DE102005009608A1 - Filter for articles of the tobacco processing industry - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Filter für Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere für Zigaretten, umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Filterkomponente. Der erfindungsgemäße Filter zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Filterkomponente Polyethylenfasern (1) umfasst und die zweite Filterkomponente ein Granulat (2) umfasst.The invention relates to a filter for articles of the tobacco processing industry, in particular for cigarettes, comprising at least a first and a second filter component. The filter according to the invention is characterized in that the first filter component comprises polyethylene fibers (1) and the second filter component comprises a granulate (2).
Description
Die Erfindung betrifft einen Filter für Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere für Zigaretten, umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Filterkomponente.The The invention relates to a filter for articles of tobacco processing Industry, in particular for cigarettes, comprising at least a first and a second filter component.
Aus
der
Anschließend wird
der Faserstrang auf eine Temperatur abgekühlt, die unterhalb der Schmelztemperatur
der Hülle
der Mehrfachkomponentenfasern liegt. Hierdurch wird eine Vernetzung
der Mehrfachkomponentenfasern untereinander ermöglicht, die eine feste Verbindung
der Mehrfachkomponentenfasern untereinander ermöglicht. Es ist gemäß der
Die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Filter anzugeben, der einen homogenen Aufbau aufweist und einfach herzustellen ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen entsprechenden Filter anzugeben, der kostengünstig ist.It The object of the present invention is to specify a filter which has a homogeneous structure and is easy to manufacture. It is another object of the invention to provide a corresponding filter indicate the cost-effective is.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Filter für Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere für Zigaretten, umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Filterkomponente, wobei die erste Filterkomponente Polyethylenfasern umfasst und die zweite Filterkomponente ein Granulat umfasst. Vorzugsweise hat das Granulat eine Filterwirkung und/oder gibt einen Geschmacksstoff ab.Is solved this task through a filter for articles of tobacco processing Industry, especially for Cigarettes comprising at least a first and a second filter component, wherein the first filter component comprises polyethylene fibers and the second filter component comprises a granulate. Preferably that has Granules have a filtering effect and / or gives a flavor from.
Hierbei ist überraschenderweise festgestellt worden, dass Polyethylenfasern auch als Bindefasern eingesetzt werden können, die bei Erwärmung in der Nähe des Schmelzpunktes des Polyethylens für eine kurze Zeit nicht in sich zu Tropfen zusammenfallen, sondern eine Verbindung mit den weiteren Filterkomponenten erzeugen, so dass ein stabiler Verbund der Filterkomponenten erzielt wird.in this connection is surprisingly It has been found that polyethylene fibers also act as binder fibers can be used when heated in nearby of the melting point of the polyethylene for a short time not in to coincide with drops, but a connection with the generate additional filter components, so that a stable composite the filter components is achieved.
Vorzugsweise umfasst das Granulat ein Pulver und/oder Kugeln. Im Rahmen der Erfindung umfasst der Begriff Granulat zudem die Begriffe Körner, Aggregate aus Pulverpartikeln, zerkleinertes/körniges oder pulverförmiges Material und Pellets. Das Granulat kann eine asymmetrische oder eine symmetrische Form aufweisen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die zweite Filterkomponente Aktivkohle, Ionenaustauscherharz und/oder Aluminiumoxid umfasst. Die zweite Filterkomponente kann beispielsweise Zucker, Aktivkohle aus Braun- und Steinkohle oder Koks, Aktivkohle aus verkohlten Pflanzen oder Pflanzenteilen wie beispielsweise Hölzer oder Nussschalen umfassen und/oder außerdem Siliziumoxide, Zeolithe, Hopcalite, die genannten Ionenaustauscherharze, vorzugsweise mit funktionellen Gruppen, Marmor, Kalkstein, Blähton, organophil modifizierter Blähton und Schichtsilikate sowie Porenbeton, Kieselgel und Titanoxid.Preferably The granules comprise a powder and / or spheres. Within the scope of the invention The term granules also includes the terms granules, aggregates from powder particles, crushed / granular or powdery material and pellets. The granules may be asymmetric or symmetrical Have shape. It is particularly preferred if the second filter component Activated carbon, ion exchange resin and / or alumina. The second filter component can be, for example, sugar, activated carbon from brown and hard coal or coke, charcoal from charred plants or plant parts such as woods or nutshells and / or besides Silicon oxides, zeolites, hopcalites, said ion exchange resins, preferably with functional groups, marble, limestone, expanded clay, organophilic modified expanded clay and phyllosilicates and aerated concrete, silica gel and titanium oxide.
Ein besonders stabiler Verbund im Filter ist dann gegeben, wenn die Bestandteile des Granulats bzw. die Granulatkörner bzw. Granulatstücke und/oder die Kugeln einen Durchmesser von 0,3 mm bis 0,8 mm haben.One particularly stable bond in the filter is given when the Ingredients of the granules or the granules or granules and / or the balls have a diameter of 0.3 mm to 0.8 mm.
Eine besonders gute Filterfunktion ist dann gewährleistet, wenn die Länge der Polyethylenfasern kleiner ist als die Länge des Filters. Vorzugsweise ist die Länge der Polyethylenfasern zwischen 0,5 mm und 30 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 8 mm und insbesondere vorzugsweise zwischen 3 mm und 6 mm. Vorzugsweise ist die Länge der Polyethylenfasern vor der Wärmebehandlung länger als nach der Wärmebehandlung.A especially good filter function is guaranteed if the length of the Polyethylene fibers is smaller than the length of the filter. Preferably is the length the polyethylene fibers between 0.5 mm and 30 mm, in particular between 2 mm and 8 mm, and more preferably between 3 mm and 6 mm. Preferably, the length is the polyethylene fibers before the heat treatment longer as after the heat treatment.
Vorzugsweise weisen die Polyethylenfasern im Inneren der Fasern Polyethylen hoher Dichte und im Außenbereich Polyethylen niedriger Dichte auf.Preferably The polyethylene fibers inside the fibers have higher polyethylene Density and outdoors Low density polyethylene.
Durch Vorsehen derartiger Polyethylenfasern kann die Stabilität des hergestellten Filters deutlich erhöht werden. Im Inneren der Faser kann beispielsweise HDPE von High Density Polyethylen Verwendung finden. Dieses Material hat eine Dichte von ca. 0,94 g/cm3 bis 0,965 g/cm3.By providing such polyethylene fibers, the stability of the produced filter can be significantly increased. For example, HDPE of high density polyethylene can be used inside the fiber. This material has a density of about 0.94 g / cm 3 to 0.965 g / cm 3 .
Der Außenbereich kann aus LDPE von Low Density Polyethylen mit einer Dichte von ca. 0,915 g/cm3 bis 0,935 g/cm3 sein oder LLDPE von Linear Low Density Polyethylen.The outer region may be made of LDPE of low density polyethylene having a density of about 0.915 g / cm 3 to 0.935 g / cm 3 may be LLDPE or linear low density polyethylene.
Die Faserform kann für diese Art der Fasern rund sein.The Fiber shape can for be this kind of fibers around.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Polyethylenfasern Fasern einer Sorte Polyethylen, beispielsweise LDPE-Fasern, HDPE-Fasern, LLDPE-Fasern oder beispielsweise auch HMW-LDPE (HMW von High Molecular Weight) sowie UHMW-HDPE (UHMW von Ultra High Molecular Weight).In Another embodiment of the invention are the polyethylene fibers Fibers of one grade polyethylene, for example LDPE fibers, HDPE fibers, LLDPE fibers or, for example, also HMW-LDPE (HMW from High Molecular Weight) as well as UHMW-HDPE (UHMW from Ultra High Molecular Weight).
Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Kristallinitätsgrad der Polyethylenfasern in einem möglichst engen Schwankungsbereich vorliegt. Die Faserform ist bei diesen Fasern vorzugsweise rund oder trilobal.in this connection it is preferred if the degree of crystallinity of the polyethylene fibers in as close as possible Fluctuation range exists. The fiber shape is with these fibers preferably round or trilobal.
Als vorzugsweise vorgesehene wenigstens eine weitere dritte Filterkomponente können Vlies bildende Fasern vorgesehen sein wie Naturfasern oder Kunststofffasern. Naturfasern können Zellulose-, Baumwoll-, Flachs-, Hanf- und Schafwollfasern in ihrer natürlichen Länge oder auf eine bestimmte Länge geschnitten sein. Als Kunst fasern kommen Acetatfasern, PE-Fasern mit einer höheren Dichte als die Bindefasern aus Polyethylen, Polypropylenfasern, Lyocell-Fasern, Polymilchsäurefasern (PLA) oder Polylactid Glycolic Acid-Fasern (PLGA-Fasern) in verschiedenen Schnittlängen von 1 mm bis 24 mm und in verschiedenen spezifischen Fasergewichten von 0,7 dtex bis 72 dtex in Frage. Bei Vlies bildenden Fasern aus Polyethylen sind bevorzugt derartige zu verwenden, deren Schmelzpunkt oberhalb der Temperatur liegt, die zum Schmelzen der Bindefasern aus Polyethylen Verwendung findet. Beispielsweise können als Bindefasern LDPE-Fasern und als Vlies bildende Fasern HDPE-Fasern Verwendung findenWhen preferably provided at least one further third filter component can Fleece forming fibers may be provided such as natural fibers or plastic fibers. Natural fibers can Cellulose, cotton, flax, hemp and sheep's wool fibers in their natural Length or cut to a certain length be. As synthetic fibers come acetate fibers, PE fibers with a higher density as the binder fibers of polyethylene, polypropylene fibers, lyocell fibers, polylactic acid fibers (PLA) or polylactide glycolic acid fibers (PLGA fibers) in different cutting lengths from 1 mm to 24 mm and in different specific fiber weights from 0.7 dtex to 72 dtex in question. For nonwoven forming fibers Polyethylene is preferred to use those whose melting point above the temperature for melting the binder fibers made of polyethylene. For example, as Bonding fibers LDPE fibers and non-woven fibers HDPE fibers Use Find
Ein besonders bevorzugter Filter ist dann gegeben, wenn der Granulatanteil am Filter 35 Gew. % bis 95 Gew. %, insbesondere 70 Gew. % bis 90 Gew. %, ist.One particularly preferred filter is given when the granule content on the filter 35 wt.% To 95 wt.%, In particular 70 wt.% To 90 % By weight, is.
Es war ohne Probleme möglich, Filter herzustellen mit einem Granulatanteil von 12 bis 15 mg/mm Filter und einem Faseranteil von 1,5 bis 2,5 mg/mm Filter. Die Angabe gilt für Filter mit einem Durchmesser von 6 bis 11 mm, insbesondere 7,8 mm (Kingsize-Format). Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel wurden Filter mit 90 % Aktivkohlegranulat sowie 10 % Polyethylenfasern, 80 % Aktivkohlegranulat mit 20 % Polyethylenfasern, 70 % Aktivkohlegranulat mit 30 % Polyethylenfasern sowie 60 % Aktivkohlegranulat und 40 % Polyethylenfasern hergestellt. Hierbei handelt es sich um Gew. %.It was possible without problems Produce filter with a granulate content of 12 to 15 mg / mm Filter and a fiber content of 1.5 to 2.5 mg / mm filter. The indication applies to Filters with a diameter of 6 to 11 mm, especially 7.8 mm (kingsize format). As a preferred embodiment were filters with 90% activated carbon granules and 10% polyethylene fibers, 80% activated carbon granules with 20% polyethylene fibers, 70% activated carbon granules with 30% polyethylene fibers and 60% activated carbon granules and 40 % Polyethylene fibers produced. These are Gew. %.
Zu dem Aktivkohlegranulat können weitere Granulate oder Kugeln und zu den Polyethylenfasern auch weitere Fasern hinzugemischt werden. Es können auch Filter mit PE-Fasern und nur Kugeln hergestellt werden.To the activated carbon granules can other granules or spheres and to the polyethylene fibers as well more fibers are added. It can also filter with PE fibers and only balls are made.
Vorzugsweise sind die Polyethylenfasern Bindefasern und miteinan der und mit dem Granulat verbunden. Hierbei ist es allerdings nicht notwendigerweise so, dass jede Bindefaser auch mit einer anderen Bindefaser verbunden ist. Es kann tatsächlich so sein, dass eine Bindefaser mit mehreren Granulaten bzw. Granulatteilen verbunden ist und mit den Granulaten wieder weitere Bindefasern verbunden sind. Unter dem Begriff verbunden wird im Rahmen der Erfindung insbesondere verklebt und anhaftend verstanden. Hierbei kann eine chemische Verbindung vorherrschen oder eine mechanische Verbindung, beispielsweise durch einen Kraftformschluss oder einen Formschluss.Preferably the polyethylene fibers are binder fibers and miteinan and with the Granules connected. However, this is not necessarily so so that each binding fiber is also connected to another binding fiber is. It really can be that a binder fiber with several granules or granules parts connected and with the granules again other binding fibers are connected. Under the term is connected in the context of the invention especially glued and adherent understood. This can be a chemical compound prevail or a mechanical connection, for example, by a Kraftformschluss or a positive connection.
Vorzugsweise sind die PE-Fasern nach einem Schmelzen wieder erstarrte Fasern, die das beim Schmelzen der Fasern in der Nachbarschaft befindende Granulat aneinander bindet.Preferably are the PE fibers re-solidified after melting, that when melting the fibers in the neighborhood Granules binds to each other.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Filters, der vorstehend beschrieben wurde, weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- – Mischen der ersten Filterkomponente mit der zweiten Filterkomponente,
- – Formen eines Filterstrangs aus dem Gemisch,
- – Erwärmen des Filterstrangs bis wenigstens annähernd zur Schmelztemperatur der ersten Filterkomponente,
- – Abkühlen des Filterstrangs und
- – Ablängen des Filterstrangs in Filter.
- Mixing the first filter component with the second filter component,
- Forming a filter strand from the mixture,
- Heating the filter strand to at least approximately the melting temperature of the first filter component,
- - cooling the filter strand and
- - Cutting the filter strand into filters.
Das Erwärmen des Filterstrangs geschieht vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der ersten Filterkomponente, beispielsweise so kurz, dass diese Filterkomponente nicht vollständig durchschmilzt. Es ist allerdings auch möglich, durch Wärmebehandlung des hergestellten Filterstrangs die Polyethylenfasern vollständig schmelzen zu lassen und das Material aus Polyethylen sich mit den Granulatbestandteilen am Filter verbinden zu lassen, so dass sich Verbindungen zwischen den einzelnen Granulatkörnern ergeben, wobei es sogar möglich ist, dass die Faser deformiert wird. Die Polyethylenfasern schmelzen vorzugsweise an bzw. weichen zumindest auf.The Heat the filter strand is preferably at a temperature above the melting temperature of the first filter component, for example so short that this filter component does not melt completely. However, it is also possible by heat treatment of the produced filter strand completely melt the polyethylene fibers to let and the material of polyethylene itself with the granules ingredients to connect to the filter, so that connections between the individual granules even though it is possible is that the fiber is deformed. The polyethylene fibers melt preferably on or at least soft on.
Durch Polyethylenfasern als bindendes Medium ist es möglich, diese mit einer maximalen Menge von Granulaten und ähnlichen Materialien bzw. Stoffen zu beladen.By Polyethylene fibers as a binding medium, it is possible with a maximum Amount of granules and the like To load materials or substances.
Vorzugsweise geschieht das Mischen vor und/oder während des Formens des Filterstrangs.Preferably the mixing happens before and / or during the forming of the filter strand.
Nachstehend wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei auf alle im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigt:below The invention is without limitation of the general inventive idea using exemplary embodiments described, with all unspecified in the text details according to the invention expressly is referred to the drawings. It shows:
Zur
Herstellung des Filters wird insbesondere Bezug genommen auf die
Das Mischen der Filtermaterialien kann vorzugsweise vor der endgültigen Vereinzelung der Filtermaterialien oder eines Teils davon geschehen. Der Mischvorgang kann allerdings auch kurz vor dem Einbringen in ein Fließbett geschehen.The Mixing of the filter materials may preferably be prior to final singulation the filter materials or a part thereof. The mixing process However, it can also be done shortly before introduction into a fluidized bed.
Alternativ
ist es möglich,
einen Filterstrang und die Filter auf einer AF/AC/KDF-Maschine der
Anmelderin herzustellen. Mit dieser bekannten Maschine werden Filter
aus unendlich langen Fasern, beispielsweise aus Polyethylen, hergestellt,
wobei Granulat, wie beispielsweise Aktivkohlegranulat in dem Modul
AC in die Fasern ein gebracht werden, so dass eine entsprechende
Durchmischung geschieht. Eine entsprechende AF/KDF-Maschine ist
aus der
Bei den Polyethylenfasern handelt es sich vorzugsweise um die des Typs TWR04805-1 crimped mit 33 crimps/10 cm, 6,7 dtex oder 8,25 dtex, 5 mm Länge, der Firma FiberVisions. Vorzugsweise haben die Bindefasern eine im Wesentlichen gleiche Länge. Der Schmelzpunkt liegt bei 162°C. Es können auch Polyethylenfasern des Typs Polysteen Cut, ungecrimped, 4,5 dtex, 5 mm lang, Schmelzpunkt 132°C, von der Firma Polysteen Verwendung finden.at the polyethylene fibers are preferably those of the type TWR04805-1 crimped at 33 crimps / 10 cm, 6.7 dtex or 8.25 dtex, 5 mm in length, the company FiberVisions. Preferably, the binder fibers have a essentially the same length. The melting point is 162 ° C. It can too Polyethylene fibers of the type Polysteen Cut, uncrimped, 4.5 dtex, 5 mm long, melting point 132 ° C, used by the company Polysteen.
Der
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |