DK162691B - Rygevare af filtercigaret-typen - Google Patents

Description

DK 162691 B

Opfindelsen angår en rygevare af filtercigarettypen og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

5 For tiden markedsføres cigaretter, der ved rygning afgiver en ringe materialemængde, f.eks. med en afgivelse af 9 mg totalt, partikelformet materiale (TPM) eller endog med en så lav afgivelse som 1 mg eller derunder. En cigaret, der afgiver en ringe materialemængde, kan have 10 en trækresistens, der for rygeren er uacceptabelt lav.

Hvis trækresistensen af et filter i en filtercigaret med lav materialeafgivelse udvælges sådan, at man forøger trækresistensen af cigaretten til et acceptabelt niveau, kan man risikere, at filtreringseffekten bliver overdre-15 vent stor for tobaksstaven med den ringe materialeafgivelse, og dette kunne resultere i en karakterløs cigaret.

Det er i forbindelse med filtermundstykkecigaretter almindeligt at skabe mulighed for indgang af luft i filte-20 ret, hvorved man f.eks. kan opnå en reduktion af røgafgivelsen. For at opnå et acceptabelt højt forhold luft/røg kræves der i så fald et højt trykfald før indgangs- eller ventilationszonen, regnet i strømningens retning. Hvis man for at opnå dette formål gør brug af et 25 konventionelt filter med et højt trykfald, vil filtreringseffekten for TPM være forholdsvis høj, og af denne grund er denne forholdsregel uegnet i tilfælde af en cigaret med en tobaksstav med lav materialeafgivelse, fra hvilken nemlig afgivelsen allerede er lav.

30

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en rygevare med lav materialeafgivelse, især en cigaret af den i indledningen til krav 1 angivne art der på trods af, at den tilvejebringer en ønskelig værdi for trækresistensen og 35 muliggør en passende ventilation, har en minimal TPM-fjernende effekt.

DK 162691 B

2

Rygevaren ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Herved opfyldes opfindelsens formål.

5 Man kender ganske vist fra USA patentskrift nr. 4 135 523 en rygevare med røgstrømningspassager, men denne har en anden konstruktion end rygevaren ifølge opfindelsen, idet røg og ventilationsluft blandes i det stavformede organ, men røg og luft i det mindste for en del af organets ved-10 kommende i henhold til opfindelsen fremføres som to separate strømme, der for de almindeligste udførelsesformers vedkommende først blandes, når de træder ind i rygerens mund.

15 Man kender ganske vist også fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 28 47 984 en rygevare med røgstrømningspassager, men denne kendte rygevare omfatter i modsætning til rygevaren ifølge opfindelsen ikke nogen luftledende midler.

20 Røgstrømningspassagerne kan dannes i det angivne materiale, f.eks. som boringer, men med fordel er de defineret ved længder af kapillarrør. Hvis man anvender en enkelt passage, kan den indre diameter deraf ligge mellem 25 0,5 og 1,5 mm, og fortrinsvis mellem 0,8 og 1,0 mm. Hvis man kun anvender en passage, behøver den ikke at foreligge indeni det stavlignende organ og coaxialt dermed. Den kan f.eks. foreligge i nærheden af organets periferi. Passagen eller hver passage er hensigtsmæssigt lige, men 30 den kan have en anden konfiguration, f.eks. spiralformet.

Trykfaldet over passagen eller passagerne ligger i intervallet mellem 50 og 100 mm vandsøjle ved en strømnings- 3 hastighed på 17,5 cm per sekund.

Det strømningshæmmende organ bør med fordel ikke udvise en TPM fjernende virkning over 20%, og den kan være bety- 35 3

DK 162691 B

deligt mindre.

Længden af organet kan ligge indenfor intervallet mellem 6 og 30 mm og passende indenfor intervallet mellem 11 og 5 25 mm.

Det viste sig, at et kapillarrør af for røg impermeabelt forms tof materiale, der var 15 mm langt og som havde en indre diameter på 0,8 mm, havde et trykfald ved en strøm- 3 10 ningshastighed på 17,5 cm per sekund på 100 mm vandsøjle og en TPM fjernende virkning på under 5%.

Materialet af det stavlignende organ kan være et formstof, f.eks. polypropylen, polyethylen eller cellulose-15 acetat, med en lukket cellestruktur, i hvilket tilfælde materialet er inherent impermeabelt for røgstrømning.

Hvis man anvender et åbentcellet skummateriale, celluloseacetat eller et sådant materiale som det i f.eks. engelsk patent nr. 1 271 274 beskrevne, kan elementet gø-20 res impermeabelt overfor røgstrømning langs dette ved at danne en ringformet rille deri, som udstrækker sig over organets tværsnit, men ikke det tværsnit, der optaget af en enkelt, axialt gående passage til røgstrømning, under anvendelse af en varmeformningsproces som beskrevet i 25 dansk patentansøgning nr. 1149/77. Overfladerne af den ringformede rille kan glaseres som resultat af varmeform-ningsprocessen, men impermeabiliteten af væggene af rillen overfor røgstrømmen kan opnås eller forbedres ved, at man i rillen udfælder et forseglingsmateriale. Ved 30 "åbentcellet" materiale menes, at en høj andel af cellerne står i forbindelse med hinanden, hvorved der tilvejebringes et materiale med en inherent permeabilitet overfor røg. Varmeformningsprocessen kan på lignende måde anvendes til at gøre et tværsnit af et organ, der et dannet 35 af et fibrøst, termoplastisk materiale, f.eks. celluloseacetat eller polypropylen, impermeabelt overfor røg. Som et alternativ kan et organ af materiale, der ikke er in- 4

DK 162691 B

herent impermeabelt, gøres irnpermeabelt ved varmeglase-ring eller ved at overtrække en endeoverflade.

Hvis det ønskes, at rygevaren bør have en jævn overflade 5 af mundstykket, hvis udseende er det samme som udseendet af en almindelig cigaret med filtermundstykke, kan man anordne en prop af filtreringsmateriale, f.eks. celluloseacetat, ved mundenden. Som før anført bør man undgå betydelige filtreringseffekter, og derfor bør mundenden 10 af røgstrømningspassagen eller mundenden af hver røg-strømningspassage ikke støde op til en sådan mundendeprop. Et praktisk arrangement omfatter, at man tilvejebringer en tom niche eller hulhed mellem elementet og proppen, i hvilket tilfælde hensigtsmæssigt omhyllingen 15 er luftpermeabel i den zone deraf, der ligger over hulheden eller nichen.

Hvis det stavlignende organ er dannet af et åbentcellet skum eller et skum med lukkede celler, kan fremstillings-20 metoden omfatte extrudering af skummet i stavform, hvorved staven derefter skæres i passende længder. Hvis røgstrømningspassagen eller hver røgstrømningspassage skal af grænses ved væggene af et rør, kan skummaterialet ex-truderes omkring røret eller rørene under anvendelse af 25 en matrice med et tværhoved.

Hvis organet er dannet af et fibrøst materiale, såsom et forgarn af celluloseacetat eller polypropylen, kan materialet tilføres sammen med en kontinuerlig længde eller 30 kontinuerlige længder af rør i et apparat, der tjener til at overføre materialet til stavform. Røret er passende af et formstofmateriale, f.eks. polyethylen eller polypropylen. 1

For at frembringe en klarere forståelse af opfindelsen, således at det bliver lettere at reproducere den, skal der nu eksempelvis henvises til tegningen, hvorpå fig. 1- 5

DK 162691 B

3 skematisk viser længdesnit af cigaretter med forskellige udførelsesformer for strømningshæmmende organer, og hvorpå fig. la viser et tværsnit af elementet af organet i cigaretten på fig. 1.

5

Cigaretten på fig. 1 omfatter en stav 1 af tobak med lav afgivelse, indpakket i cigaretpapir 2, og et strømnings-hæmmende organ 3 omfattende et stavlignende organ 4 af celluloseacetat med lukkede celler tilknyttet til den om-10 hyllede stav 1 ved mundstykke 6 med en ring af ventilationsperforeringer 61. Et kapillarrør 7 af formstof og med åben ende er indlejret i det skumformede celluloseacetat af organet 3 og anordnet axialt i forhold til elementet, og det strækker sig over den fulde længde af or-15 ganet 3. Fire riller 5, der er ækviangulært anordnet (jævnfør fig. la) er tildannet i den perifere overflade af organet 3. Rillerne strækker sig fra en position, der kun har ringe afstand fra tobaksstaven 1, og de er åbne ved elementets mundende 4.

20

Den på fig. 2 viste cigaret omfatter et strømningshæmmende organ af lignende art som det på fig. 1 viste, men hvori det stavlignende organ 8 består af forgarn af celluloseacetat, der er blevet gjort impermeabelt overfor 25 strømningen af tobaksrøg ved et ringformet tværsnit af organet ved varmeformning af en rille 9 i organet på en position, der ligger langt borte fra mundenden deraf og ved at udfælde barriereforseglende materiale 10 i rillen 9. For at tilvejebringe ventilation er omhyllingen 11 om-30 kring proppen porøs, og mundstykket 6 er porøst eller perforeret, i det mindste på den efterfølgende side af rillen 9, regnet i strømningens retning.

På fig. 3 omfatter cigaretten et strømningshæmmende organ 35 12 omfattende et relativt kort, stavlignende organ 13, der er tildannet af polypropylen med lukkede celler, og hvori der er tildannet en axialt gående udboring 14, der

DK 162691 B

6 har åben ende, og som tilvejebringer en røgstrømningspassage. Organet 12 omfatter yderligere en kort prop 15 med et lavt trykfald, der foreligger i en vis afstand fra den sidste ende af organet 13, regnet i strømningens retning, 5 hvorved der tilvejebringes en intervenerende, tom hulhed 16. Omhyllingen 11 omkring proppen er porøs, og mundstykket 6 er forsynet med en ring af perforeringer 6", der ligger over hulheden 16.

10 Ved en variation af cigaretten fra fig. 3 har man udeladt proppen 15, hvorved der tilvejebringes et med nicher forsynet mundstykke på den sidste side af organet 13, regnet i strømningens retning.

15 For at illustrere den måde, hvorpå trykfaldet og TPM-fjernelseseffekten varierer med tværsnittet af strømningspassagen af det strømningshæmmende organ i et eksempel, fremstillede man et antal af sådanne organer A - F af lignende art som angivet i fig. 2, med rør af form-20 stofmateriale med forskellige indre diametre, hvorved hvert organ er 20 mm langt. Organerne blev undersøgt for at bestemme trykfaldet ved en strømningshastighed på 17,5 3 cm per sekund og TPM-fjernelseseffekten af hver af disse. Man registrerede følgende resultater.

25 Rørdiameter Trykfald TPM fjernet (mm) (mm vand- (%) søjle) A 0,4 190 45 30 B 0,6 140 32 C 0,8 100 24 D 1,0 70 19 E 1,2 40 15 F 1,4 20 12 35

DK 162691 B

7 På basis af disse resultater kan det konkluderes, at organerne C, D og E frembyder særligt anvendelige kombinationer af krævede resultater, nemlig et tilstrækkeligt højt trykfald og en tilstrækkelig lav TPM-fjernelsesvirk-5 ning. Organerne A og B er uacceptable, hovedsageligt på grund af den overdrevne TPM-f jernelse. Man kan naturligvis også variere andre parametre, f.eks. længden af organet, for at opnå acceptable kombinationer af resultater.

I det særlige tilfælde omfattende organet vist på fig. 2 10 skal en del af den totale TPM-f jernelse tilskrives fjernelsen af TPM som resultat af den røg, der støder på den del af forgarnet 8 af celluloseacetatet, der er lokaliseret før barrieren af forseglingsmaterialet 10, regnet i strømningens retning. I det tilfælde, der omfatter orga-15 net fra fig. 2, kunne derfor den TPM-fjernende effekt af organet blive reduceret ved at reducere længden af eller ved at eliminere den første angivne del af celluloseacetatet, regnet i strømningens retning. En praktisk måde på således at modificere organet i fig. 2 ville være først 20 at fremstille et organ med dobbelt længde og at varmefor-me rillen 9 ved midtpunktet af den dobbelte længde og -efter at have udfældet forseglingsmateriale i rillen - at adskille elementet ved det centrale plan af rillen for at frembringe to endeforseglede organer med enkelte længder 25 uden celluloseacetat på den første side af forseglingsmaterialet, regnet i strømningsretningen. 1 35

Claims (10)

1. Ryge vare, som omfatter en stav (1) af rygemateriale, 5 og - ved en ende deraf - et stavformet organ'(4) af skum eller fibrøst materiale inden i en omhylling (6), kendetegnet ved, at organmaterialet er eller er blevet gjort impermeabelt for strømning, og at en eller flere røgstrømningspassager (7) med åbne ender strækker sig 10 fra den ene ende af organet (4) til den anden, hvorved det totale trykfald i passagerne ved en strømningshastig- 3 hed gennem organet på 17,5 cm /sekund ligger mellem 40 og 200 mm vandsøjle, fortrinsvis mellem 50 og 100 mm vandsøjle, og at omhyllingen (6), gennem luftledende midler 15 (5), tillader indtrængning af omgivende luft i organet, hvorved luft, der strømmer indad gennem omhyllingen, kan ledes til og i udadgående retning fra mundenden af organet (4), og at organet kan fjerne ikke over 25%, fortrinsvis ikke over 20%, af det totale partikelformede ma-20 teriale i den røg, der passerer gennem organet, når ryge-varen ryges.

2. Rygevare ifølge krav 1, kendetegnet ved, at røgstrømningspassagen eller -passagerne (7) udgøres af en 25 eller flere kanaler i det angivne materiale eller af et eller flere kapillarrør deri.

3. Rygevare ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hver enkelt af disse passager (7) har en indre 30 diameter i intervallet mellem 0,5 og 1,5 nun, fortrinsvis mellem 0,8 og 1,0 mm.

4. Rygevare ifølge krav 1 til 3, kendetegnet ved, at denne passage er coaxial med det stavformede or- 35 gan. DK 162691 B 9

5. Rygevare ifølge krav 1 til 4, kendetegnet ved, at der i denne findes en eller flere passager (7) mellem aksen af det stavformede organ og periferien deraf. 5

6. Rygevare ifølge krav 1 eller 5, kendetegnet ved, at der i organet (4) findes en røgimpermeabel barriere (10) ved en position langt fra dets mundende eller ved organets modsatte ende. 10

7. Rygevare ifølge krav 1 til 6, kendetegnet ved, at de luftledende midler (5) omfatter en eller flere luftstrømningspassager (5), der strækker sig fra en position i nærheden af organets tobaksende til dets mundende. 15

8. Rygevare ifølge krav 7, kendetegnet ved, at den angivne røgstrømningspassage er en coaxial passage, og at luftstrømningspassagen eller -passagerne er beliggende ved organets periferi. 20

9. Rygevare ifølge krav 1 til 8, kendetegnet ved, at organet yderligere omfatter et filter med lavt trykfald beliggende i afstand fra organets mundende. 25

10. Rygevare ifølge krav 1 til 9, kendetegnet ved, at den har en reces ved organets mundende. 1 35