een deel van de lengte van het wikkelgedeelte 18 zonder groeven uitstrekken, bijv. doordat het afwezig is aan de kopzijde 19 en/of doordat het in afzonderlijke zones, die in langsrich-ting op afstand van elkaar liggen, is aangebracht.

Fig. 8 is een schematische langsdoorsnede van het filter uit fig. 7.

Fig. 9 is een schematische langsdoorsnede van een deel van een staaf met meervoudige lengte volgens de uitvinding, die in afzonderlijke eenheden zoals die van fig. 7 en 8 kan worden gesneden.

Fig. 10 is een schematische langsdoorsnede door een variant van het filter uit fig. 8, waarbij het niet gegroefde deel 18 van de wikkel 4, dat het deeltjesvormige toevoegsel 6 aan de binnenzijde draagt, zich tussen twee gegroefde zones bevindt, waarbij de zones 16 zich naar de kopvlakken 17 en 19 uitstrekken. De buitenste wikkel 21 van fig. 7-9 is hier niet getekend, maar kan wel worden aangebracht. De eerder bij fig. 7-9 besproken variaties aangaande het aanbrengen van deeltjesvormig toevoegsel in de niet gegroefde zone, het aanpassen van het oppervlak van de kern 2 aan de groeven 16, en het bevestigen van het filter aan een siga-rettestaaf, gelden ook voor de uitvoeringsvorm van fig. 10. Het filter van fig. 10 kan zijn verkregen uit een staaf van meervoudige lengte op dezelfde wijze als aangegeven bij fig. 7-9.

Fig. 11 is een schematische langsdoorsnede door een filter volgens de uitvinding, waarbij de kern 2 een samenstel van een centrale staaf 3 en een omhulsel 5 is. Het omhulsel 5 is in dit geval gegroefd over een deel van zijn lengte, gerekend vanaf één kopeinde 17, waarbij het buitenoppervlak van de staaf 3 in dit gebied bij de groeven 16 is aangepast. In dit geval heeft de wikkel 4 een vlakke, niet gegroefde configuratie en is een deeltjesvormig toevoegsel 6 aan de binnenzijde daarvan gehecht, waarbij dit toevoegsel zich ook tot de groeven 16 uitstrekt en deze groeven over een deel van hun lengte opvult, maar op korte afstand van het kopeinde 17 eindigt. Variaties op de getekende uitvoering zijn mogelijk, zoals hierboven in verband met fig. 7 is aangeduid. Zo kan het deeltjesvormige toevoegsel 6 zich in omtreksrichting doorlopend om de kern 2 uitstrekken, waarbij de binnenzijde van de wikkel 4 in deze zone alleen vrij van toevoegsel is op de plaats waar zij de buitenzijde overlapt ter vorming van een gelijmde lapnaad. Ook kan het toevoegsel slechts over een deel van de omtrek van de kern aanwezig zijn, bijv. in afzonderlijke zones die op afstand van elkaar in omtreksrichting liggen. Hoewel het deeltjesvormige toevoegsel 6 in de tekening zich continu over een deel van de lengte van het gegroefde kerngedeelte uitstrekt, kan het zich in plaats daarvan continu over de gehele lengte van de groeven of over afzonderlijke zones van de groeflengte, in langsrichting op afstand van elkaar, uitstrekken. De centrale staaf 3 bestaat gewoonlijk uit celluloseacetaatpluksel, en het omhulsel 5 uit celluloseacetaat of een poreus wikkel-materiaal. De wikkel 4 kan uit papier bestaan, dat doorlaatbaar voor lucht is. Het filter kan met zijn gegroefde of niet-gegroefde einde worden bevestigd aan een sigaret, gewoonlijk met behulp van een mondstukwikkel die niet-venti-lerend of ventilerend kan zijir. In de getekende uitvoering is het oppervlak van de staaf 3 aangepast aan de groeven 16 in het omhulsel 5, maar in plaats daarvan kan het gegroefde deel van het omhulsel 5 ook zorgen voor inwendige groeven tussen zichzelf en de staaf 3.

Fig. 12 toont op dezelfde wijze als in fig. 9 een staaf van meervoudige lengte, waaruit filters volgens fig.

11 op de eerder beschreven wijze kunnen worden verkregen.

Claims (8)

1. Tabaksrookfliter of -filterlement, met een zich in langsrichting uitstrekkende kern en een rondom de kern gelegen wikkel, waarbij een deeltjesvormig toevoegsel aan één of meer delen van de radiale binnenzijde van de wikkel is gehecht en de wikkel aan één of beide einden van de kern langs zijn omtrek vrij is van toevoegsel.

2. Filter of filterelement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kern groeven heeft die zich in langsrichting over een deel van zijn lengte uitstrekken, waarbij het aan de radiale binnenzijde van de wikkel gehechte deel-tjesvormige toevoegsel zich tot in de groeven uitstrekt.

3. Filter of filterelement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kern groeven heeft die zich in langsrichting over een deel van zijn lengte uitstrekken en dat het deeltjesvormige toevoegsel aan de radiale binnenzijde van de wikkel is gehecht in een niet-gegroefd gebied daarvan.

4. Filterelement volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de wikkel zelf door een uitwendig buisvormig lichaam is omringd.'

5. Filter of filterelement volgens één der voorgaande conclusies, met daarnaast een extra uitwendige wikkel.

6. Filtersigaret met daarin een filter of filterelement volgens één der voorgaande conclusies.

7. Staaf van meervoudige lengte, waarin een aantal filters of filterelementen volgens één der conclusies 1-5 met de einden tegen elkaar en in spiegelbeeld configuratie integraal is verbonden.

8. Werkwijze voor het maken van een rookfilter of filterelement, met het kenmerk, dat men een doorlopende kern en een doorlopende strook, waar aan één zijde, in gebieden die in langsrichting op afstand van elkaar liggen, een deeltjesvormig toevoegsel is aangehecht, continu voortbeweegt, de voortbewegende strook continu om de voortbewegende kern wikkelt (desgewenst gelijktijdig met de vorming van de kern), zodanig dat het deeltjesvormige toevoegsel tegen de kern aan komt, en dat men de verkregen continu geproduceerde omwikkelde kern in stukken van eindige lengte snijdt.