BG64687B1

BG64687B1 - Tobacco products filter

Info

Publication number: BG64687B1
Application number: BG104548A
Authority: BG
Inventors: Edgar Mentzel
Original assignee: H.F. Ph. F. Reemtsma Gmbh
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2005-12-30
Also published as: HU224871B1; CZ20001828A3; HUP0004346A2; JP2001523478A; PL187199B1; CN1279586A; TR200001450T2; ATE243949T1; CZ297655B6; EP1032282A2; UA70934C2; YU49401B; HRP20000417A2; AU2152599A; EA001848B1; YU30800A; EE200000269A; EP1032282B1; SK284074B6; HUP0004346A3

Abstract

A filter for tobacco products, in particular cigarettes, is made of a cellulose non-woven fabric produced by an air-laid process and spirally rolled.

Description

Изобретението се отнася до биологично разграждащ се филтър за цигари. Филтърът е направен от целулозна влакнеста маса, произведена по метода на въздушно полагане в спираловидно нагъване.The invention relates to a biodegradable cigarette filter. The filter is made of cellulose fiber mass produced by the method of air application in a spiral folding.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

От екологична гледна точка хартиените филтри за цигари са едно оптимално решение. Въпреки това ниският ефект от използването на филтри само от хартия се обяснява с няколко свойства специфични за материала, от който е направена хартията.From an environmental point of view, cigarette paper filters are an optimal solution. However, the low effect of using paper-only filters is explained by several properties specific to the material of the paper.

Основният проблем при хартиените филтри е вкусовата разновидност на дима в сравнение с класическите цигари с филтър от целулозен ацетат. Други проблеми възникват от очевидно различното задържане, от явно по-лошата твърдост при едно и също задържане и грубо пореста структура на филтърната повърхност в разрез в сравнение с филтри от целулозен ацетатThe main problem with paper filters is the taste of smoke compared to classic cigarettes with a cellulose acetate filter. Other problems arise from the apparently different retention, from the apparently poorer stiffness at the same retention and the roughly porous structure of the filter surface in section as compared to cellulose acetate filters

Тези проблеми карат пушача да се отказва от цигари с хартиени филтри поради вкусови, оптически причини и неприятно чувство при докосване.These problems cause the smoker to give up cigarettes with paper filters for taste, optical reasons and unpleasant touching.

Като основна причина за това може да се приеме различната форма на материалите. Хартията е във форма на влакнеста маса или листа, а целулозния ацетат във форма на нишки. Всички опити с помощта на различни техники за обработка, примерно нагъване или плисиране на хартиената влакнеста маса с различна дебелина, да се постигнат оптическите качества и свойствата на целулозния ацетат при докосване, се оказаха неудачни. Също така и до днес не е известен метод за изменение на хартията по отношение на нейните химически задържащи свойства, така че тя да съответства на ацетата.The main reason for this is the different form of materials. The paper is in the form of a fibrous mass or sheet, and the cellulose acetate is in the form of filaments. All attempts to achieve the optical properties and properties of cellulose acetate by touch, through various techniques of processing, for example, folding or pleating, of fibrous paper of different thickness. Also, there is no known method to modify paper so far as its chemical retention properties are concerned so that it is consistent with the acetate.

В резултат на тези нерешени проблеми днес се правят цигари с двоен филтър, съдържащ хартия и целулозен сегмент.As a result of these unresolved issues, double-filter cigarettes containing paper and a cellulose segment are being made today.

Тази форма на изпълнение вследствие, както на сложните технологии на производство, така и от екологична гледна точка все още не е най-доброто решение.This form of implementation, due to both sophisticated production and environmental technologies, is not yet the best solution.

От ЕР 0032044 В1 е известен метод за производство на влакнести платна с хлабаво опаковани влакна, при който сухите влакна се полагат чрез въздушна струя в сито върху носещо платно. Влакната при преминаването им през формировъчна глава и излизането им от нея не се подлагат на напречно-струйни сили, като по този начин се постига значително равномерно базисно тегло в напречна посока на влакнестото платно. По този начин могат да се произвеждат влакнести подложки с тегло на единица повърхност над 70 g/m². Този известен метод се нарича още метод въздушно полагане. Но поради вълмистия характер на памукоподобния материал производството на цигарен филтър по този начин не бе възможно.EP 0032044 B1 discloses a method of manufacturing fibrous webs with loosely packed fibers, in which the dry fibers are deposited by means of an air jet in a sieve on a carrier web. The fibers, when passing through and leaving the forming head, are not subjected to transverse jet forces, thereby achieving a substantially uniform base weight in the transverse direction of the fibrous web. In this way, fibrous substrates with a weight per unit area of more than 70 g / m ² can be produced. This known method is also called the air-laying method. However, due to the wavy nature of the cotton material, it was not possible to produce a cigarette filter.

ЕР-А-0711 512 разкрива цигарен филтър, който се състои основно от целулозен естер. При това филтърният материал, следователно целулозният естер може да съдържа и други вещества, които са означени като вторични или второстепенни компоненти. Към тези други вещества, които допълнително могат да бъдат налични, принадлежи между другото природната целулоза.EP-A-0711 512 discloses a cigarette filter consisting essentially of a cellulose ester. In addition, the filter material, therefore the cellulose ester, may also contain other substances which are designated as secondary or secondary components. These other substances, which may additionally be present, include, among other things, natural cellulose.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задача на изобретението е да се разработи монофилтьр, подлежащ в много по-голяма степен на разграждане отколкото целулозният ацетат, като при това се запази вкуса, вида, твърдостта и задържащото свойство на целулозния ацетат без потребителят да може да прави разлика.It is an object of the invention to develop a monofilter subject to a much greater degree of degradation than cellulose acetate, while maintaining the taste, appearance, hardness and retention property of cellulose acetate without the consumer being able to distinguish.

Задачата на изобретението се решава чрез филтър за тютюневи изделия, особено цигари, който е произведен от целулозна влакнеста маса, произведен по метода на въздушно полагане. Лентите от влакнесто платно от целулозна влакнеста маса са нагънати във V-образна форма и са разположени в областта на техните върхове около средната ос на цигарения филтър. Лентите са разположени една спрямо друга спираловидно и са усукани (намотани) в цилиндрична обвивка (кожух).The object of the invention is solved by means of a filter for tobacco products, especially cigarettes, which is made from a cellulose fiber mass produced by the method of air application. The pulp webs of cellulose fiber are folded in a V-shape and are located in the region of their tips about the middle axis of the cigarette filter. The belts are spiral to one another and are twisted (wound) in a cylindrical sheath (casing).

Изненадващо се оказа, че хартията произведена по т.нар. метод въздушно полагане и преработена във филтър по начина съгласно изобретението решава поставената задача.Surprisingly, the paper was produced by the so-called. the method of air-laying and filtering in the manner according to the invention solves the task.

646ϋΊ646ϋΊ

При метода въздушно полагане подготвените целулозни влакна не се суспендират във вода както при класическия начин на производство на хартия и не се поставят върху пропускливо сито с оглед образуването на листа, при което целулозните влакна вследствие на смилането и фибрилирането им се оплитат едно с друго, а се подават колкото се може поединично във въздушна струя, която ги пренася през пропускливо безкрайно сито и безразборно ги разпилява в него. По този начин се получава обемна влакнеста маса почти подобна на памук, която все още няма механична устойчивост или при която влакната не са оплетени.In the air-laying method, the prepared cellulose fibers are not suspended in water as in the conventional paper production method and are not placed on a permeable sieve to form a sheet, whereby the cellulose fibers, due to grinding and fibrillation, are entangled with each other, but are fed individually into an air stream that passes them through a permeable infinite sieve and indiscriminately scatters them. In this way, a voluminous, almost cotton-like fiber mass is obtained which is not yet mechanically resistant or the fibers are not braided.

Механичната спойка, а по този начин и нужната устойчивост, необходима за по-нататъшната обработка, се получава чрез добавяне на свързващо средство във въздушната струя, например поливинилалкохол, поливинилацетат, полимерно нишесте, декстрин или латекс. Степента на плътност (g/cm³), а оттук и на обемността, респективно на дебелината, може да се установи чрез последващо каландриране.Mechanical soldering, and thus the necessary resistance required for further processing, is obtained by adding a binder to the air stream, for example polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polymer starch, dextrin or latex. The degree of density (g / cm ³ ) and hence the volume or thickness, respectively, can be established by subsequent calendering.

Теглото на единица площ (g/m²) се регулира чрез скоростта на ситото или постъплението на влакната във въздушния поток.The weight per unit area (g / m ² ) is adjusted by the speed of the sieve or the flow of fibers into the air stream.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures

Изобретението се пояснява по-подробно с помощта на пример за изпълнение; отделните фигури показват следното:The invention is explained in more detail by way of an exemplary embodiment; the individual figures show the following:

фигура 1 - влакнесто платно с линии на среза, протичащи в надлъжна посока, произведено по метода въздушно полагане;FIG. 1 is a fibreboard with slit lines running in the longitudinal direction produced by the air-laying method; FIG.

фигура 2 - указания вид на напъване на нарязаните ленти от влакнестото платно;Figure 2 shows the type of bending of the cut webs of the fiber web;

фигура 3 - спираловидна намотка на лентите от влакнестото платно от фиг. 2.3 is a spiral winding of the webs of the fibrous web of FIG. 2.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Фигура 1 показва влакнесто платно 10, направено по метода въздушно полагане, с тегло на единица повърхност от около 40-50 g/m², нарязано - започвайки от линия А-А на п-брой ки ленти от влакнестото платно, като в изложения пример за изпълнение се счита, че п=5. Обръща се внимание на факта, че η може да бъде и друга бройка, която обаче от гледна точка на изчертаването в спираловиден порядък съгласно фиг. 3 не може да се изобрази добре.Figure 1 shows a fiber web 10 made by the method of air deposition, with a weight per unit area of about 40-50 g / m ² , cut - starting from line A-A in a number of strips of fiber web, as in the example shown n = 5 is considered as implementation. Attention is drawn to the fact that η may also be another number, which, however, in terms of helical drawing according to FIG. 3 cannot be displayed well.

Петте ленти от влакнестото платно 1 -5, които се получават чрез надлъжни разрези по влакнестото платно 10 от фигура 1, съгласно изобретението най-напред се нагъват с помощта на подходящо съоръжение във V-образна форма, както е показано на фигура 2. След това свободните краища на нагънатите във V-образна форма ленти от влакнестото платно 1-5 се слагат едни до други, а лентите се събират с помощта на подходящо съоръжение по такъв начин, че върховете 14 на V-образно нагънатите ленти от влакнестото платно да се подредят в обсега на средната ос на бъдещия цигарен филтър и спираловидно една от друга да се намотаят по формата на цилиндричен кожух, както е указано в разрез схематично на фигура 3. В действителността отделните ленти от влакнестото платно 1 5 посредством предварително пресоване вследствие на спираловидната намотка съгласно фигура 3 са толкова плътно една до друга, че по този начин се създава впечатлението за хомогенен цялостен филтър, който изглежда откъм устата като край на филтър, направен от целулозен ацетат. С други думи, поради вълмистия характер на материала вече не си личи, че спираловидно са усукани само няколко пластове от ленти от влакнесто платно така, както е показано на фигура 3.The five strips of fibrous webs 1 -5 obtained by longitudinal sections along the fibrous web 10 of Figure 1 according to the invention are first folded by means of a suitable V-shaped device, as shown in Figure 2. Thereafter the free edges of the V-folded webs 1-5 of the fibrous web are stacked side by side, and the tapes are assembled using a suitable device in such a way that the tips 14 of the V-folded webs of the fibrous web are arranged within the range of the middle axis of the future the ignition filter and the spiral winding of each other in the form of a cylindrical casing, as shown schematically in section 3. In reality, the individual strips of the fibrous web 1 5 by pre-pressing due to the helical winding according to figure 3 are so tightly one to another that this gives the impression of a homogeneous whole filter that looks from the mouth like the end of a filter made from cellulose acetate. In other words, due to the wavy nature of the material, it no longer appears that only a few layers of fiber webs are twisted, as shown in Figure 3.

Намотаните съгласно фигура 3 ленти на влакнестото платно 1-5 се укрепват по обичаен начин с хартия за филтър 12, така че хартиеният филтър съгласно изобретението след окончателната му изработка има вида на филтър от целулозен ацетат.The strips of the fibrous web 1-5 are wound in the usual manner with the filter paper 12, so that the paper filter according to the invention, after its final fabrication, has the appearance of a cellulose acetate filter.

Изработени бяха описаните в следващата таблица мостри на цигари и бе направено сравнение между тях:The cigarette samples described in the following table were made and compared between them:

646S1646S1

U. U. lean Blend с SO % ВТ* 1 lean Blend with SO% BT * 1 Е Е о> W) E E o> W) 25 mm 25 mm 7,80 mm 7.80 mm Метод въздушно полагане 70дЛП* 1,1 mm дебел. Air laying method 70dLP * 1.1 mm thick. tn χτ tn χτ co cn co cn b~ σ> b ~ σ> XT o XT o I 0*89 I I 0 * 89 I | 62 I | 62 I ш w 1 Ameri 1 Ameri Ацетат 2.1 у/36.000 SK Acetate 2.1 in / 36.000 SK о хГ V— about xG V— 8 8 00 co 00 co 0,40 I 0.40 I I 67,3 I 67,3 I I 09 | I 09 | Q Q ία) * ο co V ТЗ с ία) * ο co V TK p I 59 mm 1 I 59 mm 1 I 25 mm I 25 mm Е Е EE тод въздушно пагане - 50 g/m²10,8 mm дебел.Toddler air pagination - 50 g / m ² 10,8 mm thick. о см about see co CD co CD V V I 99‘0 I I 99′0 I in T- 1П and T- 1P I 38 | I 38 | О Oh 1 American Ble 1 American Ble SJ ь~' SJ b ~ ' Ацетат Ме 3.0у/35000НК по. Acetate Me 3.0in / 35000nc by. CO СМ № CO CM NO tn CD tn CD L· 7,1 -J L · 7.1 -J I 0,64 j I 0.64 j I 51,2 | I 51,2 | I 40 | I 40 | Ш W :ап Blend : ap Blend 1 63 mm 1 1 63 mm 1 1 mm 1 mm 0 mm 0 mm СМ Е £ 3 о § f I®. ®§о SEE Well £ 3 about § f I®. ®§о о V т— Fr. V t— in in in and cn cm' V cn cm 'V in co o' in co o ' Т“ 8 T " 8 co co < < V Έ « Е < In Έ «F < CM CM co b-' co b- ' * X о 8 3*° < CO * X about 8 3 * ° <CO το т-~ το t- ~ co in co in b- CM b- CM ΓΟΟ o' 'O' XT in co XT and co co co Цигара Cigarette 1 Смеска 1 Mix 1 j Дължина на щранга j Length of the bar j Дьржина на филтъра j Filter length 10 на цигарите 10 cigarettes Филтърен материал Filter material 1Тегло на филтъра (mg) 1 Filter Weight (mg) Съпротивление на филтъра при теглене (mmWS) Filter drag resistance when towing (mmWS) | Катран (mg/Cig) | | Tar (mg / Cig) I Никотин (mg/Cig.) | I Nicotine (mg / Cig.) | I Ретенция на филтъра (%) | I Filter retention (%) £ ei •θ- α ζ κ £ & m £ ei • θ- α ζ κ £ & m

ВТ = експандиран тютюнBT = expanded tobacco

Използвани бяха филтърни материали със следните спецификации.Filter materials of the following specifications were used.

Ацетат 3,0 у/ 35000 НК със 7%-во натоварване с триацетин.Acetate 3.0 µg / 35000 NK with 7% triacetin loading.

Ацетат 2,1 у/ 36000 SK със 7%-во натоварване с триацетат.Acetate 2.1 y / 36000 SK with 7% triacetate load.

Въздушно полагане B+D 48 g/m², свързващо вещество и около 0,8 mm дебелина.Air application B + D 48 g / m ² , binder and about 0.8 mm thick.

Е 70 g/m², свързващо вещество латекс и около 1,1 mm дебелина.It is 70 g / m ² , latex binder and about 1.1 mm thick.

Тук съкращенията означават НК = силно накъдрено, a SK = свръхмного накъдрено.Here abbreviations mean NK = strongly curled and SK = excessively curly.

Резултат:Result:

Аналитичните и физичните данни бяха получени съгласно валидните изисквания по DINISO и нямат различия по отношение на точността на измерването. Вкусовата оценка бе проведена от 15 обучени пушачи, като не бяха установени съществени различия при сравнението по двойки.Analytical and physical data were obtained in accordance with valid DINISO requirements and have no differences in measurement accuracy. The taste evaluation was performed by 15 trained smokers, with no significant differences in the pairwise comparison.

Биологическото разграждане на филтърния материал за цигари съгласно изобретението протича в рамките на сравним период от време както при обичайния (цигарен) целулозен филтърен материал от търговската мрежа. Това означава очевидно подобрение в сравнение с целулозния ацетат. Оценката на биологичното разграждане се извършва по обичайния за промишлеността тест на Щурм, описан от R.N. Sturm в ‘J. Americ. Oil Chemists’ Soc. 50 (1973) Mai, стр. 159-167 в статията “Biodegradability of nonionic surfactants: screening test for predicting rate and ultimate biodegradation”.The biological degradation of the cigarette filter material according to the invention takes place within a comparable period of time as with conventional commercially available (cigarette) cellulose filter material. This means a clear improvement over cellulose acetate. The biodegradation assessment is carried out according to the industry-standard Sturm test described by R.N. Sturm in 'J. Americ. Oil Chemists' Soc. 50 (1973) Mai, pp. 159-167 in the article “Biodegradability of nonionic surfactants: a screening test for predictive rate and ultimate biodegradation”.

Claims

A filter for tobacco products, in particular cigarettes, which is made from a cellulose fiber mass by the air-laying method, characterized in that the fiber webs (1-5) of the pulp fiber fiber are folded into a V-shape. They are arranged in the region of their tips (14) around the middle axis of the cigarette filter, spiral-shaped relative to each other and wound in a cylindrical sheath (koh).

Filter according to claim 1, characterized in that the weight per unit area of the cellulose fiber mass varies between 20 and 100 g / m ² .

Filter according to claim 2, characterized in that the weight per unit area of the cellulose fiber mass varies between 40 and 70 g / m ² .

Filter according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the cellulose fiber mass ranges between 0.5-1.5 mm.

Filter according to claim 4, characterized in that the thickness of the cellulose fiber mass ranges between 0.7-1.2 mm.

Filter according to one of Claims 1 to 5, characterized in that 5-30% binder is added to the cellulose fiber mass.

A filter according to claim 6, characterized in that the cellulose fiber mass contains a 20% binder.

A filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is latex.

A filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is polyvinyl alcohol.

A filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is polyvinyl acetate.

A filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is a copolymer of vinyl acetate and ethylene.

A filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is water-soluble starch.

A filter according to claim 12, characterized in that the binder is a water-soluble polymer starch.

A filter according to claim 13, characterized in that the binder is dextrin.