DE3205742A1 - Cigarette filter - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen Cigarettenfilter mit einem cylindrischen, von einem luftundurchlässigen Umhüllungsmaterial umgebenen Filterstrang, wobei das Umhüllungsmaterial zwischen dem tabakseitigen und dem mundstückseitigen Ende des Filters eine luftdurchlässige Zone zum Durchtritt eines Ventilationsluftstroms aufweist und der Ventilationsluftstrom in einer zwischen dem Umhüllungsmaterial und dem Filterstrang vorgesehenen Strömungszone mindestens teilweise in Richtung auf das tabakseitige Filterende geleitet, mit dem Tabakrauchstrom vereinigt sowie durch den Filterstrang geführt wird. Der Filter der Erfindung ist insbesondere für sehr leichte Cigaretten mit DIN-Kondensatmengen von weniger als 4 mg geeignet.The invention relates to a cigarette filter with a cylindrical, surrounded by an air-impermeable wrapping material, wherein the Wrapping material between the tobacco-side and the mouthpiece-side end of the Filter has an air-permeable zone for the passage of a ventilation air flow and the flow of ventilation air in one between the wrapping material and the filter rod provided flow zone at least partially in the direction of the tobacco side Filter end passed, combined with the tobacco smoke stream and through the filter rod to be led. The filter of the invention is particularly useful for very light cigarettes suitable for DIN condensate quantities of less than 4 mg.
Ein Cigarettenfilter der vorgenannten Art, der einen sehr hohen Ventilationsqrad autweist, ist aus der DE-OS 30 11 959 bekannt.A cigarette filter of the aforementioned type that has a very high degree of ventilation is known from DE-OS 30 11 959.
Der Cigarettenfilter der Erfindung ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet: a) einen ersten, tabakseitig angeordneten Abschnitt mit einem Filterkern aus üblichem Filtermaterial, der mit dem luftundurchlässigen Umhüllungsmaterial umgeben ist, b) einen zweiten Abschnitt, der einen aus einem luftundurchlässigen Material bestehenden Hohlkörper, dessen QuerschnitL kleiner als der Querschnitt des ersten Abschnitts ist und der unter Ausbildung der Strömungszone von einer konzentrisch im Abstand zu ihm angeordneten luftdurchlässigen Umhüllung umgeben ist, umfaßt, wobei die luftdurchlässige Umhüllung (7) beim Ziehen eines Volumens von 17,5 ml/s am mundstückseitigen Ende der Cigarette einen Volumenstrom von mindestens 14 ml/s über die gesamte luftdurchlässige Zone einströmen läßt.The cigarette filter of the invention is characterized by the following features characterized: a) a first, tobacco-side arranged section with a filter core from conventional filter material, the one with the air-impermeable wrapping material is surrounded, b) a second section, which consists of an air-impermeable Material existing hollow body, the cross section of which is smaller than the cross section of the first section and that of one concentric forming the flow zone arranged at a distance from him air-permeable envelope surrounded is comprised, wherein the air-permeable envelope (7) when drawing a volume of 17.5 ml / s at the mouthpiece-side end of the cigarette a volume flow of at least 14 ml / s can flow in over the entire air-permeable zone.
c) einen dritten, mundseitig angeordneten Abschnitt mit einem Filterkern, der von dem luftundurchlässigen Umhüllungsmaterial umgeben ist, wobei d) die Strömungszone zum ersten Abschnitt offen und zum dritten Abschnitt geschlossen ausgebildet ist, e) der Luftvolumenstrom pro Zeiteinheit durch das Umhüllungsmaterial (7) in den zweiten Abschnitt (5) der Beziehung V=k n folgt, in der V das durch das Umhüllungsmaterial (7) pro Zeiteinheit strömende Luftvolumen in ml/s, p der Differenzdruck in mm WS, k eine Materialkonstante mit der Einheit ml 5 s (mm WS)n und n eine materialabhängige Kennzahl ist, wobei k einen Wert von mehr als 0,5 und weniger als 5 und n einen Wert von 0,5 bis 0,7 hat, und f) das Fasermaterial des Filterkerns im dritten, mundseitigen Abschnitt einen Einzeltiter von mindestens 8 dpf aufweist und das Verhältnis des Zugwiderstandes in mm WS zum Retentionsgrad des Filterkerns in %, bezogen auf 1 cm Länge des Filterkerns, größer als 1,5 ist.c) a third section arranged on the mouth side with a filter core, which is surrounded by the air-impermeable wrapping material, wherein d) the flow zone is designed to be open to the first section and closed to the third section, e) the air volume flow per unit of time through the wrapping material (7) in the second section (5) follows the relationship V = k n, in which V the through the wrapping material (7) Air volume flowing per unit of time in ml / s, p is the differential pressure in mm WS, k is a material constant with the unit ml 5 s (mm WS) n and n is a material-dependent one Key figure is, where k has a value greater than 0.5 and less than 5 and n has a value Has a value of 0.5 to 0.7, and f) the fiber material of the filter core in the third, mouth-side Section has a single titer of at least 8 dpf and the ratio of Tensile resistance in mm WS to the degree of retention of the filter core in%, based on 1 cm length of the filter core is greater than 1.5.
Bei sogenannten Leichtcigaretten, die z.B. mit Filtern gemäß der DE-OS 30 11 959 ausgerüstet sind, ist die dem Raucher zukommende Rauchmenge sehr gering. Es ist daher wichtig, daß die geschmackliche Rauchgualität so hoch wie möglich gehalten wird.With so-called light cigarettes, e.g. with filters according to DE-OS 30 11 959 are equipped, the amount of smoke coming to the smoker is very small. It is therefore important that the taste of the smoke is kept as high as possible will.
Mit dem Filter der Erfindung wird der geschmacklich relevante Teil des Rauches, im Verhältnis zu leichtflüchtigen Gasphasenbestandteilen, z.B. CO, nicht in dem Maße wie bei konventionellen Filtern reduziert.With the filter of the invention, the taste-relevant part becomes of the smoke, in relation to volatile gas phase components, e.g. CO, not reduced to the same extent as with conventional filters.
üblicherweise kann bei Leichtcigaretten die vom Tabakstrang herrührende Rauchausbeute auf zwei Wegen reduziert werden, nämlich durch Verdünnung des Rauches mit am Filter einfließender Luft (Filterventilation) und/oder Filtration im Filter.Usually, in the case of light cigarettes, the one originating from the tobacco rod Smoke yield can be reduced in two ways, namely by diluting the smoke with air flowing in at the filter (filter ventilation) and / or filtration in the filter.
Der Cigarettenfilter der Erfindung stellt eine spezielle Entwicklung für die Ausnutzung eines sehr hohen Filterventilationsgrades (z.B. 80 %) als Hauptmechanismus zur Reduzierung der Rauchausbeute dar.Dabei bietet er gegenüber anderen Filtern, z.B. gemäß DE-OS 30 11 959, unter anderem die folgenden Vorteile: 1. Die Strömungsführung des Cigarettenfilters der Erfindung und die in dem angegebenen Bereich dimensionierte Strömung und Filtrat ion sichert eine geschmacklich besonders vorteilhafte Version der angestrebten Rauchzusammensetzung einer Leichtcigarette mit niedrigen DIN-Kondensatwerten.The cigarette filter of the invention represents a special development for using a very high degree of filter ventilation (e.g. 80%) as the main mechanism to reduce the smoke output. Compared to other filters, it offers e.g. according to DE-OS 30 11 959, among other things, the following advantages: 1. The flow guidance of the cigarette filter of the invention and dimensioned in the specified range Flow and filtration ensure a version that is particularly advantageous in terms of taste the desired smoke composition of a light cigarette with low DIN condensate values.
2. Die bei üblichen Leichtcigarettenfiltern zu beobachtende starke.Einschnürung des aus dem Tabakstrang kommenden Rauchstromes durch die seitlich zuströmende Ventilationsluft wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene spezielle Strömungsführung verringert. Dies wirkt sich positiv auf den Rauchgeschmack aus und ist auch vorteilhaft bei der Verwendung von Füllmaterial in der Kammer, durch das unerwünschte Rauchbestandteile adsorbiert werden sollen, denn dadurch wird die dem Rauch,zur Verfügung stehende Oberfläche des Füllmaterials vergrößert.2. The strong constriction observed in conventional lightweight cigarette filters of the smoke flow coming from the tobacco rod through the ventilation air flowing in from the side is reduced by the special flow guidance provided according to the invention. This has a positive effect on the smoke taste and is also beneficial in of use of filling material in the chamber, due to the undesirable Smoke components should be adsorbed, because this is the smoke, to Available surface of the filling material increased.
3. Die Anordnung und Art der drei Filtersegmente des Cigarettenfilters der Erfindung gestattet, dem Raucher einen Zugwiderstand anzubieten, der auch bei den verwendeten hohen Ventilatiqnsgraden als ausreichend empfunden wird (ein Teil der Raucher findet insbesondere bei Leichtcigaretten einen zu niedrigen Zugwiderstand als unbefriedigend).3. The arrangement and type of the three filter segments of the cigarette filter the invention allows the smoker to offer a draw resistance that also with the high degree of ventilation used is perceived as sufficient (a part the smoker finds draw resistance that is too low, especially with light cigarettes as unsatisfactory).
4. Die Führung der Ventilationsluft in dem Cigarettenfilter der Erfindung garantiert eine konstante, vom Raucher nicht beeinflußbare Luftmenge bei gegebenem Zugvolumen und damit die erwünschte Geschmackstreue.4. The routing of ventilation air in the cigarette filter of the invention guarantees a constant amount of air that cannot be influenced by the smoker at a given level Draw volume and thus the desired fidelity to taste.
5. Gegenüber bekannten ventilierten Filtern die die Ventilationsluft separat führende Außenkanäle aufweisen, z.B.5. Compared to known ventilated filters the ventilation air have separately leading outer channels, e.g.
gemäß DE-OS 30 11 959, weist der Cigarettenfilter der Erfindung zusätzlich den Vorteil auf, daß man mit ihm einen vergleichsweise höheren und aus den vorgenannten Gründen vorteilhafteren Ventilationsgrad erzielen kann, ohne daß auf dem Umhüllungspapier übermäßig große Perforationen vorgesehen werden müssen. Der erzielbare Filterventilationsgrad ist nämlich unter anderem durch die Luftdurchlässigkeit des Filterumhüllungspapiers (in der Ventilationszone) und durch die Fläche der Ventilationszone bedingt. Letztere ist bei dem Cigarettenfilter der Erfindung um ein Vielfaches größer als bei bekannten Filtern mit Außenkanälen. according to DE-OS 30 11 959, the cigarette filter of the invention additionally the advantage that you get a comparatively higher level with it and from the aforementioned Reasons more advantageous degree of ventilation can be achieved without being on the wrapping paper excessively large perforations must be provided. The achievable degree of filter ventilation is namely due to the air permeability of the filter wrapping paper, among other things (in the ventilation zone) and due to the area of the ventilation zone. Latter is many times larger in the cigarette filter of the invention than in known ones Filters with external channels.
Der mit einer luftundurchlässigen Umhüllung versehene erste Abschnitt des Cigarettenfilters der Erfindung kann mit einem üblichen Filtermaterial, z.B. Acetat- oder Myriafasern,gefüllt sein. Unter üblichem Filtermaterial ist z.B. ein Cellulose acetatmaterial mit einem Einzeltiter von 1,6 - 5 dpf und einem Verhältnis von Zugwiderstand in mm WS zum Retentionsgrad des Filterkernsin %, bezogen auf 1 cm Länge des Filterkerns, von z.B. 1,1 zu verstehen.The first section provided with an air-impermeable envelope of the cigarette filter of the invention can be with a usual filter material, e.g. acetate or myria fibers. Common filter material is e.g. a cellulose acetate material with a single titer of 1.6 - 5 dpf and a ratio of tensile resistance in mm WS to the degree of retention of the filter core in%, based on 1 cm length of the filter core, of e.g. 1.1.
Der in dem zweiten Abschnitt des Cigarettenfilters der Erfindung vorgesehene Hohlkörper besteht aus einem luftundurchlässigen Material; sein Außendurchmesser ist um mindestens 0,2 mm kleiner als der durch die luftdurchlässige Umhüllung gegebene Außendurchmesser des zweiten Abschnitts. Die Abdichtung der Strömungszone des zweiten Abschnitts gegenüber dem dritten Abschnitt kann durch eine ringförmige, luftundurchlässige Scheibe oder z.B. durch Versiegeln der angrenzenden Filterbereiche des dritten Abschnittes erfolgen. Die Breite dieser Abdichtung ist mindestens gleich der Differenz zwischen Außenradius des dritten Abschnitts und Außenradius des Hohlkörpers im zweiten Abschnitt und höchstens so groß, daß eine im wesentlichen kreisrunde Öffnung mit einem Radius von 1,5 mm zwischen dem zweiten und dritten Abschnitt offenbleibt.That provided in the second section of the cigarette filter of the invention Hollow body consists of an air-impermeable material; its outside diameter is at least 0.2 mm smaller than that given by the air-permeable envelope Outside diameter of the second section. The sealing of the flow zone of the second Section opposite the third section can be through an annular, air-impermeable Disc or e.g. by sealing the adjacent filter areas of the third section take place. The width of this seal is at least equal to the difference between The outer radius of the third section and the outer radius of the hollow body in the second section and at most so large that an essentially circular opening with a radius of 1.5 mm remains open between the second and third sections.
Als Filtermaterial für den dritten Abschnitt wird erfindungsgemäß ein unübliches Filtermaterial verwendet. Das Material weist einen Einzeltiter von mindestens 8 dpf auf, es kann z.B.According to the invention, the filter material for the third section an unusual filter material is used. The material has a single titer of at least 8 dpf, it can e.g.
aus Acetatfasern bestehen. Das Verhältnis des Zugwiderstandes in mm WS zum Retentionsgrad des Filterabschnittes in %, bezogen auf 1 cm Filterlänge, soll größer als 1,5 sein. Das entsprechende Verhältnis üblicher Filter liegt bei 1,1.consist of acetate fibers. The ratio of the tensile resistance in mm WS for the degree of retention of the filter section in%, based on 1 cm filter length, should be greater than 1.5. The corresponding ratio of common filters is included 1.1.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an der Außenseite des Hohlkörpers Vorsprünge bzw. im wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Stege zur abstandsmäßigen Halterung der luftdurchlässigen Umhüllung vorgesehen. Die Stege können regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein. Sie können auch langgezogen ausgebildet sein, so daß sich Kanäle ausbilden, die parallel zur Längsrichtung des Cigarettenfilters verlaufen. Diese Kanäle können auch schräg zur Längsrichtung des Filters verlaufend ausgebildet werden. Die angegebene Anordnung von Vorsprüngen oder Stegen dient zur Stabilisierun-g der Anordnung gemäß-dem zweiten Abschnitt des Cigarettenfilters der Erfindung. Vorteilhafterweise wählt man jedoch solche Materialien für das luftdurchlässige Umhüllungspapier aus, daß die genannten Vorsprünge oder Stege unnötig sind.According to a preferred embodiment of the invention are at the Outside of the hollow body projections or essentially extending in the longitudinal direction Bars are provided for holding the air-permeable envelope at regular intervals. The webs can be arranged regularly or irregularly. You can even be elongated so that channels are formed which are parallel to the longitudinal direction of the cigarette filter. These channels can also be inclined to the longitudinal direction of the filter are designed to run. The specified arrangement of protrusions or webs serve to stabilize the arrangement according to the second section of the cigarette filter of the invention. However, it is advantageous to choose such Materials for the air-permeable wrapping paper made of that said protrusions or bars are unnecessary.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die luftdurchlässige Umhüllung des zweiten Filterabschnitts aus einem natürlich porösen Belagpapier.According to a further advantageous embodiment of the invention, there is the air-permeable envelope of the second filter section from a natural porous tipping paper.
Man kann jedoch auch ein Umhüllungspapier verwenden, das an sich luftundurchlässig ist, das jedoch mechanisch, elektrostatisch oder mittels Laserstrahlen perforiert worden ist.However, you can also use a wrapping paper that is impermeable to air which is perforated mechanically, electrostatically or by means of laser beams has been.
Vorzugsweise erstreckt sich die luftdurchlässiqe Umhüllung über den gesamten zweiten Filterabschnitt.The air-permeable envelope preferably extends over the entire second filter section.
Die Filterwirkung des in dem zweiten Abschnitt vorgesehenen Hohlkörpers soll möglichst gering sein, d.h. die Kammer des Hohlkörpers soll so beschaffen sein, daß der Retentionsgrad für die Partikelphase des Tabakrauches kleiner als 5 % ist.The filter effect of the hollow body provided in the second section should be as small as possible, i.e. the chamber of the hollow body should be designed in such a way that that the retention level for the particle phase of the tobacco smoke is less than 5%.
Hierzu wird vorzugsweise eine Hohlröhre ohne jede Füllung verwendet. Wird eine Füllung vorgesehen, soll diese einen entsprechend niedrigen Retentionsgrad gewährleisten.For this purpose, a hollow tube without any filling is preferably used. If a filling is provided, it should have a correspondingly low degree of retention guarantee.
Der Cigarettenfilter der Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Cigarettenfilters der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in der Ebene A-A'; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in der Ebene B-B'; Fig. 4 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in der Ebene C-C'; Fig. 5 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß E''.g. 1 in der Ebene D-D', und Fig. 6 einen Querschnitt durch den zweiten Filterabschnitt einer anderen Ausführungsform des Cigarettenfilters der Erfindung.The cigarette filter of the invention is hereinafter referred to as preferred Embodiments explained in more detail, reference being made to the drawings will. Show it: Fig. 1 is a longitudinal section through a first embodiment the cigarette filter of the invention; Fig. 2 shows a cross section through the embodiment according to Figure 1 in the plane A-A '; 3 shows a cross section through the embodiment according to Figure 1 in the plane B-B '; 4 shows a cross section through the embodiment according to Figure 1 in the plane C-C '; Fig. 5 shows a cross section through the embodiment according to E ''. g. 1 in the plane D-D ', and FIG. 6 shows a cross section through the second Filter section of another embodiment of the cigarette filter of the invention.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine bevorzugte Ausführungsform des Cigarettenfilters der Erfindung einen am tabakseitigen Filterende 1 angeordneten ersten Abschnitt 2 mit einem Filterkern der aus einem üblichen Filtermaterial, z.B. Acetatfasern, besteht. Der Filterkern 3 ist von einem luftundurchlässigen Umhüllungsmaterial 4 umgeben.Referring to Fig. 1, a preferred embodiment of the cigarette filter comprises According to the invention, a first section arranged on the tobacco-side filter end 1 2 with a filter core made of a common filter material, e.g. acetate fibers, consists. The filter core 3 is made of an air-impermeable wrapping material 4 surround.
An den ersten Filterabschnitt 2 schließt sich ein zweiter Abschnitt an, der einen ringförmigen Hohlkörper 6 und eine konzentrisch im Abstand hierzu verlaufende luftdurchlässige Umhüllung 7 umfaßt. Die Luftdurchlässigkeit der Umhüllung 7 kann in der gezeigten Weise durch Perforationen. 8 erreicht werden; man kann jedoch auch ein natürlich poröses Umhüllungsmaterial verwenden, so daß Perforationen nicht erforderlich sind. Der Hohlkörper 6 umfaßt eine Kammer 9, die in der gezeigten Ausführungsform leer ist.A second section connects to the first filter section 2 on, the one annular hollow body 6 and one concentrically spaced therefrom extending air-permeable envelope 7 comprises. The air permeability of the envelope 7 can be perforated in the manner shown. 8 can be achieved; one can however also use a naturally porous wrapping material so that perforations are not required are. The hollow body 6 comprises a chamber 9, which in the embodiment shown is empty.
Zwischen der Wand des Hohlkörpers 6 und der luftciurchlässigen Umhüllung 7 sind eine Strömungszone 10 bzw. Strölnungskanäle ausgebildet, die das Einströmen von Luft über die Perforationen 8 in den Filterkern 3 gewährleisten.Between the wall of the hollow body 6 and the air-permeable envelope 7, a flow zone 10 or flow channels are formed, which allow the inflow of air through the perforations 8 into the filter core 3.
An den zweiten Abschnitt 5 schließt sich ein dritter Filterabschnitt 11 an, der einen Filterkern 12 mit den oben genannten unüblichen Filtereigenschaften enthält; der Filterkern 12 ist von der luftundurchlässigen Umhüllung 4 umgeben.A third filter section connects to the second section 5 11, which has a filter core 12 with the above-mentioned unusual filter properties contains; the filter core 12 is surrounded by the air-impermeable envelope 4.
Der Filterkern ist gegenüber der Strömungszone 10 des zweiten Filterabschnittes mittels einer ringförmigen Scheibe 13 abgedichtet. Es reicht aus, wenn an Stelle einer Anordnung der ringförmigen Scheibe 13 der Filterkern 12 im Bereich der Strömungszone 10 luftdicht versiegelt wird.The filter core is opposite the flow zone 10 of the second filter section sealed by means of an annular disc 13. It is enough if in place an arrangement of the annular disc 13 of the filter core 12 in the area of the flow zone 10 is sealed airtight.
Der gezeigte Cigarettenfilter der Erfindung funktioniert in der Weise, daß beim Ansaugen an dem mundseitigen Filterende 14 über das tabakseitige Filterende 1 Tabakrauch und über die Offnungen 8, die Strömungszone 10 und den Filterkern 3 Ventilationsluft angesaugt wird. Das Rauch/Luftgemisch durchströmt die Kammer 9 des Hohlkörpers 6 und gelangt über den Filterkern 12 in den Mund des Rauchers.The illustrated cigarette filter of the invention functions in the manner that when sucking at the mouth-side filter end 14 over the tobacco-side filter end 1 tobacco smoke and through the openings 8, the flow zone 10 and the filter core 3 Ventilation air is sucked in. The smoke / air mixture flows through the chamber 9 of the hollow body 6 and passes through the filter core 12 into the smoker's mouth.
Die Figur 6 zeigt eine gegenüber der hier beschriebenen Ausführungsform abgewandelte Konstruktion. Gemäß Fig. 6 können in dem zweiten Filterabschnitt Stege 15 vorgesehen werden, die die luftdurchlässige Umhüllung 7 im Abstand von dem Hohlkörper 6 halten.FIG. 6 shows an embodiment compared to the one described here modified construction. According to FIG. 6, webs can be in the second filter section 15 are provided, which the air-permeable envelope 7 at a distance from the hollow body 6 hold.
Ein Material ist im Sinne dieser Beschreibung als luftundurchlässig zu verstehen, wenn sein Durchlässigkeitswert, bestimmt nach DIN-Entwurf 10 247, wesentlich kleiner als 1 cm3/min ist.For the purposes of this description, a material is considered to be impermeable to air to be understood if its permeability value, determined according to DIN draft 10 247, is much smaller than 1 cm3 / min.
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Also Published As
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