NO128745B - - Google Patents

Description

Sigarettfilter og fremgangsmåte for dettes fremstilling.

Oppfinnelsen vedrorer sigarettfiltere og en fremgangsmåte for fremstilling av slike. Sigarettfiltere er fra tidligere kjent bestående av krusede fibre eller filamenter som er innbyrdes sammenbundet ved beroringsstedene slik at der dannes luftgjennomtrengbare stenger som er motstandsdyktige mot deformasjon. Slike filtere er begrenset med hensyn til den mengde tobakkstjære og nikotin som de kan tilbakeholde uten at fibrene eller filamentene blir så tettet igjen at filteret får et vesentlig trykkfall. Oppfinnelsen vedrorer en forbedring med hensynttil opptagnings-evnen for slike filtere uten at trykkfallet okes.

Oppfinnelsen vedrorer sigarettfilter som består av et aksielt forlopende rorformet ytre element inne i hvilket er anordnet et aksielt forlopende indre element som er fremstilt av en luftgjennomtrengbar massiv enhetlig stang av fibre eller filamenter som er sammenblandet innbyrdes på beroringsstedene, idet en del av det indre elementets ytterflate står i beroring med en del av det ytre elements innerflate på en måte at det unngåes en aksial passasje av rok mellom elementene. Det nye og karakteristiske er at de to elementer berorer hverandre i det minste i et forste ringformet området, mens det i et annet område som er aksialt fjernet fra det forste, i det minste stangens fibre eller filamenter er utformet således at dette får et vesentlig mindre tverrsnitt, hvorved i det andre område mellom de to elementene er dannet et hulrom, gjennom hvilket roken, som trekkes gjennom filteret, passerer og videre er det i det vesentlige utelukket et aksialt gjennomlop av rok gjennom stangen i dette området.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for å fremstille filtere som ovenfor beskrevet ved dannelse av et luftgjennomtrengbart indre element som består av en aksielt forlopende stang av innbyrdes sammenbundne fibre eller filamenter, omslutning av dette element ved hjelp av et aksialt forlopende rbr-formet ytre element samt beroring av områdene av det ytre elements indre overflate med områdene av det indre elementets ytre overflate, idet det nye er at det indre element for det omsluttes av det ytre element formes av i lengderetning adskilte områder, for å gi stangen i sine områder et vesentlig mindre tverrsnitt slik at trykksenkningen forårsaket av denne forminskes.

Til nærmere belysning av oppfinnelsen skal den beskrives nærmere under henvisning til tegningene: Fig. 1 viser perspektivisk delvis gjennomskåret et sigarettfilter festet til en papiromsluttet sigarett. Fig. 2 viser den indre del av filteret i fig. 1 sett fra siden.

Fig. 3 viser et tverrsnitt efter linjen III-III' i fig. 2.

Fig. 4 viser en alternativ form for den indre luftgjennomtreng-

bare del sett perspektivisk.

Fig. 5 viser et tverrsnitt efter linjen V-V i fig. 4.

Fig. 6 og 7 viser ytterligere former som den indre del av filteret kan ha. Fig. 8 viser skjematisk et apparat for å utfore fremgangsmåten for fremstilling av filteret ifolge oppfinnelsen.

Utforelsesformen ifolge fig. 1, 2 og 3 omfatter en stang 1 som utgjor den indre del og som er fremstillet av kruset, kontinuerlige filamenter av celluloseacetat som er sammenfestet til hverandre på beroringsstedene. Endepartiene 2 og 2' av stangen 1 har sirkulært tverrsnitt, mens midtpartiet 3 har korsformet tverrsnitt. Kanten 4 av ribbene 5 for partiet 3 ligger på en sirkel koaksial med og med samme diameter som partiene 2 og 2' . Filamentene inne i ribbene 5 er fra kantene 4 til aksen 6 tett sam-menpresset slik at fibertettheten er meget storre enn i partiene 2 og 2'. De deler av stangen 1 som ligger mellom ribbepartiene

7 og 7' og den stiplede linje 8, 8' , er avsmalnende, luftgjennomtrengbare og fibrose, idet tettheten gradvis avtar fra 7 og 8

og fra 7' og 8' . Rundt stangen 1 ligger en stort sett ugjennom-trengbar papirhylse 9 som ligger tett an mot utsiden av stangen over partiene 2 og 2'. Ingen rokpassasje av betydning kan således forekomme mellom overflaten av stangen og innsiden av den omsluttende papirhylse 9. Stangen 1 og hylsen 9 kan med fordel være festet til hverandre, for eksempel ved et klebemid-del.

Filteret er festet til den papiromsluttede sigarett 12 ved hjelp av en overlappende strimmel 15 av korktippapir. Når rok trekkes fra sigarettens tente ende 13 i den retning som er vist ved pilen, vil den gå gjennom partiet 2' ved den indre ende av filteret og mote stor motstand i ribbene 5, passere gjennom overflaten av det avsmalnende parti av stangen som ligger mellom 7 og 8 og gå inn i rommet 14 mellom ribbene. Derfra går roken inn i partiet 2 ved munningsenden av sigaretten.

Filterelementene som er vist i fig. 1, 2 og 3 fremstilles som folger. Sylindriske stenger med en lengde på 25 mm og sirkulært tverrsnitt som for partiene 2 og 2" fremstilles i overensstemmelse med det som kan utleses av britisk patent nr. 1.169.932, idet utgangsmaterialet er kontinuerlige filamenter av celluloseacetat. Disse stenger anbringes så i en anordning med fire opp-varmede samvirkende pressstempler. Hvert presstempel omfatter en sentral del med V-formet tverrsnitt og på hver side et skrå-nende parti. Disse presstempler deformerer stengene rundt midtpartiet 3 og de avsmalnende partier ved hver ende av dette. Var-men bringer celluloseacetat-filamentene til å smelte overfladisk og derved klebe til hverandre med meget lite mellomrom. Efter deformasjonen blir stangen tett omsluttet av en papirstrimmel slik at det danner roret 9,og papiret holdes på plass av en overlappende og limt som.

Trykkfallet for et sigarettfilter angis som det trykk som er nodvendig for å trekke 17,5 cc pr. sek. luft gjennom filteret. Når en fibrbs stang deformeres ifolge fremgangsmåten efter oppfinnelsen, vil dens trykkfall reduseres, men forholdet mellom tjæretilbakeholdelsen og trykkfallet stiger. Jo storre trykkfallet er, dess storre blir forbedringen i ovennevnte forhold. Generelt har det vist seg at det beste tjæretilbakeholdelse/ trykkfallforhold finnes når filamentenes denier ligger under 5,o, fortrinnsvis 2,5. Vekten pr. lengdeenhet av filtrene er stort sett konstant, idet filamentene presses til et mindre korsformet tverrsnittsareal, som vist i fig. 3 og 5 uten meget strekking eller kompremering i lengderetningen. Formen av press-stemplene skal være,slik at det område av stangen gjennom hvilket roken passerer for å gå inn i eller forlate rommet, skal gi det beste resultat, i det minste fire ganger så stort som tverrsnittsarealet i de udeformerte partier av stangen.

I fig. 4 og 5 vises et eksempel på den luftgjennomtrengbare

indre del 2o. Den har to endepartier 21, 21' med sirkulært tverrsnitt, mellom hvilke endepartier ligger et parti 22, mot hvilket delene 23, 23' smalner av til nesten et punkt, og er omgitt av ribber 24 hvis kanter ligger på en sirkel som er koaksial med og har samme diameter som partiene 21, 21'. For å danne tobakks-

rbkfiltere ifolge oppfinnelsen blir så denne stang tett omsluttet med forsegling rundt partiene 21, 21' av en omhylling slik som hylsen 9 i fig. 1. Derefter festes filteret til en sigarett ved hjelp av et tipparti slik som korktippapiret 15 i fig. 1. Al-ternativt kan tippapiret 15 legges rundt den indre del 2o for å tette mot partiene 21, 21" med innsiden og samtidig gi befestigelse til sigaretten 12. Tippapiret tjener således som et middel til befestigelse til sigaretten såvel som et rorformet utlops stykke.

Den indre del 5o av fig. 6 kan sammenlignes med den indre del 1

i fig. 1 bort sett fra at midtpartiet er sylindrisk og endene 51, 52 er korsformede. Den indre del 55 ifolge fig. 7 omfatter et sylindrisk parti 56 og et korsformet parti 57 mellom hvilke loper et avsmalnende parti 58 og vekslende ribber 6o og mellomrom 61. De indre deler 5o og 55 anvendes på samme måte som den indre del 1 i fig. 1 og har de samme filtreringsvirkninger.

Det parti av stangen som har et vesentlig redusert tverrsnittsareal, behover ikke å være forsynt med ribber med Y-form eller korsform, men kan ha en hvilken som helst annen hensiktsmessig form. Det skal gi roken et storre areal gjennom hvilket den må passere inn i de ikke-deformerte partier. Det skal bevirke at trykkfallet kommer under det som gjelder for en stang av identisk komposisjon, men med konstant tverrsnittsform.

I fig. 8 vises et anlegg for å utfore en fremgangsmåte til fremstilling av sigarettfilteret ifolge oppfinnelsen, i nærværende tilfelle fremstillet av celluloseacetatfilamenter. Et kjent apparat 3o, for eksempel som beskrevet i britisk patent 765.961, tilfores krusede celluloseacetatfilamenter. Apparatet adskiller filamentene og utsetter deres krusning for behandling samt på-forer filamentene en fin dusj av glyceryl-triacetat og leverer et bånd 31 av filamentene til en stangformende innretning 32 i hvilken de omdannes til en ikke-omhyllet, deformasjonsmotstands-dyktig, kontinuerlig, sylindrisk stang 33, for eksempel ved bruk av den metode som er beskrevet i britisk patent nr. 1.169.932. I innretningen 34 blir den kontinuerlige stang utformet på ons-ket sted til en stang 36 som omfatter kontinuerlig vekslende partier av det slag som er vist i fig. 1-7 ved hjelp av opp-varmede krympeorgan som går inn i og ut av bevegelsesbanen for stangen 33 og sammenpresser på avstand fra hverandre beliggende partier slik at de får en form med vesentlig redusert tverrsnittsareal. Dette organ kan for eksempel omfatte frem- og tilbakegå-ende eller roterende deler. Disse har samvirkende formeflater som arbeider synkront med bevegelsen av stangen 33 slik at der frembringes deformerte partier med redusert tverrsnittsareal på den stang 36 som går ut av innretningen 34. En spole 4o tilforer en kontinuerlig strimmel 41 av papiret som går til anordningen 42, hvor den legges rundt den kontinuerlige stang 36, slik at denne forsynes med en rorformet, ytre del. Kantene av strimmelen 41 overlapper hverandre og holdes på plass ved fastliming eller lignende på kjent måte.

En trommel 44 driver et bånd 43 gjennom anordningen 42 og forbi strammeruller 45. En oppyarmningsanordning 46 torker klebemid-delet i sommen langs den rorformede ytre del for å fullfore dan-nelsen av en kontinuerlig stang 47 som inneholder en ensartet rekke av partier av sammenbundne filamenter hvis tverrsnittsareal forandrer fra sted til sted langs efter stangens lengde. En kut-teanordning 48 oppdeler stangen 47 i passende like store stykker mellom de deformerte områder slik at der dannes et stort antall kortere lengder av filterstenger 5o, hver av hvilke inneholder et antall deformerte områder og et antall ikke-deformerte områder. Kuttet skjer bare gjennom de deformerte områder for derved å til-veiebringe filtere som har indre deler slik som de som vises i fig. 6 og 7. Hvis kuttet skjer gjennom de ikke-deformerte partier, får man filtere med indre deler i likhet med de som er vist i fig. 1-5. Stengene 5o anvendes på vanlig måte ved at de av sigarettmaskinen oppdeles i dobbelte lengder, hver av hvilke sam-menbygges med en sigarett i begge ender for derved å bli kuttet på midten, hvorved fremstilles to ferdige filtersigaretter.

Ethvert rom mellom den indre og den ytre del kan fylles med par-tikler eller korn av filtermateriale, slik som aktivt kull, ter-moplastisk skum eller finere denier av filamenter. For å lette fyllingen av rommet med slikt fyllingsmateriale har deformeringen fortrinnsvis form av en enkelt rett ribbe. Når slike filtere fremstilles ved fremgangsmåten ifolge fig. 8, blir papirstrim-melen 41 gitt U-form og lagt rundt stangen 31, og kornene ren-ner ned til hver av de deformerte partier slik at de strommer på begge sider av ribben. Anordningen 42 bretter og sammenkle-ber strimmelen 41 slik at filterkornene holdes på plass.

Eksempler: Filteret ble fremstilt i overensstemmelse med den beskrevne metode fra krusede kontinuerlige filamenter av celluloseacetat. Resultatene er angitt i den efterfolgende tabell. Under "Tau" er filamentene og de totale deniers gitt og pro-sentsatsen av tjæretilbakeholdelsen for tidligere kjente filtere (med ensartet tverrsnitt og samme trykkfall samt fremstilt med samme "tau" som filteret ifolge oppfinnelsen) er anfort til sammenligning.

Y sentrum, se fig. 4 og 5. + sentrum, se fig. 1, 2 og 3.

+ ved den ene ende, se fig. 7. + ved hver ende, se fig. 6.

Claims (15)

1. Sigarettfilter som består av et aksielt forlopende rorformet ytre element inne i hvilket er anordnet et aksielt forlopende indre element som er fremstilt av en luftgjennomtrengbar massiv enhetlig stang av fibre eller filamenter som er sammenbundet innbyrdes på beroringsstedene, idet eh del av det indre elementets ytterflate står i beroring med en del av det ytre elements innerflate på en måte at det unngåes en aksial passasje av rok mellom elementene, karakterisert ved at de to elementer berorer hverandre i det minste i et forste ringformet området (2, 2'; 21; 21'; 56), mens det i et annet område (3; 22; 51, 52; 57), som er aksialt fjernet fra det forste, i det minste stangens fibre eller filamenter er utformet således at dette får et vesentlig mindre tverrsnitt, hvorved i det andre område (3; 22, 51,

52; 57) mellom de to elementene er dannet et hulrom, gjennom hvilket roken, som trekkes gjennom filteret, passerer og videre er det i det vesentlige utelukket et aksialt gjennomlop av rok gjennom stangen i dette området.

2. Filter som angitt i krav 1, karakterisert ved at det område.av stangens fl, 20, .50, 55) overflate, gjennom hvilken roken passerer for å gå inn ,eller forlate hul-rommet, er fire ganger så stor som stangens tverrsnitt i det forste område (2, 2'; 21, 21'; 56).

3. Filter som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det område (3, 22) som har stangens vesentlig mindre tverrsnitt, ligger mellom filterets ender (fig. 1, 2, 4).

4. Filter som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at det i det andre området er fibrene eller filamentene formet i ribber (5; 24).

5. Filter som angitt i krav 4, karakterisert ved at ribbene (4) er anordnet kryssformet (fig. 3).

6. Filter som angitt i krav 4, karakterisert ved at ribbene (24) er anordnet Y-formet (fig.- 5).

7. Filter som angitt i et av kravene 4 til 6, karakterisert ved at ribbenes (4, 25) ender ligger på en sirkel hvis diameter tilnærmet er lik den indre diameter av det rbr-formede ytre element (9) (fig. 3, 5).

8. Filter som angitt i et av kravene 1 til 7, karakterisert ved at det mellom det forste og det andre området gjennom hvilke roken passerer, er anordnet fremspring og/eller for-senkninger for å oke overflatearealet.

9. Filter som angitt i krav 8, karakterisert ved at fremspringene eller forsenkningene har langsgående ribber (60) eller spor (61) (fig. 7).

10. Filter som angitt i et av kravene 1 til 9, karakterisert ved at fibrene eller filamentene, som fortrinnsvis består av cellulose-acetat, har en denier på mindre enn 5.

11. Filter som angitt i krav 10, karakterisert ved at denieren er maksimalt 2,5.

12. Fremgangsmåte for fremstilling av et filter som angitt i krav 1 ved dannelse av et luftgjennomtrengbart indre element som består av en aksielt forlopende stang av innbyrdes sammenbundne fibre eller filamenter, omslutning av dette element ved hjelp av et aksialt forlopende rorformet ytre element samt beroring av områdene av det ytre elements indre overflate med områdene av det indre elements ytre overflate, karakterisert ved at det indre element (1; 20; 50, 55) for det omsluttes av det ytre element (9) formes av i lengderetning adskilte områder, for å gi stangen (33) i sine områder et vesentlig mindre tverrsnitt slik at trykksenkningen forårsaket av denne, forminskes (fig. 8).

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at den ved stangens (30) formning forårsakede trykk- senkning forminskes i det minste med 30 %.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 12 og 13, karakterisert ved at fiberstangen (30) er fremstilt ende-lost, formet i lengderetning fra hverandre fjernede områder, omsluttet av et kontinuerlig forlopende bånd (41) hvis innerflate står i beroring med det ikke formede område av stangen, og oppdelt derefter gjennom midten av det formede eller ikke formede ■området og oppdelt derefter ved de snitt som går gjennom midten av de formede eller ikke formede områder i stykker (50) med lik lengde, av hvilke hvert danner enkelt- eller flerskiktfiltre.

15. Fremgangsmåte ifolge krav 12, karakterisert ved at stangen består av filamenter av cellulose-acetat, som er sprbytet med en mykningsmiddel og, mens de er omsluttet av et dampgjennomtrengbart bånd, blir underkastet en varmedamp-behandling, og at derefter formes' den slik dannede stang (33).