NO177732B - Lett sigarettfilter - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et lett sigarettfilter innbefattende et filterelement inneholdende filtermateriale 3 hvor endel av filteret opptas av et fyllmateriale 2 ugjennomtrengelig for røyk.

I visse tilfeller er det ønskelig å fremstille sigaretter som har mindre vekt enn standardsigaretter. Det er vanskelig å redusere vekten av tobakken under bibeholdelse av akseptable egenskaper, men dersom det brukes et filter i sigaretten, har søkeren funnet at det er mulig å redusere vekten av filteret slik at den totale vekten av tobakken og filteret blir redusert.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et lett sigarettfilter innbefattende et filterelement inneholdende filtermateriale hvor endel av filteret opptas av et fyllmateriale ugjennomtrengelig for røyk, kjennetegnet ved at fyllmaterialet er fremstilt av et skum med lukkede celler med en bulktetthet som er mindre enn bulktettheten til tilsvarende mengder av f iltermateriale som det erstatter og at filtermaterialet har en total denier på mindre enn 35.000 eller en bulktetthet på mindre enn 0.12 g/cm<3>.

I en foretrukket utførelsesform er fyllmaterialet i form av en langstrakt fyllkomponent med en røykbane rundt minst en del av dets omkrets og filtermaterialet er anordnet rundt den ytre langsgående overflaten til fyllkomponenten.

Filtermaterialet kan anordnet nær fyllkomponentens ender i lengderetningen. I denne utførelsesformen kan det, om ønskelig, tilveiebringes et tomt rom rundt den ytre langsgående overflaten til fyllkomponenten.

I en annen foretrukket utførelsesform er fyllmaterialet en ringformet langstrakt fyllkomponent med en røykbane gjennom en åpning i den ringformede fyllkomponenten og filtermaterialet kan anordnes i denne åpningen.

I en annen foretrukket utførelsesform består fyllmaterialet av et antall fyllkomponenter og er tileiebragt i form av granuler. Disse granulene kan fortrinnsvis være i form av kuler.

I en foretrukket utførelsesform er granulene festet til en ytre pluggomhylning.

Fyllkomponentens tverrgående tverrsnittsareal er fortrinnsvis mindre en 60% av filterets tverrgående tverrsnittsareal.

Skummaterialet med lukkede celler er fortrinnsvis celluloseacetat, polyolefiner (f.eks. polyetylen) eller oppskummet stivelse og/eller tobakkstøv.

Filterelementet er fortrinnsvis omhyllet i en porøs eller ikke-porøs pluggomhylning.

Bulktettheten til skummaterialet er fortrinnsvis i området fra 0.01 til 0.05 g/cm<3>.

Filterelementet er fortrinnsvis i form av en stang med en diameter på 1.0 til 6.5 mm.

Fyllkomponenten er fortrinnsvis fremstilt av ekspanderte kjeramiske materialer som fortrinnsvis er et aluminosilikat.

Filteret er fortrinnsvis i dobbelt eller trippel form og filterelementet strekker seg fortrinnsvis i en del av filterets totale lengde og resten er tilveiebragt med f iltermateriale.

Oppfinnelsen kan utøves på forskjellige måter og det vil nå bli beskrevet enkelte utførelsesformer ved hjelp av eksempler med henvisning til de medfølgende tegninger.

Figur 1 er et langsgående snitt av en sigarett med et lettvektsfilter i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 viser et tverrsnitt av en alternativ utførelsesform. Figur 3 til 16 er tverrsnitt som viser ytterligere alternati-ve utførelsesformer i henhold til oppfinnelsen.

I figur 1 er det vist en sigarett i kombinasjon med et lettfilter i henhold til foreliggende oppfinnelse som omfatter en tobakkstang 1 og et lettfilter bestående av et filterelement som innbefatter et fyllmateriale i form av en fyllkomponent 2, fremstilt av et skum med lukkede celler og som er omgitt av et fibrøst filtermateriale 3, for eksempel celluloseacetat eller polypropylen. Filterelementet er omhyllet i en pluggomhylning 4 som kan være ikke-porøs eller porøs og filteret er festet til tobakkstangen 1 ved hjelp av et endepapair 5.

Det fibrøse filtermaterialet 3 har en total Denier på mindre enn 35.000 Denier og det vil ses at endel av volumet til filterelementet opptas av fyllkomponenten 2. Bulktettheten til komponenten 2 er mindre enn bulktettheten til den tilsvarende mengden filtermateriale 3 som den erstatter, slik at filterets totale vekt er mindre enn den ville være dersom filteret var helt fylt med filtermateriale.

Bulktettheten til materialet som brukes i fyllkomponenten 2 kan være i området 0.01 til 0.05 g/cm<3> og det kan ha en diameter i området 1.0 til 6.5 mm, fortrinnsvis i området 3 til 5.5 mm. Anvendelsen av dette skummaterialet med lukkede celler gir en avgrensning av røykstrømmen og all røyken vil derved strømme gjennom det ytre ringrommet med fibrøst materiale.

I et typisk eksempel har et celluloseacetatfilter med en lengde på 25 mm og en diameter på 7.8 mm en vekt på 135 mg. Når en 5.5 mm kjerne av et celleskum med lukkede celler og lav vekt (bulktetthet 0.03 g/cm<3>) brukes, blir vekten av filteret redusert med 50 mg, noe som representerer en 37$ vektbesparelse på filtervekten. For å oppnå den samme trekkmotstanden og røykreduserende egenskaper, når det brukes sammen med en tobakkstang, kan det brukes et materiale med redusert total Denier og ventilasjon og ventilasjonsåpningene 10 kan være innbefattet i endepapiret 5 og ventilasjonsåpningene 11 i pluggomhylningen 4 eller ved bruk av en porøs p1uggomhy1n i ng.

Tverrsnittsarealet til fyllkomponenten 2 er mindre enn 60& av tverrsnittsarealet til filterelementet. Figur 2 viser en lignende konstruksjon som figur 1, men i denne utførelsesformen er fyllkomponenten 2 et lukket skum omhyllet i en ikke-porøs eller porøs pluggomhylning 6. Figur 3 viser en utførelsesform hvor filterelementet kun strekker seg i en del av den totale filterlengden ved et papir, bånd eller fibrøs filterseksjon 7 for å fullstendig-gjøre filteret, enten i dobbel eller trippelformat og i trippelformat vil en fibrøs seksjon 7 være tilveiebragt ved hver ende av filterkomponenten. Konstruksjonen av filterkomponenten i denne utførelsesformen er lignende den som er vist i figur 1. Figur 4 viser en annen utførelsesform hvor filterelementet igjen i den formen som er vist i figur 1, men i dette tilfellet er den fibrøse filterkomponenten 7 vist ved enden av filteret nær tobakkstangen 1.

I utførelsesformen vist i figurene 5, 6 og 7, er det brukt samme referansenummer for å indikere tilsvarende komponenter, men i disse utførelsesformene er plasseringen av fyllkomponenten og det fibrøse filtermaterialet omvendt. Fyllkomponenten 12 er derved i form av en ring som omgir en stang 13 av fibrøst filtermateriale. Med dette arrangementet har for eksempel et typisk celluloseacetatfilter med en lengde på 25 mm og en diameter på 7.8 mm, en vekt på 135 mg. Når 50% av celluloseacetatvolumet (0.6 cm<3>) erstattes med et lukket celleskum med lav vekt (bulktetthet 0.03 g/cm<3>) blir vekten av filteret redusert med 50 mg, noe som representerer en besparelse på 37% av filtervekten.

Konstruksjonen vist i figur 6 viser bruk av en ikke-porøs eller porøs pluggomhylning 14 som er pakket rundt det fibrøse filtermaterialet 13.

Figur 7 viser en konstruksjon hvor filterseksjonen med lav vekt kun strekker seg en del av den totale filterlengden med et papir, bånd eller fibrøs seksjon 15 som brukes til å fullstendiggjøre filteret i dobbelt format. I tillegg kan denne filterutformingen fremstilles i trippelformat, d.v.s. med en filterseksjon ved hver ende av filterenheten.

I figur 8 viser filterelementet to adskilte filterseksjoner 7 som holdes fra hverandre av fyllkomponenten 2 av lignende konstruksjon som er vist i figur 1. I denne utførelsesformen kan imidlertid filterkomponenten enten omgis av et fritt rom som vist eller av filtermateriale på den måten som er vist i figur 1.

Utformingen av fyllkomponenten og det frie rommet eller filtermaterialet vist i figur 8 er omvendt i figur 9, slik at i denne konstruksjonen er fyllkomponenten 22 i form av et ringrom og virker som et rør, f il terseksjonens kjerne er hul som indikert ved referansenummer 23. Figur 9 viser et dobbelt format med en fibrøs filterseksjon 7, men det kan fremstilles et trippelformat med to fibrøse filterseksjoner 7 som vist i figur 8.

I konstruksjonen vist i figur 10 er fyllkomponenten av skum med lukkede celler erstattet av et lettvektsrør 8 som er passende tettet med en plugg 9 ved en ende. Røret 8 kan være fremstilt av ethvert passende lettvektsmateriale som er ugjennomtrengelig for røyk, for eksempel ugjennomtrengelig plastfoliemateriale eller andre materialer som har den ønskede effekt.-- Som det fremgår av figur 10 kan ikke røyken fra tobakkstangen passere gjennom røret på grunn av pluggen 9, men passerer gjennom filtermaterialet som omgir den.

Røret 8 kan være lukket i begge ender eller ved enden nærmest tobakkstangen. Figur 11 viser et filter av trippelformat tilsvarende det som er vist i figur 5, men igjen ved å bruke et rør 8. I dette tilfellet er begge endene til røret lukket av plugger 9. Figur 12 viser en tilsvarende konstruksjon, men hvor kun den enden til røret som er nærmest tobakkstangen er lukket og figur 13 viser en lignende konstruksjon hvor rørets ende ved munnstykket er lukket.

Det bør legges merke til at konstruksjoner tilsvarende de som er vist i figur 3 og 4, det vil si et dobbeltformat, også kan fremstilles ved å bruke et lukket rør 8 i stedet for den oppskummede fyllkomponenten 2.

Filterkonstruksjonen vist i figur 14 omfatter en stang av et passende filtermateriale 33, hvor fyllkomponenten utgjøres av et antall fyllegemer 34 fremstilt av skummateriale med lukkede celler. Disse er fortrinnsvis i form av kuler med dimensjoner i området 1 til 2 mm i diameter og er dispergert i det fibrøse materialet som for eksempel kan være celluloseacetat, polypropylen eller papir. Filterenheten er igjen innhyllet i en pluggomhylning som kan være porøs eller ikke porøs og holdes på tobakkstangen ved hjelp av et omhylningspapir 5. Om ønskelig kan det igjen tilveiebringes venti-leringsåpninger 10 og 11.

En ytterligere utførelsesform er vist i figur 15, hvor lettvektsseksjonen strekker seg kun i endel av den totale filterlengden med papir, bånd eller fibrøse seksjoner 7, for å fullstendiggjøre filteret i et dobbeltformat. I tillegg kan denne filterutformingen fremstilles i et trippelformat på lignende måte som vist i figur 8.

Figur 16 viser en konstruksjon hvor filteret igjen er festet av et omhylningspapir 5. I f ilterseksjonen er det tilveiebragt en stang av fibrøst materiale 43 som for eksempel celluloseacetat, polypropylen eller papir. En pluggomhylning 44 har små granuler 42 av skummat er i ale med lukkede celler festet til dennes indre overflate. Fortrinnsvis er granulene i form av kuler med dimensjoner i området 1 - 2 mm i diameter. Granulene 42 kan festes med lim til den indre overflaten av pluggomhylningen 44 i mange forskjellige mønstere, slik at det blir igjen passende åpninger langs filterstangens lengde for skjæring. Denne utførelsesformen utelukker behovet for dobbel- eller trippelutforminger.

Den etterfølgende tabellen viser prosentandelen av totalt areal og volum som opptas av typiske skumfyllerkomponenter for filtere med 7.8 mm diameter.

Det er antatt at tverrsnittsarealet til et filter med diameter på 7.8 mm er 0.48 cm<2> og en 2 cm lengde av et slikt filter har et volum på 0.96 cm<3>.

Vekelegemene, det vil si f iltermaterialet, for bruk med disse filtrene, vil være i området: DPF 5 til 8 Y eller 1.5 til 2.7 Y Total Denier 10000 til 25000 eller 12.000 til 35000 For eksempel med en filterkomponent med diameter 5 mm, kan et vekelegeme på 6Y/18000 eller 5Y/17000 brukes for å oppnå et akseptabelt trykkfall over filteret. Generelt når kjernedia-meteren øker, vil vekens totale Denier avta og Denier pr. filament vil øke. Høyest total Denier som kan brukes er 35.000.

Ved dobbel eller trippel utforminger, vil volumprosenten til innsatsen være avhengig av kjernens diameter og lengden som brukes i forhold til filterets totale lengde. For eksempel i et 20 mm filter bestående av en 10 mm seksjon av celluloseacetat og en 10 mm seksjon av filterkomponentmateriale (figur 3) er volumet som opptas av kjernematerialet 20. 5%.

I utførelsesformene beskrevet over brukes et fibrøst filtermateriale 3, men i en alternativ utførelsesform kan det fibrøse materialet for eksempel erstattes med et papirfilter-materiale med en bulktetthet mindre enn 0.12 g/cm<3>.

I tillegg til å erstatte massen til filterelementet, vil bruk av en filterkomponent hjelpe til å forhindre varmesammenbrudd av filteret under røyking.

Claims (17)

1. Et lett sigarettfilter innbefattende et filterelement innbefattende filtermateriale (3) hvor en del av filteret opptas av et fyllmateriale (2) ugjennomtrengelig for røyk, karakterisert ved at fyllmaterialet (2) er fremstilt av et skum med lukkede celler med en bulktetthet som er mindre enn bulktettheten til tilsvarende mengder av filtermateriale som det erstatter og at f iltermaterialet har en total denier på mindre enn 35.000 eller en bulktetthet på mindre enn 0.12 g/cm<3>.

2. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet (2) er i form av en langstrakt fyllkomponent med en røykbane rundt minst en del av dets omkrets og filtermaterialet (3) er anordnet rundt den ytre langsgående overflaten til fyllkomponenten (2).

3. Et lett sigarettfilter i henhold til krav 2, karakterisert ved at f iltermaterialet (3) er anordnet nær fyllkomponentens (2) ender i lengderetningen.

4. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 3, karakterisert ved at det er tilveiebragt et tomt rom rundt den ytre langsgående overflaten til fyllkomponenten (2).

5. Et lett sigarettf il ter i henhold til krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet er en ringformet langstrakt fyllkomponent (2) med en røykbane gjennom en åpning i den ringformede fyllkomponenten (2).

6. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 5, karakterisert ved at filtermaterialet (3) er anordnet i åpningen til de ringformede fyllkompoenten (2).

7. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet består av et antall fyllkomponenter (2) og er tilveiebragt i form av granuler (42).

8. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 7, karakterisert ved at granulene (42) er i form av kuler.

9. Et lett sigarettfilter i henhold til krav 7 eller 8, karakterisert ved at granulene (42) er festet til en ytre pluggomhylning (44).

10. Et lett sigarettfilter i henhold til krav 1 til 9, karakterisert ved at fyllkomponentens (2) tverrgående tverrsnittsareal er mindre enn b0% av filterets tverrgående tverrsnittsareal.

11. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 1-10, kar akterisert ved at skummaterialet med lukkede celler er celluloseacetat, polyolefiner (for eksempel polyetylen) eller oppskummet stivelse og/eller tobakkstøv.

12 . Et lett sigarettfilter i henhold til krav 11, karakterisert ved at filterelementet er omhyllt i en porøs eller ikke porøs pluggomhylning (4, 6).

13. Et lett sigarettfilter i henhold til krav 11, karakterisert ved at bulktettheten til skummaterialet er i området fra 0.01 til 0.05 g/cm<3>.

14. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 13, karakterisert ved at filterelementet er i form av en stang med en diameter på 1.0 til 6.5 mm.

15. Et lett sigarettfilter i henhold til et eller flere av kravene 1 til 10, karakterisert ved at fyllkomponenten (2) er fremstilt av ekspanderte keramiske materialer.

16. Et lett sigarettf ilter i henhold til krav 15, karakterisert ved at de keramiske materialene er et aluminosilikat.

17. Et lett sigarettfilter i henhold til krav 1 til 10, karakterisert ved at filteret er i dobbel eller trippel form, filterelementet strekker seg i en del av filterets totale lengde og resten er tilveiebragt med filtermaterialet.