NO154481B - Filter for sigarett. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører sigarett-filtre. På den ene side vedrører oppfinnelsen et filter

med ny ventileringsanordning i dette. På den annen side vedrører oppfinnelsen en filtersigarett med strømningsrettende kanaler for å lede ventilasjonsluft mot filterets munnende for å bli blandet ved dennes utløpsflate. Ved enda en annen side av oppfinnelsen vedrører denne en høyventilert sigarett hvori røken som forlater filteret blir øyeblikkelig spredd.

Det er fra teknikkens stand vel kjent å anbringe filtere eller tobakkomhyllinger på sigaretter som tilveiebringer luftventileringsanordninger for å bringe inn omgivende luft for å tynne ut røkstrømmen. Uttynningen av røkstrømmen reduserer mengden av røkpartikler såvel som gassfasekomponenter som blir levert til røkerens munn.

Det er foreslått en rekke anordninger som også har vært anvendt for innføring av ventilerende luft i sigaretter.

F.eks. kan sigarettens tobakksomhylling være fremstilt

av et porøst materiale som tillater innføring av luft i sigarettens hele lengde, hvor den blandes med røkstrømmen som passerer gjennom denne og derved uttynner røken i strømmen. Sigarettomhyllingen kan også være perforert ved valgte steder langs med sigarettens lengde, hvilket tilveiebringer åpninger for sigaretten gjennom hvilke ventilerende luft kommer inn. Videre er det kjent å

perforere filterets omhylling ved sigarettens filtere for å tillate ventilerende luft å komme inn i filteret for uttynning av røkstrømmen. Det har også vært en rekke forslag om å inkorporere spor i sigarettens filterplugg for å lette tilførsel av ventilerende luft inn i røk-strømmen.

U.S. patent 3.596.663 vedrører f.eks. et tobakkrøkfilter forsynt med en korrugert porøs plugg-omhylling som omgir et filterelement som er omgitt av

et tip-papir med gjennomstrømningsperforeringer hvorved

ventilerende luft kommer direkte inn i filterelementet eller fortsetter ned sporene til røkerens munn. U.S. patent 3.490.4.61 vedrører et sigarettfilter hvor et rørformet legeme av ekstrudert termoplastmateriale som har et antall langsgående spor langs den ytre flate og er forbundet med et filterelement som er anbragt inne i røret eller er hosliggende til dette og hvor ventilerende luft strømmer ned sporene og røk strømmer gjennom røret. Andre patenter som vedrører sigarettfiltere med spor som omgir filterelementet for innføring av ventilerende luft i filtersigarettens filtrerende ende, omfatter U.S. patent 3.577.995, 3.572.347, 1.718.122, 3,788.330, 3.773.053, 3.752.165, 3.638.661, 3.608.561,

vesttysk patent 2.302,677; britisk patent 1 . 414 . 745, 1.360.612, 1.360.611 og U.S. patent nr. 3.910.288,

idet de ovenfor nevnte britiske patenter er rettet mot ikke-omhyllede acetatfiltre.

Ved fremstilling av de fleste sigaretter med ultralavt tjæreinnhold, nemlig de som har mindre enn 5 mg tjære pr. sigarett, bestemt ved den metode som er publisert av H.C. Pillsbury r et al. for "Tar and nicotine in cigarette smoke", J. Assoc. Office.Annal. Chem. Vol.52, side 458 - 462, datert 1969 og vanligvis referert til som "The Federal Trade Commissioris Accepted Test Method for Determining Tar and Nicotine Deliveries of Cigarettes", nyttes det en stor mengde ventilerende luft for å tynne ut røken som forlater filteret. Ved nåværende filtersigaretter danner dette store forhold av ventilerende luft kontra røyk, et luftlag rundt røken, slik at røkeren opplever meget liten røksmak.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et filter-ventilasjonssystem for en sigarett hvor det nyttes kanaler eller passasjer som er anordnet med avstand rundt filterelementet i et sigarettfilter. Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre et filter hvor ventilerende luft og røyk blandes kun ved filterets utløpsende, og hvor røyk som strømmer ut fra filteret blir hovedsakelig øyeblikkelig ut-tynnet .

I den foreliggende oppfinnelse blir ventilerende luft bragt inn i og rundt røykstrømmen som passerer gjennom filterelementet i en sigarett på en slik måte at nettopp som røyken strømmer ut fra filterets munnende, blir den gjennom-gående og øyeblikkelig fortynnet av og blandet med både ventilerende og omgivende luft. Denne blanding bevirker hurtig kontakt mellom den sterkt fortynnede røyk med smaken og de vanlige kjemiske følereseptorer i røykerens munn.

For å oppnå denne øyeblikkelige blanding idet røyken forlater filteret, har det vist seg at ved å tilveiebringe et sigarettfilter med et antall ventilerende luftkanaler (passasjer) rundt filterelementet; et spesifikt tverrsnittsarealområde for de ventilerende luftkanaler;

og spesifikk ventileringsluft- og røykstrømhastigheter under definerte forhold for "røyke-drag", kan denne øyeblikkelige blanding ved filterets utløpsflate, oppnås. Det har vist seg at et filter for sigarett som tilveiebringer denne øyeblikkelige blanding eller "øyeblikkelige uklarhet" ved filterutløpet kan defineres og derved karakteriseres ved den følgende ligning:

hvor K alltid er større enn 0,035; A^ er tverrsnittsarealet

til en individuell kanal; A, er tverrsnittsarealet til filterets totale flate; U er prosentdelen av ventilerende luft i den totale strøm som forlater filteret og er definert ved ligningen:

hvor qv er den totale strømningsmengde av den ventilerende luft og qs er strømningsmengden av røyk gjennom filterelementet; og, n er antall kanaler for ventilerende luft og som vil være minst 3. Antall kanaler vil fortrinnsvis være 7 eller mindre; den ventilerende luft vil være fra 60 til 95 prosent av den totale strømning (ventilerende luft pluss røyk); og, forholdet mellom filterelementets tverrsnitts-arealer og ventileringskanalene (A^/A^) vil være mindre enn 0,01 slik at mesteparten av røyken blir fortynnet innenfor 1 cm fra enden av filteret for et standardfilter (20 til 27 mm i omkrets) ved et røykdrag med hastighet 17,5 cc/sek. Med fordel kan antall kanaler være 4 eller 5; ventileringsluften vil da bli fra 65 til 90 prosent; og minst 75 prosent av røyken blir fortynnet innen 1 cm fra filterets ende.

Ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes spesielt en filtersigarett hvis filter omfatter en porøs plugg festet til sigarettens ende for trekking av røyk fra sigaretten gjennom pluggen, og et antall på minst 3 kanaler for ventilerende luft plassert og fordelt rundt på pluggen, idet hver av kanalene har en luftutløpsåpning ved filterets munnende og har en luft-innløpsåpning utvendig på filtersigaretten anbragt i avstand fra nevnte ende og langsmed filteret, idet kanalen forøvrig er lukket for å hindre inn-løp av røyk i denne, og hvor det nye består i at det totale tverrsnittsareal av kanalene er meget mindre enn det totale tverrsnittsareal til filteret, og hvor kanalene og deres innløps- og utløpsåpninger videre er valgt i forhold til pluggen og sigaretten for å tilveiebringe mellom

ca. 60 prosent og ca. 95 prosent ventileringsluft ved brukerens munn ved røking av filtersigaretten, hvorved det oppnås en nærmest total fortynning av røyken som trekkes gjennom filteret innenfor ca. 1 cm avstand fra filterenden når røykdraget har en hastighet på 17,5 cc/sek.

Det er underforstått at den etterfølgende be-skrivelse av eksempler ikke på noen måte skal ansees begrensende for oppfinnelsen, og de forskjellige modifika-sjoner innenfor oppfinnelsens ramme vil være åpenbare for fagmannen ved gjennomgåelse av den etterfølgende fremstilling.

På tegningen viser fig. 1 et perspektivriss av

et foretrukket filterelement ifølge foreliggende oppfinnelse, Fig. 2 et perspektivriss av filteret ifølge fig.l festet til en sigarett med et tip-materiale vist i en ikke-omhyllet tilstand, og Fig. 3 et perspektivriss av et annet foretrukket filter ifølge foreliggende oppfinnelse festet til en sigarett med tip-materialet vist i ikke-omhyllet tilstand.

I fig. 1 er det vist en foretrukket filterplugg

2 ifølge den foreliggende oppfinnelse som har en omkrets på 20 til 27 mm. Filterpluggen 2 omfatter et celluloseacetatfilterelement 10 eller et hvilket som helst annet filter fremstilt av f.eks. fibrøse eller skummende materialer for tobakkrøyk og som måtte være kjent fra teknikkens stand, og omhyllet av en ikke -porøs omhylling 12. Det er underforstått at anvendelse av uttrykket "ikke-porøs omhylling", omfatter ikke-porøse ytre flater av skummet materiale hvilke er gitt med filterelementet, såvel som ikke-porøst omhyllingsmateriale som ikke er i ett med filterelementet. Filterpluggen 2 er utstyrt med et antall spor 14 som strekker seg langsmed denne. Selv om det kun er vist fire spor anordnet symmetrisk omkring filterelementet, er det klart at sporene kan være anordnet med tilfeldig avstand og hvor sentrene til hosliggende spor ligger i en avstand fra hverandre på minst

8 sporradier, dvs. at for et spor med f.eks. 0,0040 cm<2>

(0,05 cm radius), vil sentrene til hosliggende spor ha en avstand på minst 0,4 cm.

Filterpluggene 2 blir vanligvis fremstilt ved å ta en standarfilter stav av celluloseacetat eller lignende omhyllet av et ikke-porøst omhyllingsmateriale, og behandle den omhyllede filterstav i en form eller annen behandlings-innretning utformet for frembringelse av hensiktsmessige spor i denne. En slik fremgangsmåte er kjent som en varme-formingsteknikk, hvilken er vel kjent innen teknikkens stand.

I fig. 2 er filterpluggen ifølge fig 1 festet til en tobakk-streng eller sigarett 3 og er anbragt for å

bli omhyllet av tip-papir 16 som har et antall perforeringer 18 som omgir filterpluggen 2 og beregnet for strømnings-forbindelse med sporene 14, hvori ventileringsluft strømmer radielt inn i sporene 14 gjennom perforeringene 18. Som vist i fig. 2 strømmer ventileringsluft gjennom tip-perforeringene 18 og strømmer ned sporene 14 og mot røkerens munn. Størrelsen av perforeringene 18 og deres antall i strømnings-forbindelse med sporene 14 vil bli bestemt i samsvar med den ønskede mengde av ventileringsluft.

I figur 3 er det vist en annen foretrukken filterplugg 6 ifølge den foreliggende oppfinnelse, festet til en tobakk-streng eller sigarett 7 og plasert for å bli omhyllet av et tip-papir 36 som har et antall perforeringe 38, og som omgir filterpluggen 6 og er beregnet for strømningsforbind-else med sporene 34 og hvor ventileringsluft strømmer radielt inn i sporene 34 gjennom perforeringen 38. Filterpluggen 6 omfatter et cellulpseacetatfilterelement 30 eller et hvilket som helt filter fremstilt av fibrøse eller skummede materialer for tobakkrøk, som måtte være kjent på området, og omgitt av en rørformet plasthylse 32. Plasthylsen 32 kan ha spor 34 som løper over en del av dennes lengde langsmed den ytre flate som vist, eller kan strekke seg over hele lengden. Hvis sporene 34 strekker seg over hele lengden, vil det bli til-veiebragt tetningsmidler for å hindre innløp av røyk til disse fra tobakk-strengen, eller hylsen vil ha et tverrsnittareal tilstrekkelig større enn tverrsnittarealet til tobakkstrengen, slik at sporene 34 vil være åpne mot atmosfæren. Innretningen for fremstilling av en rørformet hylse kan være av hvilken som helst type kjent på området, f.eks. fremstilling ved ekstrudering.

En mere fullstendig forståelse av oppfinnelsen

vil bli oppnådd ved gjennomgåelse av de etterfølgende eksempler. Det er imidlertid klart at eksemplene ikke er beregnet å

være urimelig begrensende for oppfinnelsen.

Eksempler I- XXIII

Et antall sigaretter ble fremstilt ved å

anvende et standard celluloseacetatfilterelement på 24,6 mm i omkrets og 27 mm langt omhyllet med et ikke-porøst omhyllings-papir fra Schweitzer Division, Kiberly-Clark Corporation og betegnet Type 322. Et spesifisert antall spor ble laget i hvert filter som deretter ble festet til en sigarett eller tobakkstreng med et tip-papir. Tip-papiret var forsynt med ventileringshull i strømningsforbindelse med sporene og mengden av innført ventilerende luft ble regulert ved å

variere størrelse og antall av ventileringshyllene.

Sigarettene ble deretter røkt i samsvar med den godkjente testmetode fra the Federal Trade Commission som nevnt i det foregående.

Resultatene for hvert eksempel er oppført i den etterfølgende tabell 1.

Fra de ovenfor angitte eksempler ble det funnet ved visuell forekomst, at i eksemplene III-VII, XI-XIII og XVI-XVIII, hadde hovedsakelig alt av den utstrømmende røyk blitt fortynnet innen en centimeter fra filterutgangen. I eksemplene VTII-X og XIX-XXIII virket ventileringsluften som et lag og omga den utstrømmende røyk i stedet for å fortynne denne. I eksemplene XIV og XV viste det seg at det var utilstrekkelig ventileringsluft for å fortynne røyken.

Videre ved smaksprøver av sigarettene, viste sigarettene ifølge eksemplene III-VII, XI-XIII og XVI-XVIII, eksepsjonelle smaksamplituder, mens de gjenværende eksempler viste en minsket smak. For eksemplene I og II ble det notert meget liten røykfortynning, og det ble oppnådd meget liten smak.

Det er underforstått at det kan gjøres forskjellige forandringer i de viste og beskrevne utførelses-former uten å avvike fra prinsippene ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Claims (3)

1. Filter for sigarett, hvor filteret omfatter en porøs plugg (2;6) festet til enden av en sigarett (3;7) for trekking av røyk fra sigaretten gjennom pluggen med minst to ventilerende luftkanaler (14;34) anbragt og fordelt omkring på pluggen (2;6), idet hver kanal (14;34) har en luftutløps-åpning ved filterets munnende og en luftinnløpsåpning utvendig på filtersigaretten og anbragt i avstand fra nevnte ende langsmed filteret, hvilken kanal (14;34) forøvrig er lukket for å hindre innløp av røyk til denne, hvorved ventileringsluft er den eneste gass som strømmer gjennom kanalene (14;34), karakterisert ved ligningen: hvor K er et tall større enn 0,035, Av er gjennomsnittstverr-snittsarealet av de individuelle kanalene (14;34), A^ er det totale tverrsnittsareal av filteret, n er antall kanaler i området 3 - 7, og U er prosent ventileringsluft av den totale strømningsmengde gjennom filteret, hvilken er mellom ca. 60 og ca. 95 og er definert ved ligningen: hvor qv er total strømningsmengde gjennom kanalene og qg er strømningsmengden gjennom pluggen, og at hvorved en vesentlig fortynning av røyken trukket gjennom filteret oppnås innen ca. 1 cm avstand fra filterenden når trukket med en mengde på 17,5 cc/sek.

2. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at sentrene til hosliggende kanaler ligger med en avstand på minst 8 sporradier.

3. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at det totale tverrsnittsareal av kanalene (14;34) er vesentlig mindre enn tverrsnittsarealet til filteret, hvilke kanaler og deres innløps- og utløpsåpninger er valgt i forhold til plugg og sigarett, for å tilveiebringe mellom ca. 60% og ca. 95% ventilerende luft i den totale strøm til røykerens munn under røyking av filtersigaretten.