CZ297655B6 - Filtr pro tabákové výrobky - Google Patents

Abstract

Filtr pro tabákové výrobky, zejména cigarety, vyrobený z celulózové vlákniny zhotovené zpusobem Air-Laid, má pruhy (1 až 5) vlákenného pásu z celulózové vlákniny prehnuté do tvaru V, v oblasti vrcholu (14) usporádané okolo stredové osy vyrábeného cigaretového filtru, pricemž leží vuci sobe navzájemve spirále a jsou svinuty vuci sobe do válcovitého obalu (12).

Description

Vynález se týká filtru pro tabákové výrobky.

Dosavadní stav techniky

Pro cigarety představuje papírový filtr z ekologického hlediska optimální řešení. Navzdory tomu ale, z hlediska materiálu, malá úspěšnost čistého papírového filtru souvisí více se specifickými vlastnostmi papíru.

Hlavním problémem papírových filtrů je jiná chuť kouře ve srovnání s obvyklými cigaretami s filtrem z acetátu celulózy. Další problémy představují zřetelně rozdílná retence, zřetelně horší tvrdost při stejné retenci a hrubě porézní struktura řezné plochy filtru ve srovnání s filtry z acetátu celulózy.

Tyto problémy vedou k tomu, že kuřák cigarety s papírovými filtry z chuťových, optických a hmatových důvodů odmítne.

Za hlavní příčinu tohoto může být pokládána rozdílná forma materiálů. Papír existuje ve formě rouna nebo listu, acetát celulózy ve formě vláken. Všechny pokusy s rozdílnými způsoby zpracování, kupříkladu různě silné srážení nebo plisování papírového rouna, aby se dosáhlo optických a hmatových vlastností acetátu celulózy, se minuly účinkem. Rovněž až do dneška není znám žádný způsob, jak papír v jeho chemických retenčních vlastnostech změnit tak, aby odpovídal acetátu.

Jako důsledek těchto neřešených problémů se dnes konstruují cigarety s dvojitými filtry, které obsahují jeden papírový a jeden celulózový úsek.

Tato forma provedení je vzhledem ke komplikovaným výrobním technikám drahá a z ekologického hlediska nijak optimální.

Ze spisu EP 0 032 044 B1 je znám způsob výroby vlákenných pásů s volně naskládanými vlákny, u kterého jsou suchá vlákna nanášena v proudu vzduchu do síta na nosný pás. Vlákna se při svém průchodu tvarovací hlavou a svém výstupu z ní nepodrobují žádným silám příčného proudění, čímž se uchová v podstatě rovnoměrná základní hmotnost v příčném směru vlákenného pásu. Tak se dají zhotovovat vlákenná lůžka s plošnou hmotností více než 70 g/m2. Tento známý způsob se také označuje jako způsob „Air-Laid“. Na základě flaušovitosti materiálu podobného vatě se však z něj nedají vyrábět žádné cigaretové filtry.

Spis EP 0 711 512 A zveřejňuje cigaretový filtr, který hlavně sestává z vláken z esteru celulózy. Přitom může materiál filtru, tedy ester celulózy, obsahovat i jiné substance, které mohou být označeny jako sekundární nebo druhořadé komponenty. K těmto jiným substancím, které mohou být k dispozici doplňkově, patří mimo jiné přírodní celulóza.

Úkolem vynálezu je proto vyvinout monofiltr, který je zřetelně lépe biologicky odbouratelný než acetát celulózy, a přitom si pro konzumenta nerozlišitelně uchová chuťový dojem, vzhled, tvrdost a retenční vlastnost acetátu celulózy.

- 1 CZ 297655 B6

Podstata vynálezu

Řešením podle vynálezu je filtr pro tabákové výrobky, zejména cigarety, vyrobený z celulózové vlákniny zhotovené způsobem Air-Laid, přičemž pruhy vlákenného pásu z celulózové vlákniny jsou přehnuty do tvaru V a v oblasti jejich vrcholů jsou uspořádány okolo středové osy vyráběného cigaretového filtru, přičemž leží vůči sobě navzájem ve spirále ajsou svinuty vůči sobě do válcovitého obalu.

Překvapivě se ukázalo, že papír, který se vyrábí podle tak zvaného Air-Laid způsobu a který se dále zpracovává způsobem podle vynálezu na filtry, stanovený úkol řeší.

U způsobu Air-Laid se připravená celulózová vlákna nesuspendují tak jako u klasických způsobů výroby papíru ve vodě a za účelem vytvoření listů se nedávají na propustné síto, na kterém se potom vlákna, za podmínky jejich mletí a fibrilace mezi sebou nesíťují, nýbrž se maximálně odděleně dávají do proudu vzduchu, který je transportuje na propustné nekonečné síto a na něm neuspořádaně ukládá. Tím se získá pevné vatovité objemné rouno, které tak nemá žádnou mechanickou pevnost nebo vazbu vláken. Mechanická vazba, a tím nutná pevnost, které jsou požadovány pro další zpracováni, se získá přidáním pojivá do proudu vzduchu, kterým je kupříkladu polyvinylalkohol, polyvinylacetát, polymerní škroby, dextrin nebo latex. Stupeň hustoty (g/cm³), a tím objemnosti, popřípadě tloušťky, se nastaví pomocí následného válcování. Plošná hmotnost (g/m²) se řídí pomocí rychlosti síta nebo plněním vláken do proudu vzduchu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na příkladu jeho provedení podle připojených výkresů, které znázorňují:

obr. 1 vlákenný pás vyrobený způsobem Air-Laid, s liniemi řezu probíhajícími v podélném směru, obr. 2 vyznačený způsob přehýbání nařezaných pruhů vlákenného pásu, obr. 3 spirálovité navinutí pruhů vlákenného pásu z obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje vlákenný pás 10 zhotovený podle způsobu Air-Laid, s plošnou hmotností přibližně 40 až 50 g/m², který, počínaje od linie A-A, je rozřezán na určitý počet n pruhů vlákenného pásu, přičemž pro znázorněný příklad provedení platí n = 5. Poukazuje se zde na to, že n může být ale také i jiný počet, kupříkladu 4 nebo 6, přičemž ovšem n = 4 je výhodný počet, který se ovšem výkresově ve spirálovitém uspořádání podle obr. 3 nedá příliš dobře znázornit.

Pět pruhů 1 až 5 vlákenného pásu, které se pomocí podélných řezů získají ve vlákenném pásu 10 z obr. 1, se podle vynálezu pomocí vhodného zařízení nejdříve přehne do tvaru písmene V, tak jak je to znázorněno na obr. 2. Následně se volné konce do tvaru písmene V přehnutých pruhů 1 až 5 vlákenného pásu přiloží k sobě a pruhy se vhodným zařízením svedou dohromady takovým způsobem, že vrcholky 14 do tvaru písmene V přehnutých pruhů vlákenného pásu jsou uspořádány v oblasti kolem střední osy vyráběného cigaretového filtru, a jsou spirálovitě, přičemž leží u sebe, stáčeny na válcový plášť, jak to v průřezu schematicky znázorňuje obr. 3. Ve skutečnosti leží jednotlivé pruhy 1 až 5 vlákenného pásu po spirálovitém navinutí podle obr. 3 vlivem předlisování tak těsně u sebe, že tím vznikne dojem homogenního, uzavřeného filtru, který vypadá jako konec filtru z acetátu celulózy ze strany úst. Jinými slovy, na základě flaušovítosti materiálu se již nepozná, že jen několik vrstev pruhů vlákenného pásu bylo spolu spirálovitě zkrouceno tak, jak to ukazuje obr. 3.

-2 CZ 297655 B6

Pruhy 1 až 5 vlákenného pásu navinuté podle obr. 3 jsou běžným způsobem drženy pohromadě pomocí filtračního potahového papíru 12, takže papírový filtr podle vynálezu má po svém dohotovení vzhled filtru z acetátu celulózy.

Příklady:

Zhotoveny a vzájemně porovnány byly vzorky cigaret uvedené v následující tabulce:

Li.	Američan Blend s 50 % hm. BT*|	59 mm |	25 mm |	E E s b-'	8 T, e E 1	145 |	§	bCO	0,41 |	CO CO	CM CO
LU	acetát 2.1 y/36000 SK	140	105	3.8	0,4	67,3	o CO
Q	Američan Blend s 30 %hm. BT*	59 mm	25 mm	i s 1--'	$ 3 53 <M f- I < E § 8 S	i 120	co co		0,66	51,5	CO co
O	acetát 3.0y/35000 HK	123	IO co	i 7,1	0,64	51,2	o
CO	Američan Blend	E E 2	21 mm	7,80 mm	% 8 _ E 32 < p <2 Ě o ® < Λ O	110	8	12,9	0,85	36,1	o
<	acetát 3.0 y/35000 HK	107	8	12,7	bco o	35,4	co
(cigareta		Idélka provazce	Idélka filtru	Iprúměr cigaret '	materiál filtru	jhmotnost filtru (mg)	odpor v tahu filtru (mm vod. sloupce)	Idehet (mg/dg.)	Inikotin (mg/cig.)	Iretence filtru (obj. %)	s? 1Š1 o 'w' ž 8 ro c Φ >

Jako materiálů pro filtry bylo použito následujících specifikací:

acetát 3,0 y/35000 HK s ostřikem 7 % hmotn. triacetinu acetát 2,1 y/36000 SK s ostřikem 7 % hmotn. triacetinu

Air-Laid B+D 48 g/m², latexové pojivo a tloušťka cca 0,8 mm

E 70 g/m², latexové pojivo a tloušťka cca 1,1 mm

V těchto údajích značí HK = vysoce zkadeřený a SK = supersilně zkadeřený.

Výsledek:

Analyticky a fyzikálně zjištěné údaje byly stanoveny podle platných předpisů DIN/ISO a v rámci přesnosti měření se neukázaly žádné rozdíly. Chuťové zhodnocení bylo provedeno 15 poučenými kuřáky, přičemž v párovém srovnání nebyly zjištěny žádné signifikantní rozdíly.

Biologické odbourání materiálu cigaretového filtru se realizuje během srovnatelného časového intervalu tak, jako v obchodě u obvyklého materiálu pro (cigaretové) celulózové filtry. To znamená značné zlepšení oproti acetátu celulózy. Zhodnocení biologického odbourání se provádí podle obvyklého „Sturm testu“, používaného v průmyslu, který byl popsán R. N. Sturmem v publikaci J. Americ. Oil Chemists' Soc. 50 (1973) květen, strany 159 - 167 v článku „Biodegradability of nonionic surfactans: screening test for predicting rate and ultimate biodegradation“.

Claims (14)

1. Filtr pro tabákové výrobky, zejména cigarety, vyrobený z celulózové vlákniny zhotovené způsobem Air-Laid, vyznačující se tím, že pruhy (1 až 5) vlákenného pásu z celulózové vlákniny jsou přehnuty do tvaru V a v oblasti jejich vrcholů (14) jsou uspořádány okolo středové osy vyráběného cigaretového filtru, přičemž leží vůči sobě navzájem ve spirále a jsou svinuty vůči sobě do válcovitého obalu (12).

2. Filtr podle nároku 1,vyznačující se tím, že plošná hmotnost celulózové vlákniny leží mezi 20 a 100 g/m².

3. Filtr podle nároku 2, vy z n ač uj í c í se t í m , že plošná hmotnost celulózové vlákniny leží mezi 40 a 70 g/m².

4. Filtr podle některého z nároků 1 až 3, vyznaču j í cí se tí m , že tloušťka celulózové vlákniny leží mezi 0,5 až 1,5 mm.

5. Filtr podle nároku 4, vy z n ač u j í c í se t í m , že tloušťka celulózové vlákniny leží mezi 0,7 až 1,2 mm.

6. Filtr podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že k celulózové vláknině je přidáno 5 až 30 % hmotn. pojivá.

7. Filtr podle nároku 6, vy z n a č uj í c í se t í m , že celulózová vláknina obsahuje 20 % hmotn. pojivá.

-4CZ 297655 B6 se tí m, že pojivemje latex.

se t í m , že pojivém je polyvinylalkohol.

se t í m , že pojivém je polyvinylacetát.

se t í m , že pojivém je kopolymer vinyls e t í m , že pojivém je ve vodě rozpustný t í m , že pojivém je ve vodě rozpustný poly-

8. Filtr podle nároku 6 nebo 7, vyznačující

9. Filtr podle nároku 6 nebo 7, vyznačující

10. Filtr podle nároku 6 nebo 7, vyznačující

11. Filtr podle nároku 6 nebo 7, vyznačující acetátu a ethylen.

12. Filtr podle nároku 6 nebo 7, vyznačující škrob.

13. Filtr podle nároku 12, vy z n a č uj í c í se měrní škrob.

14. Filtr podle nároku 13,vyznačující se tím, že pojivém je dextrin.