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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Filter oder Filterelement gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich als
Tabakrauchfilter geeignet sind und einen teilchenförmigen, rauchverändernden
Zusatz enthalten.
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Aus
der
DE 17 19 185 U ist
es bekannt, eine "Glashaut" zu durchlöchern und
zu einem Filterkörper aufzuwickeln,
wobei ein solches Filter mit Aktivkohle versetzt werden kann. Statt
eines Wickels kann das Filter auch durch lagenweise geschichtete
einzelne Glashautblättchen
gebildet werden. Ferner ist es aus der
DE 39 32 891 A1 bekannt,
Zusatzstoffe an Fäden
oder Streifen zu kleben, die dann in den Hohlraum eines röhrenförmigen Körpers aus
Filtermaterial (Faserkabel) eingebracht werden und einen absorbierenden
Kern für
durch das Filter geführten
Rauch bilden.
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In
Frage kommende teilchenförmige
Zusätze
oder Additive sind unter anderem Sorptionsmittel (z. B. Aktivkohle,
Silicagel, Sepiolith, Aluminium, Ionenaustauscher und dergl.), ferner
pH-Modifizierungsmittel (z.B. alkalische Materialien, wie Na2CO3, saure Materialien),
Aromastoffe, andere feste Additive und Mischungen hiervon.
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Die
verschiedenen beknnten Verfahren zum Herstellen solcher Filter lassen
wegen eines oder mehrerer Produktionsprobleme, wegen Problemen hinsichtlich
der Steuerung der Qualität
und der Gleichförmigkeit des
Produkts sowie wegen Problemen hinsichtlich eines übermäßigen Maschinenverschleißes zu wünschen übrig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
ein Filter oder ein Filterelement anzugeben, welches einfach, mit
hoher und gleichmäßiger Qualität hergestellt
werden kann und keinen übermäßigen Maschinenverschleiß verursacht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Filter oder Filterelement gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Weiterbildungen
und vorteilhafte Ausgestaltungen des vorliegenden Filters oder Filterelements
sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird also ein Filter oder Filterelement
mit einer Längsachse
geschaffen, welches ein Rohr enthält, das durch mindestens einen
Streifen gebildet wird, der mit einem an ihm haftenden teilchenförmigen Zusatzmaterial
vorbeschichtet ist und sich über
mindestens 360° um
die Längsachse krümmt.
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Eine
Mehrzahl übereinander
angeordneter vorbeschichteter Streifen dieser Art können sich
jeweils über
360° oder
mehr krümmen,
um das Rohr zu bilden. Bei einer Ausführungsform sind der oder die
vorbeschichteten, gekrümmten
oder aufgewickelten Streifen in Rohrform um einen zentralen Kern
gehaltert.
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Bei
jeder Art von Ausführungsform
kann jeder solche Streifen auf beiden Seiten oder nur auf einer
Seite mit den anhaftenden teilchenförmigen rauchverändernden
Additiven vorbeschichtet sein.
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Die
Zusatzmaterial- oder Additivteilchen können einzeln direkt an dem
oder den Substratstreifen haften eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Zusatzmaterialteilchen
zuerst an Fäden
zum Haften gebracht werden und die beschichteten Fäden dann
an dem oder den Streifen zum Haften gebracht werden, wobei die beschichteten
Streifen beispielsweise parallel nebeneinander und in Berührung miteinander
angeordnet sein können.
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Wenn
zwei oder mehr solcher vorbeschichteter Streifen vorhanden sind,
kann jedes Paar von Streifen in flächigem Kontakt (Streifen-an-Streifen;
Streifen-an-Beschichtung oder Beschichtung-an-Beschichtung) oder
durch ein zwischengefügtes
Material getrennt angeordnet sein.
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Das
teilchenförmige
Zusatzmaterial ist zweckmäßigerweise
an dem oder den Streifen durch einen Heißkleber befestigt, z.B. hochmolekulares
Polyethylenglycol oder einen Emulsions-Kleber, wie PVH. Als Heißkleber
sind für
die Erfindung verschiedene Polyester-Kleber geeignet. Die teilchenförmigen Zusatzmaterialien
können
jeweils eine einheitliche Substanz oder eine Mischung sein und können mit
anderen Materialien gemischt werden. Wenn zwei oder mehr Streifen
vorgesehen sind, können
die verschiedenen Streifen verschiedene Zusatzmaterialien oder Additive
tragen. Wenn ein Streifen an beiden Seiten mit einem teilchenförmigen Zusatzmaterial
versehen ist, können
die Zusatzmaterialien auf den beiden Seiten verschieden sein.
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Das
an einer Seite des Streifens haftende teilcherförmige Zusatzmaterial braucht
nicht die ganze Fläche
dieser Seite bedecken. Wenn das Filter oder Element eine Röhre aus
einem oder mehreren vorbeschichteten Streifen enthält, die
um einen Kern herum angeordnet ist, kann der Kern aus einem konventionellen Rauchfiltermaterial
bestehen (z.B. aus einem Faserkabel, aus Stapelfasern oder Kreppapier),
oder aus einer offenendigen Röhre
oder einem undurchlässigen
oder wenig durchlässigen
Teil, der zum Gesamtdruckabfall des Filters beiträgt aber
weniger oder keinen Filtereffekt aufweist; der Kern kann ein einheitlicher
Körper
sein oder eine zusammengesetzte Struktur, er kann beispielsweise
seine eigene Umhüllung
enthalten und/oder longitudinal (und/oder radial) benachbarte Teile
aufweisen. Bei einem Typ von Ausführungsformen, bei der die genannte
Röhre einen
Kern umgibt, ist das teilcherförmige,
rauchmodifizierende Zusatzmaterial an der Innenf1äche der
Röhre um
den Kern befestigt, die Röhre
selbst kann mit einem anderen ringförmigen Körper umgeben sein, der wie
der Kern beispielsweise aus einem konventionellen Rauchfiltermaterial
oder einem undurch lässigen
oder schlecht durchlässigen
Teil mit wenig oder keinem Filtereffekt besteht.
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Filter
und Elemente gemäß der Erfindung
können
eine einschließende
Hülse aufweisen,
z. B. eine extrudierte Hülse
oder eine Stopfenumhüllung
mit einem gefalzten und geklebten Saum; eine solche Stopfenumhüllung kann
aus luftdurchlässigem
oder luftundurchlässigem
Material bestehen und sie kann in beiden Fällen perforiert sein. Wenn
die teilchenförmige
Beschichtung auf dem oder den Streifen selbst mit einem Kleber (z.B. einem
wärmeaktivierbaren
Kleber) beschichtet ist, kann die Verbindung bei der Bildung der
Röhre bewirkt
oder eingeleitet werden, so daß sich
eine verbundene Röhre
ergibt, die ohne eine sie enthaltende Hülse dimensionsstabil ist; die
Kleberbeschichtung muß gegebenenfalls
diskontinuierlich sein (z.B. eine Pulverbeschichtung), damit sie
die Fähigkeit
des teilchenförmigen
Zusatzmaterials, die Eigenschaften des Rauches zu ändern, nicht
unzulässig
beeinträchtigt.
Bei einer anderen Anordnung kann ein Rand des Streifens ohne teilchenförmige Beschichtung
einen Kleber tragen und als Kleberüberlappung dienen, die den
aufgewickelten Streifen in der Röhrenform
hält. Auch
bei der Verbindung oder Verklebung des vorbeschichteten Streifens
oder der vorbeschichteten Streifen kann es jedoch vorgezogen werden,
eine einschließende
Hülse für die Röhre vorzusehen.
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Der
vorgeformte teilchenförmige,
mit Zusatzmaterial beschichtete Streifen oder die vorgeformten,
mit teilchenförmigem
Zusatzmaterial beschichteten Streifen werden zweckmäßigerweise
unter Verwendung üblicher
Garniturgeräte
in die Röhrenform
gebracht. Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt das
Zuführen
des oder der teilchenförmiges
Zusatzmaterial tragenden Streifens oder Streifen, ihre Verarbeitung
zu einer Röhre
(gewöhnlich
mit Hinzufügung
einer umgebenden Hülse)
und das Schneiden des resultierenden länglichen Produkts in Stücke auf
kontinuierliche Weise und der Reihe nach unter Verwendung konventioneller
Filter herstellungsmaschinen. Zur Bildung der Röhre können der oder die Streifen
um einen zentralen Dorn zusammengefaßt oder gewickelt werden. Wenn
die Röhre
einen Kern haben soll, kann der Kern kontinuierlich zugeführt (oder
gebildet und zugeführt)
werden, während
der oder die teilchenförmiges
Zusatzmaterial tragenden Streifen um ihn herumgewickelt werden;
wenn die Röhre
selbst mit einem äußeren ringförmigen Körper umgeben
werden soll, kann letzterer in entsprechender Weise kontinuierlich
zugeführt
und um den vorrückenden
umwickelten Kern gebildet werden; kontinuierliche, In-Line-Verfahren und -Einrichtungen
für diese
Operationen sind in der Zigarettenfiltertechnik bekannt.
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Der
oder die Streifen können
mit Kleber beschichtet werden (beispielsweise indem sie durch ein
Bad oder einen anderen Vorrat von aktivem Kleber gezogen werden)
und dann mit dem teilchenförmigen
Zusatzmaterial (z.B. durch Hindurchziehen durch einen Behälter, ein
fluidisiertes Bett, einen umgewälzten
Strom oder einen anderen Vorrat des Zusatzmaterials solange der
Kleber aktiv ist) als Teil des oben erwähnten kontinuierlichen In-Line-Prozesses;
man kann stattdessen auch kleber-beschichtete Streifen getrennt
herstellen oder von einem fremden Zulieferer beziehen und die Aktivierung
(z.B. Erreichung durch Hitzeeinwirkung) des Klebers und das Aufbringen
des teilchenförmigen
Zusatzmaterials gleichzeitig und kontinuierlich mit der Filterproduktion
durchführen.
Ein gleichförmiges
Auftragen des Klebers (z.B. von einem Bad flüssigen PVA) kann durch Rakeln
gewährleistet
werden, beispielsweise durch einen Schlitz oder an oder zwischen
Abstreifmessern oder Rakeln. Die Beladung eines mit Kleber beschichteten
Streifens mit teilchenförmigem
Zusatzmaterial kann die maximal mögliche sein, was von Faktoren,
wie Teilchengröße, Streifenbreite
usw. abhängt.
Die Zusatzmaterialbeladung pro Streifen kann jedoch je nach Anforderungen
an das Produkt in weiten Grenzen schwanken, dasselbe gilt für die Gesamtbeladung,
wenn zwei oder mehr Substratstreifen verwendet werden. Eine starke Beladung
der Streifen kann Elemente ergeben, die im wesentlichen ganz aus
teilchenförmigem
Zusatzmaterial bestehen, ohne die Nachteile der bekannten Typen
von teilchenförmigen
Filterkomponenten und ihren Produktionsverfahren. Die erfindungsgemäßen Filter
können
auch anderes Material einschliessen.
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Je
nach den Anforderungen an das Produkt können auch andere Parameter
in weiten Grenzen geändert
werden, z.B. das Gewicht pro Längeneinheit
der für
das Tragen des teilchenförmigen
Zusatzmaterials verwendeten Streifen, die Teilchengröße des Zusatzmaterials
usw. Eine geeignete Teilchengröße für Aktivkohle ist
12/30 der Normsiebreihe und außerdem
auch 30/70 der britischen Normsiebreihe.
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Der
oder die gemäß der Erfindung
verwendeten Streifen können
aus irgendeinem unschädlichen
Material bestehen. Man kann Streifen aus Textilmaterial, z. B. ein
gewebtes oder nicht gewebtes Band, oder Zigarettenfilterstopfenmaterial
verwenden; das Streifenmaterial kann je nach den Anforderungen an
den Strömungswiderstand
des endgültigen
Produktes für
rauch- oder luftdurchlässig
oder undurchlässig
sein.
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Mindestens
ein Teil des verwendeten teilchenförmigen Zusatzmaterials kann
einen Aromastoff enthalten oder aus einem solchen bestehen, oder
es kann zusätzlich
ein anderes Material verwendet werden, das einen Aromastoff enthält.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
es, Aktivkohle und andere teilchenförmige Zusatzmaterialien unter
Verwendung von konventionelen Maschinen einzuführen, ohne daß Produktions-
oder Maschinenprobleme auftreten; insbesondere lassen sich leicht
eine gleichförmige
Zusatzmaterial-Beladung und falls erforderlich eine einfache und
genaue Änderung
dieser Beladung erreichen. Die erfindungsgemäßen Filter ermöglichen es,
dem an dem oder den Streifen haftenden teilchenförmigen Zusatzmaterial, die
Filter- oder anderen Wirkungen auf einen Tabakrauchstrom unbehindert
oder im wesentlichen unbehindert auszuüben; Filter gemäß der Erfindung,
die ein teilchenförmiges
Sorptionsmittel enthalten, weisen ein gutes Rückhaltevermögen für dampfförmige Rauchbestandteile auf.
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Die
Filter und Elemente gemäß der Erfindung
können
kontinuierlich hergestellt und in Stücken gewünschter Längen zerteilt werden. Jedes
einzelne Stück
bestimmter Länge
kann für
sich selbst als Filter für eine
Zigarette verwendet werden, es wird jedoch vorzugsweise longitudinal
fluchtend mit mindestens einem weiteren Filterelement als Teil eines
Komposit-Zigarettenfilters (z. B. eines Doppel- oder Dreifachfilters)
mit einer gemeinsamen verbindenden äußeren Umhüllung verwendet, die sich in
Umfangsrichtung ganz oder teilweise um das Komposit-Filter erstreckt
und für
rauch- oder luftdurchlässig oder
undurchlässig
sein kann. Vorzugsweise wird ein individuelles Filterelement gemäß der Erfindung
in Verbindung mit einem longitudinal fluchtenden Mundendeelement
konventionellen Aussehens verwendet, z. B. einem gleichförmigen Stopfen
aus Zelluloseacetatfaserkabel; die beiden Elemente können aneinander
anstoßen
oder voneinander beabstandet sein und einen Zwischen-Hohlraum bilden,
der luftventiliert sein und/oder Additiv-Granulat enthalten kann.
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Die
erfindungsgemäßen Produkte
eignen sich generell für
die Verwendung als Tabakrauchfilter oder in solchen, sie sind jedoch
nicht auf diese Verwendung beschränkt, obwohl die Erfindung in
erster Linie anhand solcher Filter erläutert wird; Erfindungsgegenstand
sind die angegebenen Produkte, gleichgültig für was sie verwendet werden
oder bestimmt sind. Zigarettenfilter gemäß der Erfindung werden gewöhnlich durch
eine konventionelle Spitzenumhüllung
an einem umhüllten
Tabakstab angebracht sein; die Spitzenumhüllung kann eine ventilierte
oder nicht ventilierte Umhüllung
sein.
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Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, deren 1 bis 10 vereinfachte Schnittansichten verschiedener
Ausführungsbeispiele
der Erfindung zeigen. In den Zeichnungen sind gleichartige Elemente
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein röhrenförmiges Filter
oder Filterelement, welches einen Streifen einer Stopfenumhüllung 2 enthält, der
mit Aktivkohleteilchen 4, die an einer Fläche haften,
vorbeschichtet und zur Form einer Röhre gebogen ist, wobei sich
die Teilchen an der Außenseite
der Röhre
befinden. Ein teilchenfreier, jedoch mit Kleber versehener Rand 6 des
Streifens bildet einen verklebten und überlappenden Saum mit dem anderen Rand
des Streifens, so daß das
Filter in der Form einer Röhre
gehalten wird. Bei abgewandelten Ausführungsformen können sich
die Teilchen 4 anstelle auf der Außenseite des Streifens 2 auf
der Innenseite der Röhre befinden
oder es können
an beiden Seiten des Streifens 2 Teilchen 4 angeklebt
sein; andere mögliche
Abwandlungen bestehen dann, daß der
Streifen 2 um einen Kern gewickelt ist und/oder daß eine einschließende Umhüllung um
die röhrenförmige Struktur
vorgesehen ist.
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2 zeigt eine ähnlilche
Ausführungsform,
bei der eine Röhre,
wie sie in 1 dargestellt
ist, auch eine äußere Lage
aufweist, die durch einen anderen Stopfenumhüllungsstreifen 2 gebildet
ist, an dem Teilchen 4 haften; sie ist um die innere Röhre so gewickelt,
daß sich
die beiden Teilchenbeschichtungen 4 berühren. Die äußere Lage wird gleichfalls
durch einen teilchenfreien, überlappenden
und verklebten Saum 6 in Röhrenform gehalten. Die in Verbindung
mit 1 erwähnten Abwandlungen
können
auch bei der Ausführungsform gemäß 2 angewendet werden.
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3 zeigt ein rohrförmiges Filter
oder Filterelement, das aus einem Streifen einer Stopfen-Umhüllung oder
-Umwicklung 2 gebildet ist, welche auf beiden Seiten mit
anhaftenden Absorbens-Teilchen beschichtet ist; eine Seite eines
Randes und die gegenüberliegende
Seite des anderen Randes des Streifens 2 sind teilchenfrei
jedoch klebend, so daß sie
die Bildung eines überlappten
und verklebten Saumes 6 ermöglichen, der das Produkt in
der Form einer Röhre
hält. Eine
zusätzliche
Schicht oder Schichten aus einem Streifen 2, der auf einer
oder beiden Seiten mit Teilchen 4 beschichtet ist, können um
die dargestellte Struktur bewickelt werden und die anderen Abwandlungen,
die oben erwähnt
wurden (Vorsehen eines Kernes und/oder einer einschließenden Aussenumhüllung) sind
ebenfalls möglich.
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4 zeigt ein Filter mit einem
Streifen einer Stopfen-Umhüllung 2,
die mit an ihr haftenden Sorptionsmittelteilchen 4 beschichtet
und um einen rohrförmigen
Kern gewickelt ist, wobei sich die Teilchen 4 auf der Seite
des Kerns befinden und der beschichtete Streifen, wie oben durch
einen teilchenfreien, überlappenden und
verklebten Saum 6 fixiert ist. Der Streifen 2 kann
stattdessen oder zusätzlich
auch auf seiner anderen Seite mit Teilchen 4 beschichtet
sein und es können
ein oder mehrere umgebende Lagen aus mit anhaftenden Teilchen 4 beschichteten
Streifen 2 vorgesehen sein.
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5 zeigt einen Stopfenumhüllungsstreifen 2,
der auf einer Seite mit anhaftenden Sorptionsmittelteilchen 14 beschichtet
ist und mit außen
liegenden Teilchen 4 um einen konventionellen Filterstopfen 9 gewickelt ist.
In diesem Falle können
die Ränder
des Streifens aneinander anstoßen
und am Stopfen 9 befestigt, z. B. angeklebt sein. Stattdessen
oder zusätzlich
kann das dargestellte Filter mit einer einschließenden Stopfenumhüllung versehen
sein. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen können Teilchen 4 an
beiden Seiten des Streifens 2 angeklebt sein und es können zwei
oder mehr zusätzliche
Streifen 2, die an einer oder beiden Seiten mit Teilchen 4 versehen
sind, vorgesehen sein.
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6 zeigt eine 4 ähnliche Ausführungsform
mit der Ausnahme, daß der
Kern ein Stopfen 10 ist. Die Längsränder des vorbeschichteten Streifens 2 können stumpf
aneinander anstoßen,
wobei dann der beschichtete Streifen beispielsweise durch Ankleben
an den Kern oder eine äußere Umhüllung in
der Form einer Röhre
gehalten wird; die anhaftenden Teilchen 4 brauchen nicht
die ganze Seitenfläche
des Streifens 4 bedecken, beispielsweise können die
beiden Längsränder des
Streifens, wo sie einen überlappten
und verklebten Saum 6 bilden, frei von Additiv-Teilchen
bleiben. Der Kern 10 kann ein konventioneller Filterstopfen
sein, wie bei 5, oder
ein Stopfen, der undurchlässig
oder schlecht durchlässig
ist, so daß er
einen entsprechenden Druckabfall verursacht, und der nur eine geringe
oder gar keine Filterwirkung hat. Die dargestellte Ausführungsform
kann nach Wunsch noch eine einschließende Umhüllung 20 aufweisen,
bei der es sich um eine extrudierte Hülse oder eine konventionelle
Stopfenumhüllung
mit einem überlappten
und verklebten Saum handeln kann.
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7 zeigt eine Struktur des
in 6 dargestellten Typs,
bei der die Kombination aus dem Kern 10 und dem umgebenden
beschichteten Streifen 2 selbst noch weiterhin von einem
ringförmigen
Körper 12 umgeben
ist. In diesem Falle kann der Kern 10 beispielsweise ein
Filterstopfen aus Zelluloseacetatkabel sein, der Streifen 2 kann
eine undurchlässige
Stopfenumhüllung
sein, das an der Innenseite des Streifens haftende teilchenförmige Additiv
kann Aktivkohle sein und der äußere ringförmige Körper 12 kann
ein weiterer Körper
aus Zelluloseacetatkabel in einer hochporösen äußeren Umhüllung sein, die einen hohen
Grad an Ventilation ermöglicht.
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8 zeigt im Längsschnitt
und nicht im Querschnitt wie die vorhergehenden Abbildungen ein
zusammengesetztes Element des in 4 dargestellten
Typs, welches mit einem Filterstopfen 16 aus nichtumhüllten Zelluloseacetatkabel
in einer gemeinsamen, verbindenden porösen Stopfenumhüllung 18 zu
einem Doppelfilter kombiniert ist. Ein solches erfindungsgemäßes Doppelfilter
kann in eine Zigarette inkorporiert werden, wobei das das Zusatzmaterial
enthaltende Element sich auf der Seite des Tabakstabes und das nichtumhüllte Acetatelement
am Mundende frei liegt.
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9 zeigt im Querschnitt ein
Filter oder Filterelement des in 6 dargestellten
Typs, wobei jedoch der mit dem Additiv beschichtete Streifen 2 von
einem weiteren Stopfenumhüllungsstreifen
umgeben und berührt
wird, der in entsprechender Weise mit teilchenförmigem Zusatzmaterial 24 beschichtet
und in Röhrenform (zum
Beispiel durch einen überlappten
und verklebten Saum 6) mit radial innerem Zusatzmaterial 24 um
den Streifen 2 gehalten wird. Wie bei 6 kann wahlweise eine äußere einschließende Umhüllung oder
Umwicklung 20 als Teil des zusammengesetzten Produkts vorgesehen
sein. Die teilchenförmigen
Zusatzmaterialien 4 und 24 können gleich oder verschieden
sein.
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Bei
einer ähnlichen
Ausführungsform
wird um den Kern 10 ein Streifen 2 des Typs gemäß 3 (auf beiden Seiten mit
teilchenförmigem,
angeklebten Zusatzmaterial beschichtet) verwendet werden, der von
einer einfachen (von teilchenförmigem
Zusatzmaterial freien) Stopfenumhüllung 22 und wahlweise
noch von einer äußeren einschließenden Umhüllung 20 wie
oben umgeben ist.
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10 zeigt im Längsschnitt
ein zusammengesetztes oder Verbund-Element 26 des Typs
gemäß 6 oder 9, welches mit Filterstäben 16 aus
nichtumhülltem
Zelluloseacetatkabel (NWA) in einer gemeinsamen verbindenden Stopfenumhüllung 18 zu
einem Dreifachfilter kombiniert ist. Das Element 26 hat, wie
dargestellt, einen Kern 10, der lediglich durch einen röhrenförmigen Streifen 2 (mit
anhaftendem teilchenförmigen Zusatzmaterial 4)
umgeben ist und eine Umhüllung 20,
wie in 6 enthält, stattdessen
jedoch auch die Struktur gemäß 9 aufweisen kann mit dem
röhrenförmigen Streifen 22 und
den Zusatzmaterialteilchen 24 zusätzlich. Das Filter gemäß 10 kann aus einem kontinuierlich
hergestellten Stab gebildet werden, indem man einen Streifen aus
Ende-an-Ende aneinander anstoßenden
Elementen, welche aus Elementen 26, die mit NWA-Elementen
doppelter Länge,
wie bei 16 dargestellt ist, abwechseln, bildet, diesen
Stab kontinuierlich vorschiebt, während er mit der gemeinsamen
Umhüllung 18 umhüllt wird,
und der kontinuierlich gebildete Stab in den NWA-Segmenten zertrennt
wird; gewöhnlich
wird der Stab anfänglich
in Stücke
gleich einem Mehrfachen der Länge
eines einzelnen Filters zerschnitten, wie es in 10 dargestellt ist, z. B. Stücke der
doppelten, vierfachen oder sechsfachen Länge; das endgültige Zerschneiden
in Stücke
der Einheits1änge
wird dann im Zuge der Filterzigarettenherstellung durchgeführt. Ein
entsprechendes Verfahren kann auch bei der Ausführungsform gemäß 8 Anwendung finden, z. B.
indem die zusammengesetzten Elemente anfänglich so zertrennt werden,
daß sich
Mehrfachlängen-Stäbe ergeben
und die innen liegenden Elemente schließlich zertrennt werden, so
daß sich
die Längeneinheiten
in der Filterzigarettenanordnung ergeben. Die Erfindung umfaßt also auch
die Mehrlängen-Stäbe.
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In
den folgenden Beispie1en sind alle Druckabfälle in vollständig eingeschlossenem
Zustand gemessen, d. h. während
die zylindrische Oberfläche
des Prüflings
von einer undurchlässigen
Hülse umgeben
ist, durch die keine Strömung
stattfinden kann. Die Siebgrößen entsprechen
der britischen Siebnorm.
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BEISPIEL 1
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Bei
diesem Beispiel handelt es sich um Filter des in 10 dargestel1ten Typs.
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Die
NWA-Elemente 16 bestanden aus 1,5/38 Denier Kabel, die
jeweils eine Länge
von 5 mm und einen Umfang von 22,75 mm hatten und einen kombinierten
Druckabfall von 815 Pa (83 mm WS). Das zusammengesetzte Element 26 war
10 cm lang und hat einen Umfang von 22,1 mm sowie einen Kern 10 aus
2,1/30 Denier Zelluloseacetatkabel. Der Streifen 2 bestand
aus nichtporöser
Stopfenumhüllung
und war 23 mm breit, er war mit Teilchen 4 aus Aktivkohle
(Korngröße entsprechend
dem britischen Normsieb 18/40) mit einer Beladung von 5,4 mg/mm
Länge beschichtet,
die, wie es in 6 gezeigt
ist, mit PVA-Kleber angeklebt waren. Die einschließende äußere Stopfenumhüllung 20 war
eine 25 mm Breite Stopfenumhüllung
mit einer Porosität
von 5000 Coresta-Einheiten. Der Druckabfall des Elements 26 betrug
225 Pa (23 mm WS).
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Die
Elemente 16 und 26 waren durch die Stopfenumhüllung 18,
deren Porosität
ebenfalls 5000 Coresta-Einheiten betrug, in der in 10 dargestellten Art kombiniert, wobei
das Element 16 durch die Stopfenumhüllung 18 geringfügig komprimiert
war. Das Dreifachfilter hatte eine Länge von 20 mm, einen Umfang
von 22,46 mm, einen Druckabfall von 1,04 kPa (106 mm WS), und einen
Kohlenstoffgehalt von 54 mg.
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Die
Dreifachfilter wurden durch eine durchlässige Spitzenumwicklung an
kommerziellen Zigarettenstäben
angebracht. Die resultierenden Zigaretten ergaben beim Testrauchen
entsprechend den ISO-Coresta-Normverfahren eine Teer-Rückhaltung
von 55,2 %, eine Nikotin-Rückhaltung
von 44,8 % und die folgenden Dampfphasen-Rückhaltungswerte:
| | % |
| Methanol | 17,5 |
| Acetaldehyd | 4,8 |
| Acetonitril | 21,8 |
| Acrolein | 15,0 |
| Aceton | 16,9 |
| Isopren | 18,3 |
| Butandion | 38,0 |
| Butanon | 29,9 |
| Benzol | 28,2 |
| Toluol | 42,2 |
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BEISPIELE
A BIS L
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Bei
den Beispielen A bis J und L wurde das Beispiel 1 mit verschiedenen
teilchenförmigen
Zusatzmaterialien und mit den unten angegebenen anderen Modifikationen
wiederholt. Das Beispiel K wurde dadurch zusätzlich modifiziert, daß ein Element 26 des
in 9 dargestellten Typs
verwendet wurde.
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Die
Dreifachfilter enthielten 6 mm lange NWA-Elemente und ein 12 mm
langes Element 26 (im folgenden kurz "ACS")
in einer gemeinsamen Stopfenumhüllung 18 mit
einem Flächengewicht
von 27 g/m2. Die NWA-Elemente bestanden
aus 1,6/48 Denier Kabel mit einem normalen Umfang von 24,8 mm.
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Im
RCS-Element 26 wurde bei den Beispielen A bis L ein 8/39
Denier Zelluloseacetatkabel für
den Kern 10 und eine 27 mm breite Stopfenumhüllung mit
einer Porosität
von etwa 7500 Coresta-Einheiten für den Streifen 2 mit
verschiedenen, anhaftenden teilchenförmigen Zusatzmaterialien oder
Additiven wie beim Beispiel 1 verwendet. Die umschließende Umhüllung 20 bestand
aus üblichem
27 gm2 Stopfenumhüllungsmaterial.
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Weitere
Einzelheiten der ACS-Elemente 26 und Dreifachfilter sind
in der folgenden Tabelle aufgeführt. In
der Spalte "Additiv" bedeuten "C" Aktivkohle und die Zahlen, die Sieb- oder Teilchengröße, z. B.
bedeutet "C 12/22" Aktivkohle mit einer
Teilchengröße entsprechend
dem britischen Normsieb 12/22. Die gemischten teilchenförmigen Additive
der Beispiele F und G enthielten Aktivkohle mit der Teilchengröße entsprechend Normsieb
12/22 und Sepiolith mit einer Korngröße entsprechend Normsieb 15/30
im Gewichtsverhältnis
von 2:1. Im Beispiel K ist ein Streifen 22, der Aktivkohle
mit der Teilchengröße entsprechend
dem Normsieb 30/70 auf seiner Innenseite trägt, unmittelbar, wie in 9 dargestellt ist, von einem
anderen Streifen 22 umgeben, an dessen innerer Seite Sepiolith 24 haftet,
und dieser ist wiederum mit einer einschließenden Umhüllung 20 umgeben.
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Bei
den Modifikationen der Ausführungsformen
gemäß 10 und den Beispielen 1
und A bis L kann die einschließende
Umhüllung 20 weggelassen
werden, wobei das Element 26 immer noch so groß ist, daß es in
Berührung
mit der verbindenden Umhüllung 18 steht.
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