SE453879B - Ventilerad rokfiltreringsstav - Google Patents

Description

453 879 2 Den inre delen kan vara dold av den yttre delen.

I dessa filter enligt uppfinningen är den effektiva filtervolymen liten och ger ringa tjärförlust. Ringa filtrering med luftutspäd- ning innebär mera smak vid samma tjärnivà under förutsättning av samma dragmotstând. Genom minskning av filtreringen och genom inbland- ning av luft i hela rökmängden uppnås samma tjärmängd med förbättrad smak. Fullständig blandning av rök och luft ger jämn färgning eller en snygg munstycksände efter rökning.

Filter enligt uppfinningen kan ge ett tjär/CO-förhållande av ungefär 2, jämfört med enheten för vanliga luftutspädda cigarretter med en tjäravgivning av 5 - 10 mg.

Olika formade rör kan extruderas för att ge olika filterformer. Ge- nom modifiering av krympningen kan många skilda utseenden på filter- änden uppnås. Vita rör ger vanligt utseende på filteränden.

Utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan såsom exempel med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka fig. 1 är en perspektivisk vy med delar bortskurna för tydlighetens skull, av en cigarrett med ett filter enligt uppfinningen, fig. 2 är en schematisk vy av ett förfarande och en anordning för tillverkning av filterelement enligt uppfinningen, fig. 3 är ett längdsnitt av en multipel längd, från vilken filtret i fig. 1 är avsknret, fig. 4 är en snittvy utmed linjen 4-4 i fig. 1, fig. 5 är en ändvy utmed linjen 5-5 i fig, 1, fig. 6 är en del av en sidovy av ett krympdon använt för formning av en inre del i uppfinningen, fig. 7 är en snittvy utmed linjen 7-7 i fig. 6, fig. 8 och 9 är alternativa utföringsformer av krymphjulet i fig. 6 och 7, fig. 10 är en del av en snittvy som visar hur den yttre delen av filterelementet i fig. 1 utformas, fig. 11 är en perspektivisk vy med delar bortskurna för tydlighe- tens skull, av ännu ett filter enligt uppfinningen, 453 879 3 gt fig. 12 är en schematisk vy av ett förfarande och en anordning för tillverkning av filterelement enligt fig. 11, fig. 13 är en del av en snittvy som visar ett don för avskärning av den inre staven så att den bildar enskilda innerdelar såsom i fig. 11, fig. 14 är en del av en snittvy som visar hur ytterdelen i fig. 11 är formad, fig. 15 är en perspektivisk vy, med delar bortskurna för tydlighe- tens skull, av ännu ett filter enligt uppfinningen, fig. 16 är en schematisk vy av ett förfarande och en anordning för tillverkning av filterelement enligt fig. 15, fig. 17 är en del av en snittvy som visar en anordning för perfore- ring av periferin av de inre delarna i fig. 15, fig. 18 är en del av en snittvy som visar hur den yttre delen i fig. är formad, och fig. 19 är en perspektivisk vy av ännu ett filter enligt uppfinnin- gen.

I fig. 1 innefattar en filtercigarrett 20 en tobakssträng 22 och ett filterelement 24 enligt uppfinningen. vilka är fästa ände mot ände medelst filtrets hölje 26, försett med luftutspädningsperfore- ringar 30.

Elementet 24 innefattar en lângsträckt, ihålig, krympt inre del 28 och en långsträckt, ihålig okrympt yttre del 32 med cylindrisk om- krets för infästning medelst höljet 26.

Den inre delen 28, vilken innefattar en hålighet 34, men vilken kan vara solid, är rökogenomtränglig, så att röken tvingas strömma ge- nom den yttre delen 32. Innerdelen 28 är lämpligen självbärande och kan utgöras av ett tunnväggigt, extruderat rör, t.ex. av polypropen eller polyetylen, krympt för avtätníng av ena änden 36.

Ytterdelen 32 är lämpligen av fortlöpande fiber av cellulosaacetat, ehuru annat filtreringsmaterial kan användas, t.ex. polyetylen el- ler polypropylenfiber eller ovävda fibrer av det slag som beskrivs i US-patenten nr. 3 297 041 samt 3 552 400; filtret kan också vara 453 879 extruderat skum med öppna celler, t.ex. av cellulosaacetat. Emel- lertid är fiber av cellulosaacetat handelsmässigt att föredra och beskrivningen av de visade utföringsformerna hänför sig i stort sett till dess användning.

Fibrerna i ytterdelen 32 är lämpligen sammanfästa vid kontaktpunkter som avgränsar vindelgångar för rökpassagen. Sådana filtermaterial och dess tillverkning är välkända.

Utsidan på delen 28 anligger mot insidan av delen 32 och all rök tvingas genom delen 32 utan att något når håligheten 34 i delen 28.

Diametrarna hos delen 28 och filtret 24 bestämmer den andel av filt- rets tvärsnitt som exponeras för rök. Ju större diametern är hos de- len 28 eller på motsvarande sätt ju mindre tvärsnittet är hos delen 32, desto högre är tjär/CO-förhållandet och desto lägre är filtre- _ringsverkan. En inre del 28 av omkring 6 mm ytterdiameter (dvs un- gefär 2/3 av tvärsnittsytan i ett vanligt cigarrettfilter) med en yttre del 32 av cellulosaacetatfiber åstadkommer ett utmärkt filter.

I fig. 1 ligger de krympta delarna 36 mot tobaksdelen 22 men motsat- sen är möjlig för att åstadkomma ett munstycke såsom fig. 5 visar eller att någon annan krympt del finns vid filtrets fria ände.

Fig. 3 visar en lângsträckt stav 40, vilken avskärs såsom vid 42, 44 för att ge enskilda filterelement enligt fig. 1, men vilken också kan avskäras på andra ställen för att ge multipla filterelement; det är sålunda vanligt att tillverka dubbla filter, vilka vid motsatta än- dar fästs vid två tobakssträngar med ett gemensamt filterhölje, var- efter enskilt filtrerade cigarretter åstadkommes genom avskärning av det dubbla filtret vid dess mittpunkt.

Fig. 2 och 6 - 10 visar ett totalt förfarande och en anordning för tillverkning av filter enligt uppfinningen, liknande den i US-paten- ten nr. 3 637 447 och 4 046 063, till vilka hänvisas. Innerdelen 28 är ett tunnväggigt plaströr 50, t.ex. av polypropylen från en van- lig plastextruderingsmaskin 52; detta löper genom en vanlig vatten- och vakuumlåda 54 och krymps vid 60 medelst krymphjul 62 (fig. 6 och 7) så att det bildar axialt skilda, invändiga håligheter 34 avtäta- de medelst krympta strypningar 36. Andra hjulformer 62a, 62b med mot- svarande krympdelar 36a, 36b visas i fig. 8 och 9. Detaljer av så- dana krymphjul framgår av fig. 10-13 i US-patentet nr. 3 637 447. 453 879 P' Det krympta röret dras kontinuerligt från omrâdet 60 medelst orga- net 56 och inlöper i en vanlig packningsstråle 66, där det bildar en dorn, kring vilken läggs en matta av fortlöpande fiber 72 (fig. ) av häftbara fiber, som är aktiverbara medelst ett varmt flöde, t.ex. ånga. Fibergarnet 72 drages kontinuerligt medelst organet 64 genom ånghuvudet 68 och kylhuvudet 70. Fibergarnet 72 får kontakt med ångan i,ânghuvudet 68 så att det bildar en rökgenomtränglig vägg 32 av vidhäftade fiber omkring innerdelen 28, så att den resulterande staven bildad medelst delarna 28 och 32 blir självbärande vid kyl- ning medelst 1ufti.kylhuvudet 70.

Staven, som lämnar kylhuvudet 70, avskärs tvärledes vid 76, eventu- ellt efter övertäckning med vanligt filterhölje, vilket bör vara luftgenomträngligt om filtret skall vara ventilerat.

En tjock matta av filtermaterial kan i stället användas för inhölj- ning av innerdelen 28 - t.ex. medelst det förfarande som beskrivs i US-patentet nr. 3 599 646, till vilket hänvisas, med användning av den för cigarrettmunstycken lämpliga mattan.

I utföringsformen i fig. 11 är innerdelen 28a dold från ytteränden på filtret 24a medelst ytterdelen 32a. Filtret 24a kan tillverkas såsom fig. 12 visar, vilket motsvarar det system, som beskrivs i US-patentet nr. 4 064 791, till vilket hänvisas. Röret 50.utdraget från extruderaren 52 och genom vatten- och vakuumboxen 54 samt krymp- donet 60 medelst organet 56, löper in i en skärmaskin och rörmat- ningsanordning 57, vilken skär det till enskilda innerdelar 28.

Anordningen 57 (fig. 13) har radiala, kring omkretsen fördelade blad 80 roterbart anordnade vid 81 för att avskära röret 50. I avskilja- ren 83 särar luftstrálar delarna 28a, som löper in i det långsträck- ta röret 82; anordningens enskildheter framgår av US-patentet nr. 4 064 791.

Det långsträckta röret 82 sträcker sig som en dorn genom en pack- ningsstrâle 84 och in i ett ånghuvud 85 (fig. 14) och bildar ett ring- formigt utrymme för tillverkning av ytterdelen 32 av fibersträngen 72. För att strängen 72 ska fylla utrymmena mellan innerdelarna 28 stoppar röret 82 framför àngkanalerna 86, varvid ångan binder fib- rerna i strängen 72 omkring och mellan innerdelarna 28. Den samman- satta staven löper sedan genom ett kylhuvud 87 och matas kontinuer- 453 879 ligt fram medelst organet 88 till en skärmaskin 89, vilken avskär det, t.ex. vid 90, 91 (fig. 14) och åstadkommer ett filter 24a, vars innerdel 28a är dold.

I fig. 15 har innerdelen 28c perforationer 130 omkring den okrympta delen, omedelbart framför den krympta delen, vilket stabiliserar tjäravgivningen från bloss till bloss. Under tidiga bloss strömmar rök med tjära genom hälen 130 till håligheten 34 och förbättrar sma- ken; under senare bloss blir hålen 130 igensatta så att all rök strömmar genom ytterdelen 32.

Tillverkningen av filtret 24c är delvis visad i fig. 16 med uteslu- tande av plastextruderaren, vatten- och vakuumlâdan, krympanordning- en och det första organet, vilka motsvarar vad fig. 2 visar. Det första organet matar den krympta innerdelen till en laseranordning 131 (fig. 17), i vilken en laser 132 gör smâhâl 130 omkring inner- delens 28c ändar. Varje annat slag av perforator kan användas.

Det krympta, perforerade röret med omgivande garn 136 löper in i en vanlig packningsstråle 133, ett ånghuvud 134 och ett kylhuvud 135, i vilket bildningenaV'ytterdelen 32c omkring innerdelen sker som i fig. 2, varvid garnet 136 vid kontakt med ångan i ânghuvudet 134 bil- dar en rökgenomtränglig, bunden ringformig vägg omkring innerdelen (fig. 18). Det bildade filterelementet kyls i kylhuvudet 135 och förs medelst organet 137 till skäranordningen 138.

En fördel med vissa filter enligt uppfinningen är deras låga vikt.

I fig. 1 är ett plaströr 28 med 0,125 mm väggtjocklek ca 30% lätta- re än samma volym acetatfiber och därtill billigare.

Tabell I ger förhållandet tjära/CO för tvâ kommersiella cigarretter och för filter ("COD") enligt uppfinningen - såsom i fig. 1, med användning av en sträng 12/48 acetatfiber och ett 6 mm OD plaströr. 453 879 7 3? ' Tabell I Tjära, mg CO, mg Tjära/CO förh.

Kontroll 1: handelsvara 5,3 5,8 0,9 " 4,0 4,5 0,9 Kontroll 2: " 7,3 7,0 1,0 " 7,5 6,8 1,1 C 0 D filter 12,0 5,9 2,0 C O D filter 8,5 4,0 2,1 C O D filter 6,5 3,0 2,2 C O D filter 8,1 3,7 2,2 Tabell II visar verkan av rördiametern på förhållandet tjära/CO och filterverkan med användning av ett filter enligt fig. 1.

Tabell II Filter Tjära/CO Filterverkan diameter Material förh. % 8 mm 12/48 acetatgarn, 6 mm O.D. plaströr 2,1 41 8 mm 12/48 acetatgarn, 6 4,8 mm O.D. plaströr 1,8 46 8 mm 8/35 acetatgarn, 6 mm O.D. plaströr ' 2,0 45 8 mm 8/34 acetatgêrn, . 4,1 mm O.D. plaströr 1,8 58 Tabell III visar förhållandet tjära/CO för en cigarrett i handeln och för ettfilter enligt fig. 15 - ett "COD"-filter som tidigare men med fyra hål 130 av 0,5 mm diameter. #453 879 ' Tabell III Handelsvara C 0 D Tryckfall Tjära Tryckfall Tjära CO Tjära/CO cm H20 mg mm H20 m9 mg föïh- Före 10,5 -7 3,2 -- - ï - 1 bloss 10,7 o,s 3,5 o,s 0,22 72,7 2 bl0SS 10,7 0,8 4,2 0,7 0,20 3,5 3 blOSS 11,5 0,9 5,6 0,8 0,22 3,6 4 blOSS 12,0 1,0 5,7 0,6 0,23 2,6 blOSS 11,7 1,5 5,3 0,3 0,27 1,1 6 blOSS _ 12,0 1,7 6,0 0,7 0,29 2,4 7 bloss 5,9 _ 0,5 0,20 2,5 I fig. 19 är innerdelen 28å på filterelementet 24å öppen vid båda ändarna och krympt på mitten. Detta utförs såsom beskrivet för fig. 1 med tvärledes avskärning på lämpliga, skilda ställen. Tabell IV visar förhållanden tjära/CO för filter enligt fig. 19 ("COD II") och för i handeln tillgängliga cigarretter.

Tabell IV Tjära, mg §O, mg Tjära/CO förh.

Kontroll 1 5,3 5,8 0,9 “ 4,0 4,5 0,9 Kontroll 2 7,3 i 7,0 1,0 " 7,5 6,8 1,1 COD II 7,8 2,5 3,1 " 6,7 2,2 3,1 I andra utföringsformer kan innerdelen i fig. 1 och 11 ersättas av en solid, ogenomtränglig kärna, t.ex. en stav eller plugg av solid polyetylen eller ett ogenomträngligt plastskum; en sådan stav kan alltså tillföras, skäras och inneslutas i filter på samma sätt som innerdelen i fig. 11 eller kan tillföras och inneslutas i filter (med utsträckning över hela längden i filterelementet) på samma sätt som beskrivits för innerdelen i fig. 1 - 10.

Claims (7)

10 15 20 725 30 35 453 879 q 51 Patentkrav

1. l. Ventilerad rökfiltreringsstav, k ä n n e t e c k n a d av en lângsträckt kropp (32) av rökfiltreringsmaterial. i vilken en axiell passage är avgränsad, vilken kropp omger och är 1 kontakt med ett lângsträckt rökogenomträngligt inre element (28), som har samma utsträckning som den axiella passagen, så att vid användning tvingas rök att i stavens (24) längsrikt- ning strömma igenom rökfiltreringsmaterialet omkring det inre elementet.

2. Stav enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att det inre elementet (28) är rörformigt och avtätat för att för- hindra rökgenomgang i dess längsriktning.

3. Stav enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att det rörformiga elementet (28) är avtâtat l åtminstone en ände.

4. Stav enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att det rörformiga elementet (28) är avtätat mellan sina ändar.

5. Stav enligt krav 2. 3 eller 4. k ä n n e t e c k n a d av att det rörformiga elementet (24c) har perforationer (130), vilka blir tilltâppta vid den initiala genomgången av rök genom dessa. '

6. Stav enligt något av kraven l-5, k ä n n e t e c k n a d av att den utgöres av en del av en kontinuerlig stång eller en stång med en längd som är en multipel av en filterstav. vilken stång innefattar ett flertal delar, som innefattar indivi- duella stavelement (24), vilka vardera omfattar ett lång- sträckt rökogenomträngligt inre element (28), vilka delar genom avskärning i tvärled av nämnda stång kan formas till enskilda filterstavar.

7. Stav enligt något av kraven 2 till 5, n a d av ett hölje (26), som har ett luftgenomträngligt ven- tilationsområde, vilket är anordnat mittför det rörformiga elementet (28). k ä n n e t e c k -