DE102020119388A1 - PLEATED FILTER MATERIAL FOR SMOKING ARTICLES - Google Patents

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Abstract

Gezeigt wird ein Filtermaterial zur Herstellung eines Segments für einen Rauchartikel, wobei das Filtermaterial einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff umfasst, und der Vliesstoff Fasern umfasst, wobei die Fasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, und diese Fasern zusammen in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im Vliesstoff enthalten sind, und wobei der Vliesstoff bahnförmig ist, eine Längsrichtung in Laufrichtung der Bahn, eine dazu orthogonale in der Bahnebene liegende Querrichtung und eine zu Längsrichtung und Querrichtung orthogonale Dickenrichtung aufweist. Der Vliesstoff ist so geformt, dass er in der aus Querrichtung und Dickenrichtung aufgespannten Ebene eine Wellenstruktur mit einer Wellenhöhe von mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, sowie eine Wellenlänge von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweist.Shown is a filter material for manufacturing a segment for a smoking article, wherein the filter material comprises a hydroentangled nonwoven, and the nonwoven comprises fibers, wherein the fibers are selected from the group consisting of wood pulp fibers, fibers made of regenerated cellulose and mixtures thereof, and these fibers together are contained in the nonwoven in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven, and wherein the nonwoven is web-shaped, a longitudinal direction in the running direction of the web, a transverse direction orthogonal thereto in the plane of the web and a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction and transverse direction Has thickness direction. The nonwoven fabric is shaped in such a way that it has a wave structure with a wave height of at least 50 µm and at most 1000 µm and a wavelength of at least 150 µm and at most 5000 µm in the plane spanned by the transverse direction and thickness direction.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Filtermaterial geeignet zur Herstellung eines Segments in einem Rauchartikel, das plissiert ist und aus dem in effizienter Weise Segmente für Rauchartikel hergestellt werden können. Die Erfindung betrifft auch ein Segment für einen Rauchartikel, hergestellt aus diesem Filtermaterial.The invention relates to a filter material suitable for the manufacture of a segment in a smoking article which is pleated and from which segments for smoking articles can be manufactured in an efficient manner. The invention also relates to a segment for a smoking article made from this filter material.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND AND PRIOR ART

Rauchartikel sind typischerweise stabförmige Artikel, die aus mindestens zwei nacheinander angeordneten stabförmigen Segmenten bestehen. Ein Segment enthält ein Material, das in der Lage ist, beim Aufheizen ein Aerosol zu bilden und mindestens ein weiteres Segment dient dazu, die Eigenschaften des Aerosols zu beeinflussen.Smoking articles are typically rod-shaped articles consisting of at least two rod-shaped segments arranged one after the other. One segment contains a material that is capable of forming an aerosol when heated, and at least one other segment is used to influence the properties of the aerosol.

Bei dem Rauchartikel kann es sich um eine Filterzigarette handeln, bei der ein erstes Segment das aerosolbildende Material, insbesondere Tabak, enthält und ein weiteres Segment als Filter ausgeführt ist und der Filtration des Aerosols dient. Das Aerosol wird dabei durch Verbrennen des aerosolbildenden Materials erzeugt, und der Filter dient primär dazu, das Aerosol zu filtern und die Filterzigarette mit einem definierten Zugwiderstand auszustatten.The smoking article can be a filter cigarette in which a first segment contains the aerosol-forming material, in particular tobacco, and a further segment is designed as a filter and is used to filter the aerosol. The aerosol is generated by burning the aerosol-forming material, and the filter primarily serves to filter the aerosol and to provide the filter cigarette with a defined draw resistance.

Bei dem Rauchartikel kann es sich aber auch um einen sogenannten Tabakerhitzer handeln, bei dem das aerosolbildende Material nur aufgeheizt aber nicht verbrannt wird. Dadurch wird die Zahl und Menge der gesundheitsschädlichen Substanzen im Aerosol vermindert. Ein derartiger Rauchartikel besteht ebenfalls aus mindestens zwei, häufiger aber aus mehr, insbesondere aus vier Segmenten. Ein Segment enthält das aerosolbildende Material, das typischerweise Tabak, rekonstituierten Tabak oder nach anderen Verfahren aufbereiteten Tabak umfasst. Weitere, teilweise optionale Segmente im Rauchartikel dienen dazu, das Aerosol weiterzuleiten, das Aerosol abzukühlen oder das Aerosol zu filtern.However, the smoking article can also be a so-called tobacco heater, in which the aerosol-forming material is only heated but not burned. This reduces the number and amount of harmful substances in the aerosol. Such a smoking article also consists of at least two, but more often more, in particular four segments. One segment contains the aerosol forming material, which typically comprises tobacco, reconstituted tobacco, or tobacco processed by other processes. Other segments in the smoking article, some of which are optional, are used to direct the aerosol, cool the aerosol or filter the aerosol.

Die Segmente sind meistens von einem Umhüllungsmaterial umhüllt. Sehr oft wird Papier als Umhüllungsmaterial verwendet.The segments are mostly encased by an encasing material. Paper is very often used as a wrapping material.

Im Folgenden wird, soweit nicht explizit darauf hingewiesen wird oder sich direkt aus dem Zusammenhang anderes ergibt, unter „Segment“ das Segment eines Rauchartikels verstanden, das nicht das aerosolbildende Material enthält, sondern beispielsweise dazu dient, das Aerosol weiterzuleiten, abzukühlen oder zu filtern.In the following, unless explicitly stated otherwise or the context indicates otherwise, the term “segment” is understood to mean the segment of a smoking article that does not contain the aerosol-forming material but is used, for example, to convey, cool or filter the aerosol.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, derartige Segmente aus Polymeren wie Celluloseacetat oder Polylactiden zu bilden. Nach dem Konsum des Rauchartikels muss der Rauchartikel geeignet entsorgt werden. In vielen Fällen wirft der Konsument aber den konsumierten Rauchartikel einfach in der Umwelt weg und Versuche, dieses Verhalten durch Information oder Strafen einzuschränken, waren wenig erfolgreich.Forming such segments from polymers such as cellulose acetate or polylactides is known from the prior art. After consumption of the smoking article, the smoking article must be disposed of appropriately. In many cases, however, the consumer simply throws the consumed smoking article away in the environment and attempts to restrict this behavior through information or punishment have had little success.

Da Celluloseacetat und Polylactide in der Umwelt nur sehr langsam biologisch abgebaut werden, haben Papier und cellulosebasierte Vliese an Bedeutung gewonnen. Bei der Herstellung eines Segments wird eine Bahn aus Papier oder einem cellulosebasierten Vlies zunächst in Längsrichtung plissiert, danach zu einem endlosen Strang geformt und mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt. Abschließend wird der endlose Strang in für die weitere Verarbeitung geeignete Stücke geschnitten.Since cellulose acetate and polylactides only biodegrade very slowly in the environment, paper and cellulose-based nonwovens have gained in importance. In the manufacture of a segment, a web of paper or a cellulose-based fleece is first pleated in the longitudinal direction, then formed into an endless strand and wrapped with a wrapping material. Finally, the endless strand is cut into pieces suitable for further processing.

Beim Plissieren der Bahn wird die Bahn durch zwei mit einem Muster versehene Rollen durchgeführt, die unter hohem Druck dieses Muster auf die Bahn einprägen. Typischerweise ist dieses Muster ein in Laufrichtung der Bahn orientiertes Linienmuster. Die eingeprägten Linien schwächen die Bahn in der zur Laufrichtung orthogonalen Richtung, der Querrichtung, sodass danach ein endloser Strang durch Zusammenschieben der Bahn in Querrichtung einfacher gebildet werden kann.In pleating the web, the web is passed through two patterned rollers which, under high pressure, emboss that pattern onto the web. Typically, this pattern is a line pattern oriented in the machine direction of the web. The embossed lines weaken the web in the direction orthogonal to the running direction, the cross direction, so that an endless strand can then be formed more easily by pushing the web together in the cross direction.

Beim Plissieren kommt es allerdings vor, dass durch den erheblichen Druck der Rollen die Bahn in Längsrichtung geschnitten wird und in der weiteren Verarbeitung abreißt oder andere technische Probleme verursacht. Es besteht daher ein Bedarf an einem Filtermaterial, das diesen Nachteil nicht oder nur in einem geringeren Ausmaß aufweist, aber ansonsten zu den bekannten Filtermaterialien soweit wie möglich identisch ist.When pleating, however, it happens that the web is cut lengthwise due to the considerable pressure of the rollers and tears off during further processing or causes other technical problems. There is therefore a need for a filter material which does not have this disadvantage or only has it to a lesser extent, but which is otherwise as identical as possible to the known filter materials.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filtermaterial für einen Rauchartikel zur Verfügung zu stellen, das sich mit hoher Produktivität zu einem Segment eines Rauchartikels verarbeiten lässt und ansonsten hinsichtlich seiner Eigenschaften herkömmlichen Filtermaterialen möglichst ähnlich ist.The invention is based on the object of providing a filter material for a smoking article which can be processed with high productivity into a segment of a smoking article and which is otherwise as similar as possible to conventional filter materials in terms of its properties.

Diese Aufgabe wird durch ein Filtermaterial nach Anspruch 1, ein Segment eines Rauchartikels nach Anspruch 17, und einen Rauchartikel nach Anspruch 24 gelöst, sowie durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Filtermaterials nach Anspruch 27. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a filter material according to claim 1, a segment of a smoking article according to claim 17, and a smoking article according to claim 24, and by a method for producing the filter material according to claim 27. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Die Erfinder haben gefunden, dass diese Aufgabe durch ein Filtermaterial zur Herstellung eines Segments für einen Rauchartikel gelöst werden kann, wobei das Filtermaterial einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff umfasst, und der Vliesstoff Fasern umfasst, wobei die Fasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, und diese Fasern zusammen in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im Vliesstoff enthalten sind, und wobei der Vliesstoff bahnförmig ist, eine Längsrichtung in Laufrichtung der Bahn, eine dazu orthogonale in der Bahnebene liegende Querrichtung und eine zu Längsrichtung und Querrichtung orthogonale Dickenrichtung aufweist und so geformt ist, dass der Vliesstoff in der aus Querrichtung und Dickenrichtung aufgespannten Ebene eine Wellenstruktur mit einer Wellenhöhe von mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, sowie eine Wellenlänge von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweist.The inventors have found that this object can be achieved by a filter material for producing a segment for a smoking article, the filter material comprising a hydroentangled nonwoven, and the nonwoven comprising fibers, the fibers being selected from the group consisting of cellulose fibers, fibers from regenerated cellulose and mixtures thereof, and these fibers are contained together in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric in the nonwoven fabric, and wherein the nonwoven fabric is in the form of a web, one longitudinal direction in the running direction of the web, one orthogonal thereto in the has a transverse direction lying in the plane of the web and a thickness direction orthogonal to the longitudinal direction and transverse direction and is shaped in such a way that the nonwoven fabric has a corrugated structure in the plane defined by the transverse direction and thickness direction with a corrugation height of at least 50 µm and a maximum of 1000 µm, and a wavelength of at least at least 150 µm and at most 5000 µm.

Obwohl der Begriff „wasserstrahlverfestigt“ zunächst auf das zugrundeliegende Herstellungsverfahren hinweist, ist zu berücksichtigen, dass ein wasserstrahlverfestigter Vliesstoff charakteristische strukturelle Eigenschaften hat, die ihn von anderen Vliesstoffen unterscheiden, und die nach Wissen der Erfinder nicht auf identische Weise durch ein anderes Herstellungsverfahren erreicht werden können. Anders als beispielsweise bei Papier, bei dem die Festigkeit vornehmlich durch Wasserstoffbrücken bewirkt wird und die Fasern vor allem in der Ebene des Papiers angeordnet sind, wird bei dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff die Festigkeit durch die Verwirbelungen der Fasern erreicht und dadurch sind die Fasern zu einem bedeutenden Teil auch in Dickenrichtung des Vliesstoffs ausgerichtet.Although the term "hydroentangled" initially refers to the underlying manufacturing process, it should be noted that a hydroentangled nonwoven fabric has characteristic structural properties that distinguish it from other nonwoven fabrics and which, to the inventors' knowledge, cannot be achieved in an identical manner by a different manufacturing process . In contrast to paper, for example, where the strength is mainly caused by hydrogen bonds and the fibers are mainly arranged in the plane of the paper, the strength of the hydroentangled nonwoven is achieved by the turbulence of the fibers and as a result the fibers are to a significant extent also aligned in the thickness direction of the non-woven fabric.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen, wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs werden Fasern auf ein wasserdurchlässiges Sieb gelegt und mit mehreren in Querrichtung angeordneten und auf die Fasern gerichteten Wasserstrahlen durch Verwirbelung verfestigt. Durch die spezielle Wahl der Anordnung und der Eigenschaften der Wasserstrahlen kann erfindungsgemäß im Vliesstoff eine Wellenstruktur in Querrichtung erzeugt werden, die einer Struktur ähnlich ist, wie sie auch durch Plissieren erhalten werden kann. Der Vliesstoff und das den Vliesstoff umfassende erfindungsgemäße Filtermaterial sind also vorplissiert.In the production of the hydroentangled nonwoven fabric of the present invention, fibers are placed on a water-permeable screen and entangled by turbulence with a plurality of transverse water jets directed at the fibers. Through the special selection of the arrangement and the properties of the water jets, according to the invention, a wavy structure can be produced in the transverse direction in the nonwoven fabric, which is similar to a structure that can also be obtained by pleating. The non-woven fabric and the filter material according to the invention comprising the non-woven fabric are therefore pre-pleated.

Bei der Herstellung eines endlosen Strangs aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial wird das Filtermaterial durch zwei mit einem Muster versehene Rollen durchgeführt. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Filtermaterial bereits vorplissiert ist, wird allerdings nur ein erheblich geringerer Druck benötigt, um eine ausreichende Plissierung des Filtermaterials zu erreichen, oder es kann sogar gänzlich auf das Plissieren verzichtet werden. Damit wird auch die Wahrscheinlichkeit, das Filtermaterial versehentlich in Längsrichtung zu schneiden, erheblich reduziert. Auf diese Weise kann die Zahl der Betriebsunterbrechungen bei der Herstellung des endlosen Stranges und der Segmente reduziert werden und die Produktivität wird erhöht, was den wesentlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Filtermaterials darstellt.In the manufacture of a continuous strand from the filter material of the present invention, the filter material is passed through two patterned rollers. Due to the fact that the filter material according to the invention is already pre-pleated, however, only a considerably lower pressure is required to achieve sufficient pleating of the filter material, or pleating can even be dispensed with entirely. This also significantly reduces the likelihood of accidentally cutting the filter material lengthwise. In this way, the number of operational interruptions in the production of the endless strand and the segments can be reduced and productivity is increased, which represents the essential advantage of the filter material according to the invention.

Der Vliesstoff ist bahnförmig und weist eine Längsrichtung in Laufrichtung der Bahn auf, sowie eine dazu orthogonale in der Bahnebene liegende Richtung, die als Querrichtung bezeichnet wird. Die zu Längsrichtung und Querrichtung orthogonale Richtung wird als Dickenrichtung bezeichnet. Der Vliesstoff, der im erfindungsgemäßen Filtermaterial enthalten ist, weist in der aus Querrichtung und Dickenrichtung gebildeten Ebene, der Querschnittsfläche, eine Wellenstruktur auf, wobei sich die Wellenlänge im Wesentlichen in Querrichtung und die Wellenhöhe im Wesentlichen in Dickenrichtung erstrecken. Erfindungsgemäß beträgt die Wellenhöhe mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, bevorzugt mindestens 100 µm und höchstens 900 µm und besonders bevorzugt mindestens 150 µm und höchstens 800 µm. Erfindungsgemäß beträgt die Wellenlänge mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm, bevorzugt mindestens 300 µm und höchstens 4000 µm und besonders bevorzugt mindestens 500 µm und höchstens 2000 µm.The nonwoven fabric is in the form of a web and has a longitudinal direction in the running direction of the web and a direction orthogonal thereto in the plane of the web, which is referred to as the transverse direction. The direction orthogonal to the longitudinal and transverse directions is referred to as the thickness direction. The nonwoven fabric contained in the filter material according to the invention has a corrugated structure in the plane formed by the transverse direction and the thickness direction, the cross-sectional area, with the wavelength extending essentially in the transverse direction and the wave height essentially extending in the thickness direction. According to the invention, the wave height is at least 50 μm and at most 1000 μm, preferably at least 100 μm and at most 900 μm and particularly preferably at least 150 μm and at most 800 μm. According to the invention, the wavelength is at least 150 μm and at most 5000 μm, preferably at least 300 μm and at most 4000 μm and particularly preferably at least 500 μm and at most 2000 μm.

Die Form der Wellenstruktur spielt keine besondere Rolle, sie muss aber stark genug ausgeprägt sein, dass das Zusammenschieben des Vliesstoffs in Querrichtung leichter vor sich geht als bei demselben Vliesstoff ohne Wellenstruktur. Bedingt durch den Herstellungsprozess können Wellenhöhe und Wellenlänge auch innerhalb einer Querschnittsfläche erheblich schwanken. Dies ist für den erfinderischen Effekt nicht von Bedeutung, solange über einen Großteil der Querschnittsfläche, insbesondere über mindestens 60 %, vorzugsweise mindestens 75 % der Querschnittsfläche die Wellenlänge und die Wellenhöhe in den angegebenen Intervallen liegen.The shape of the corrugated structure is not particularly important, but it must be strong enough so that the non-woven fabric can be pushed together more easily in the transverse direction than with the same non-woven fabric without a corrugated structure. Due to the manufacturing process, the wave height and wavelength can also vary significantly within a cross-sectional area. This is not important for the inventive effect as long as the wavelength and the wave height are in the specified intervals over a large part of the cross-sectional area, in particular over at least 60%, preferably at least 75% of the cross-sectional area.

Die Wellenstruktur muss auch nicht auf der Ober- und der Unterseite des Vliesstoffs ausgeprägt sein, es genügt, wenn sie auf einer Seite ausgeprägt ist, da auch die dadurch entstehenden dünnen Stellen in den Wellentälern das Zusammenschieben des Vliesstoffs in Querrichtung erleichtern und damit den erforderlichen Druck beim Plissieren während der Herstellung des Segments reduzieren.The corrugated structure does not have to be pronounced on the top and bottom of the non-woven fabric, it is sufficient if it is pronounced on one side, since the resulting thin areas in the troughs of the waves also make it easier to push the non-woven fabric together in the transverse direction and thus the necessary pressure reduce when pleating during manufacture of the segment.

Die Rauigkeit der Oberfläche alleine ist im Allgemeinen nicht ausreichend, um den erfinderischen Effekt zu erzielen.The roughness of the surface alone is generally not sufficient to achieve the inventive effect.

Die Wellenstruktur des Vliesstoffs kann bestimmt werden, indem eine Probe des Vliesstoffs in ein geeignetes Epoxidharz eingebettet wird. Nach dem Aushärten des Epoxidharzes kann die Probe in der Querschnittsebene des Vliesstoffs geschliffen oder durch ein Mikrotom geschnitten werden, sodass die Querschnittsfläche im Lichtmikroskop sichtbar ist. Mit einem Lichtmikroskop kann die Wellenstruktur sichtbar gemacht und Wellenhöhe sowie Wellenlänge vermessen werden. Eine mit dem Lichtmikroskop verbundene Kamera kann dazu dienen Bilder von Ausschnitten der Querschnittsfläche zu erstellen.The corrugated structure of the non-woven fabric can be determined by embedding a sample of the non-woven fabric in a suitable epoxy resin. After the epoxy has cured, the sample can be ground in the cross-sectional plane of the non-woven fabric or cut through a microtome so that the cross-sectional area is visible under a light microscope. With a light microscope, the wave structure can be made visible and the wave height and wavelength can be measured. A camera connected to the light microscope can be used to create images of sections of the cross-sectional area.

Die angegebenen Bedingungen bezüglich Wellenhöhe und Wellenlänge sind für die Erfindung ausreichend erfüllt, wenn sie in repräsentativen Ausschnitten einer Querschnittsfläche erfüllt sind. Bedingt durch den Herstellungsprozess ändert sich die Wellenstruktur über die Längsrichtung des Vliesstoffs im Allgemeinen nur unwesentlich, sodass es zur Prüfung der Anforderungen an Wellenhöhe und Wellenlänge nicht erforderlich ist, in Längsrichtung an mehreren Querschnittsflächen eine solche Messung durchzuführen.The specified conditions with regard to wave height and wavelength are sufficiently met for the invention if they are met in representative sections of a cross-sectional area. Due to the manufacturing process, the wave structure generally changes only insignificantly in the longitudinal direction of the nonwoven, so that it is not necessary to carry out such a measurement on several cross-sectional areas in the longitudinal direction to check the requirements for wave height and wavelength.

Als Alternative zu einem Lichtmikroskop kann auch ein Rasterelektronenmikroskop eingesetzt werden.A scanning electron microscope can also be used as an alternative to a light microscope.

Für eine günstige Zugfestigkeit und zur Einstellung von Zugwiderstand oder Filtrationseffizient eines aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial gefertigten Segments enthält der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose oder eine Mischung daraus in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs. Bevorzugt beträgt die Menge dieser Fasern mindestens 60% und höchstens 95%, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.For a favorable tensile strength and to adjust the tensile strength or filtration efficiency of a segment made from the filter material according to the invention, the hydroentangled nonwoven contains cellulose fibers, fibers made from regenerated cellulose or a mixture thereof in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven. The amount of these fibers is preferably at least 60% and at most 95%, in each case based on the mass of the hydroentangled nonwoven.

Die Zellstofffasern können bevorzugt aus Nadelhölzern, Laubhölzern oder anderen Pflanzen wie Hanf, Flachs, Jute, Ramie, Kenaf, Kapok, Kokosnuss, Abacä, Sisal, Baumwolle oder Espartogras gewonnen sein. Auch Mischungen aus Zellstofffasern verschiedener Herkunft können eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind die Zellstoffasern aus Nadelhölzern, beispielsweise aus Fichte, Föhre oder Tanne gewonnen, weil diese Fasern wegen ihrer Länge zu einer guten Festigkeit des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs führen. Ganz besonders bevorzugt sind aus Nadelhölzern gewonnener Zellstoff, der als reinforced pulp bezeichnet wird und besonders hohe Festigkeit erreicht, sowie merzerisierter Zellstoff, der besonders hohe Dicke und niedrige Dichte erreicht.The cellulose fibers can preferably be obtained from conifers, deciduous trees or other plants such as hemp, flax, jute, ramie, kenaf, kapok, coconut, abaca, sisal, cotton or esparto grass. Mixtures of cellulose fibers from different origins can also be used. The cellulose fibers are particularly preferably obtained from coniferous woods, for example from spruce, pine or fir, because these fibers lead to good strength of the hydroentangled nonwoven fabric due to their length. Pulp obtained from softwoods, which is referred to as reinforced pulp and achieves particularly high strength, and mercerized cellulose, which achieves particularly high thickness and low density, are very particularly preferred.

Die Zellstofffasern können gebleicht oder ungebleicht sein. Gebleichte Zellstofffasern bieten wegen ihrer weißen Farbe Vorteile beim Erscheinungsbild eines aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial gefertigten Segments, während ungebleichte Zellstofffasern, die dann eine hellbraune bis dunkelbraune Farbe haben, umweltfreundlicher sind, weil auf den Bleichprozess verzichtet werden kann. Mischungen aus gebleichten und ungebleichten Zellstofffasern können zur besseren Einstellung der Farbe des erfindungsgemäßen Filtermaterials ebenfalls verwendet werden.The pulp fibers can be bleached or unbleached. Bleached cellulose fibers offer advantages in the appearance of a segment made from the filter material according to the invention because of their white color, while unbleached cellulose fibers, which then have a light brown to dark brown color, are more environmentally friendly because the bleaching process can be omitted. Mixtures of bleached and unbleached cellulose fibers can also be used to better adjust the color of the filter material according to the invention.

Die Fasern aus regenerierter Cellulose sind bevorzugt Viscosefasern, Modalfasern, Lyocell®, Tencel® oder Mischungen daraus. Diese Fasern besitzen eine gute biologische Abbaubarkeit und können dazu eingesetzt werden, die Festigkeit, Dicke oder Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs zu optimieren und die Filtrationseffizienz des daraus gefertigten Segments für den Rauchartikel anzupassen.The fibers made from regenerated cellulose are preferably viscose fibers, modal fibers, Lyocell®, Tencel® or mixtures thereof. These fibers have good biodegradability and can be used to optimize the strength, thickness or density of the hydroentangled nonwoven fabric and adjust the filtration efficiency of the resulting smoking article segment.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Filtermaterial einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff, der im Wesentlichen ausschließlich, zumindest aber zu mindestens 95 % bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose oder einer Mischung daraus besteht. Diese ganz besonders bevorzugte Ausführungsform erlaubt eine sehr gute biologische Abbaubarkeit und einen raschen Zerfall bei Kontakt mit Wasser bei gleichzeitig einem sehr geringen Einfluss auf den Geschmack des mit Hilfe des Filtermaterials gefertigten Rauchartikels.In a very particularly preferred embodiment, the filter material according to the invention comprises a hydroentangled nonwoven fabric which consists essentially exclusively, but at least to at least 95% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric of cellulose fibers, fibers of regenerated cellulose or a mixture thereof. This very particularly preferred embodiment permits very good biodegradability and rapid disintegration on contact with water, while at the same time having a very small impact on the taste of the smoking article made with the help of the filter material.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermaterials enthält der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff des Filtermaterials mindestens 5% und weniger als 50%, besonders bevorzugt weniger als 40% und ganz besonders bevorzugt weniger als 30% Stapelfasern aus Celluloseacetat, wobei sich die Prozentangaben auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beziehen.In a preferred embodiment of the filter material according to the invention, the hydroentangled nonwoven of the filter material contains at least 5% and less than 50%, more preferably less than 40% and very particularly preferably less than 30% staple fibers made of cellulose acetate, the percentages based on the mass of the hydroentangled nonwoven relate.

Zusatzstoffe, wie Alkylketendimere (AKD), Alkenylbernsteinsäureanhydride (ASA), Fettsäuren, Stärke, Stärkederivate, Carboxymethylcellulose, Alginate, oder Substanzen zur Einstellung des pH-Werts, wie beispielsweise organische oder anorganische Säuren und Salze davon oder Laugen können zur Einstellung spezifischer Eigenschaften des Vliesstoffs hinzugefügt werden. Der Fachmann ist in der Lage Art und Menge solcher Zusatzstoffe aus seiner Erfahrung zu bestimmen.Additives such as alkyl ketene dimers (AKD), alkenyl succinic anhydrides (ASA), fatty acids, starch, starch derivatives, carboxymethyl cellulose, alginates, or substances for adjusting the pH, such as organic or inorganic acids and salts thereof or alkalis can be used to adjust specific properties of the nonwoven to be added. The person skilled in the art is able to determine the type and amount of such additives from his experience.

Das Flächengewicht des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beträgt bevorzugt mindestens 25 g/m2 und höchstens 150 g/m2, besonders bevorzugt mindestens 35 g/m2 und höchstens 120 g/m2 und ganz besonders bevorzugt mindestens 40 g/m2 und höchstens 100 g/m2. Das Flächengewicht beeinflusst die Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, wobei ein höheres Flächengewicht zu höherer Festigkeit führen kann.The basis weight of the hydroentangled nonwoven is preferably at least 25 g/m 2 and at most 150 g/m 2 , more preferably at least 35 g/m 2 and at most 120 g/m 2 and most preferably at least 40 g/m 2 and at most 100 g/m 2 . The basis weight affects the tensile strength of the hydroentangled nonwoven fabric, with a higher basis weight leading to higher strength.

Die Dicke des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beträgt bevorzugt mindestens 100 µm und höchstens 1000 µm, besonders bevorzugt mindestens 120 µm und höchstens 800 µm und ganz besonders bevorzugt mindestens 150 µm und höchstens 750 µm. Die Dicke beeinflusst die Menge an Filtermaterial, die in das Segment des Rauchartikels gepackt werden kann und damit Zugwiderstand und Filtrationseffizienz des Segments, aber auch die Verarbeitbarkeit des Filtermaterials, da eine hohe Dicke das Plissieren des Filtermaterials erschwert. Das erfindungsgemäße Filtermaterial erlaubt durch die Wellenstruktur des Vliesstoffs eine höhere Dicke, ohne dass es beim Plissieren zu Problemen kommt. Daher ist ein erfindungsgemäßes Filtermaterial besonders gut einsetzbar, wenn Segmente mit hoher Dichte und hohem Zugwiderstand hergestellt werden sollen. Die Messung der Dicke wird durch die Wellenstruktur des Materials beeinflusst. Für die Angabe der Dicke wird dieser Sachverhalt aber ignoriert, weil die so gemessene Dicke auch als Maß dafür dient, wieviel Filtermaterial auf einer Rolle mit vorgegebenem Durchmesser aufgerollt werden kann. Die Dicke kann gemäß EDANA Standard Procedure NWSP 120.6.R0 (15) gemessen werden.The thickness of the hydroentangled nonwoven is preferably at least 100 μm and at most 1000 μm, particularly preferably at least 120 μm and at most 800 μm and very particularly preferably at least 150 μm and at most 750 μm. The thickness affects the amount of filter material that can be packed into the segment of the smoking article and thus the draw resistance and filtration efficiency of the segment, but also the processability of the filter material, since a high thickness makes it difficult to pleat the filter material. Due to the corrugated structure of the non-woven fabric, the filter material according to the invention allows a greater thickness without problems arising during pleating. A filter material according to the invention can therefore be used particularly well if segments with high density and high draw resistance are to be produced. The thickness measurement is influenced by the corrugated structure of the material. However, this fact is ignored when specifying the thickness, because the thickness measured in this way also serves as a measure of how much filter material can be rolled up on a roll with a given diameter. Thickness can be measured according to EDANA Standard Procedure NWSP 120.6.R0 (15).

Die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ergibt sich durch Division des Flächengewichts durch die Dicke. Die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beträgt bevorzugt mindestens 50 kg/m3 und höchstens 300 kg/m3, besonders bevorzugt mindestens 70 kg/m3 und höchstens 250 kg/m3 und ganz besonders bevorzugt mindestens 80 kg/m3 und höchstens 220 kg/m3. Diese Werte beziehen sich auf die Dichte, bevor aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial, das diesen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff umfasst, ein Segment eines Rauchartikels gefertigt wird. Die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs bestimmt unter anderem den Zugwiderstand und die Filtrationseffizienz des daraus gefertigten Segments eines Rauchartikels. Die bevorzugten Intervalle erlauben eine günstige Kombination aus Zugwiderstand und Filtrationseffizienz.The density of the hydroentangled nonwoven is obtained by dividing the basis weight by the thickness. The density of the hydroentangled nonwoven is preferably at least 50 kg/m 3 and at most 300 kg/m 3 , particularly preferably at least 70 kg/m 3 and at most 250 kg/m 3 and very particularly preferably at least 80 kg/m 3 and at most 220 kg / m3 . These values relate to the density before a segment of a smoking article is manufactured from the filter material according to the invention comprising this hydroentangled nonwoven fabric. The density of the hydroentangled nonwoven determines, among other things, the draw resistance and the filtration efficiency of the segment of a smoking article made from it. The preferred intervals allow for a favorable combination of draw resistance and filtration efficiency.

Die mechanischen Eigenschaften des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs sind für die Verarbeitung des erfindungsgemäßen Filtermaterials zu einem Segment für einen Rauchartikel von Bedeutung. Die breitenbezogene Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beträgt bevorzugt mindestens 0,05 kN/m und höchstens 5 kN/m, besonders bevorzugt mindestens 0,07 kN/m und höchstens 4 kN/m.The mechanical properties of the hydroentangled nonwoven are important for the processing of the filter material according to the invention into a segment for a smoking article. The width-related tensile strength of the hydroentangled nonwoven is preferably at least 0.05 kN/m and at most 5 kN/m, particularly preferably at least 0.07 kN/m and at most 4 kN/m.

Die Bruchdehnung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs ist von Bedeutung, weil bei der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Filtermaterials zu einem Segment eines Rauchartikels das Filtermaterial plissiert wird und dabei eine besonders hohe Bruchdehnung günstig ist. Die Wellenstruktur des Vliesstoffs erlaubt dabei eine besonders hohe Bruchdehnung in Querrichtung und erleichtert das Plissieren bei der Herstellung des Segments. Die Bruchdehnung in Querrichtung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs beträgt bevorzugt mindestens 1% und höchstens 50% und besonders bevorzugt mindestens 3% und höchstens 40%.The elongation at break of the hydroentangled nonwoven is important because the filter material is pleated during the processing of the filter material according to the invention to form a segment of a smoking article, and a particularly high elongation at break is favorable. The corrugated structure of the non-woven material allows a particularly high elongation at break in the transverse direction and facilitates pleating when manufacturing the segment. The elongation at break in the transverse direction of the hydroentangled nonwoven fabric is preferably at least 1% and at most 50% and particularly preferably at least 3% and at most 40%.

Zugfestigkeit und Bruchdehnung können von der Richtung abhängen, in der die Probe für die Messung aus dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff entnommen wurde. Die Anforderungen an die Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs sind erfüllt, wenn die Zugfestigkeit in mindestens einer Richtung in den angegebenen bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervallen liegt. Die Bruchdehnung ist in Querrichtung angegeben und zu messen.Tensile strength and elongation at break can depend on the direction in which the sample for measurement was taken from the hydroentangled nonwoven fabric. The requirements for the tensile strength of the hydroentangled nonwoven are met if the tensile strength in at least one direction is within the specified preferred or particularly preferred intervals. The elongation at break is given in the transverse direction and must be measured.

Das erfindungsgemäße Filtermaterial umfasst den wasserstrahlverfestigen Vliesstoff. Bevorzugt aber macht der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff den überwiegenden Großteil des Filtermaterials aus, sodass bevorzugt mindestens 80% der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden und besonders bevorzugt mindestens 90% der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden.The filter material according to the invention comprises the hydroentangled nonwoven. Preferably, however, the hydroentangled nonwoven makes up the majority of the filter material, so that preferably at least 80% of the mass of the filter material is formed by the hydroentangled nonwoven and particularly preferably at least 90% of the mass of the filter material is formed by the hydroentangled nonwoven.

Das erfindungsgemäße Filtermaterial kann neben dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff noch andere Komponenten umfassen, die beispielsweise die Verarbeitbarkeit des Filtermaterials oder die Eigenschaften eines daraus gefertigten Segments oder den Geschmack des Rauchartikels beeinflussen. Dazu gehören beispielsweise eine Tränkung des Vliesstoffs mit Aromastoffen, Träger von Aromastoffen, insbesondere mit Aromastoffen getränkte Fäden oder Substanzen zur Erhöhung der Steifigkeit des Filtermaterials oder Materialien, die die Härte der aus dem Filtermaterial hergestellten Filter erhöhen.In addition to the hydroentangled nonwoven, the filter material according to the invention can also comprise other components which, for example, influence the processability of the filter material or the properties of a segment made from it or the taste of the smoking article. These include, for example, impregnation of the nonwoven with flavorings, carriers of flavorings, in particular threads impregnated with flavorings or substances to increase the rigidity of the filter material or materials that increase the hardness of the filter made from the filter material.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermaterials umfasst das Filtermaterial den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff und eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triacetin, Glykol, Propylenglykol, Sorbitol, Glycerol, Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol und Tri-Ethlyzitrat oder Mischungen daraus. Diese Substanzen können helfen, die Filtrationseffizienz an jene von Celluloseacetat besser anzupassen.In a preferred embodiment of the filter material according to the invention, the filter material comprises the hydroentangled nonwoven and one or more substances selected from the group consisting of triacetin, glycol, propylene glycol, sorbitol, glycerol, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol and triethyl citrate or mixtures thereof. These substances can help the Filtra tion efficiency to better adapt to that of cellulose acetate.

Sofern mindestens 90% der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden, kann die Erfüllung der obengenannten Merkmale des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, beispielsweise hinsichtlich des Gehalts an Zellstofffasern, des Gehalts an Fasern aus regenerierter Cellulose, der Dichte, der Dicke, des Flächengewichts, der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung auch am Filtermaterial selbst geprüft werden, ohne dass der wasserstrahlverfestige Vliesstoff aus dem Filtermaterial isoliert werden müsste. Die oben genannten erfindungsgemäßen, bevorzugten, besonders bevorzugten und ganz besonders bevorzugten Intervalle und Eigenschaften gelten dann auch für das aus dem wasserstrahlverfestigen Vliesstoff gefertigte Filtermaterial.If at least 90% of the mass of the filter material is formed by the hydroentangled nonwoven, the fulfillment of the above-mentioned characteristics of the hydroentangled nonwoven, for example with regard to the content of cellulose fibers, the content of fibers from regenerated cellulose, the density, the thickness, the basis weight, the Tensile strength and elongation at break can also be tested on the filter material itself, without the hydroentangled nonwoven having to be isolated from the filter material. The above-mentioned preferred, particularly preferred and very particularly preferred intervals and properties according to the invention then also apply to the filter material made from the hydroentangled nonwoven.

Aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial können nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfindungsgemäße Segmente für Rauchartikel hergestellt werden. Diese Verfahren umfassen beispielsweise das Plissieren des Filtermaterials, das Formen eines endlosen Strangs aus dem plissierten Filtermaterial, das Umhüllen des endlosen Strangs durch ein Umhüllungsmaterial und das Schneiden des umhüllten Strangs in einzelne Stäbe definierter Länge. In vielen Fällen beträgt die Länge eines solchen Stabs ein ganzzahliges Vielfaches der Länge des Segments, das dann im erfindungsgemäßen Rauchartikel verwendet werden soll, und deshalb werden die Stäbe dann vor oder während der Herstellung des Rauchartikels in Segmente der gewünschten Länge geschnitten.Segments according to the invention for smoking articles can be produced from the filter material according to the invention by methods known from the prior art. These methods include, for example, pleating the filter material, forming a continuous strand from the pleated filter material, wrapping the continuous strand with a wrapping material, and cutting the wrapped strand into individual rods of a defined length. In many cases the length of such a rod is an integer multiple of the length of the segment then to be used in the smoking article of the invention and therefore the rods are then cut into segments of the desired length before or during manufacture of the smoking article.

Das erfindungsgemäße Segment für Rauchartikel umfasst das erfindungsgemäße Filtermaterial und ein Umhüllungsmaterial.The segment for smoking articles according to the invention comprises the filter material according to the invention and a wrapping material.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segments ist das Segment zylindrisch mit einem Durchmesser von mindestens 3 mm und höchstens 10 mm, besonders bevorzugt von mindestens 4 mm und höchstens 9 mm und ganz besonders bevorzugt von mindestens 5 mm und höchstens 8 mm. Diese Durchmesser sind für die Verwendung der erfindungsgemäßen Segmente in Rauchartikeln günstig.In a preferred embodiment of the segment according to the invention, the segment is cylindrical with a diameter of at least 3 mm and at most 10 mm, particularly preferably at least 4 mm and at most 9 mm and very particularly preferably at least 5 mm and at most 8 mm. These diameters are favorable for using the segments according to the invention in smoking articles.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segments hat das Segment eine Länge von mindestens 4 mm und höchstens 40 mm, besonders bevorzugt von mindestens 6 mm und höchstens 35 mm und ganz besonders bevorzugt von mindestens 10 mm und höchstens 28 mm.In a preferred embodiment of the segment according to the invention, the segment has a length of at least 4 mm and at most 40 mm, particularly preferably at least 6 mm and at most 35 mm and very particularly preferably at least 10 mm and at most 28 mm.

Der Zugwiderstand des Segments bestimmt unter anderem, welche Druckdifferenz der Raucher beim Konsum des Rauchartikels aufbringen muss, um einen bestimmten Volumenstrom durch den Rauchartikel zu erzeugen, und er beeinflusst daher wesentlich die Akzeptanz des Rauchartikels beim Raucher. Der Zugwiderstand des Segments kann nach ISO 6565:2015 gemessen werden und wird in mm Wassersäule (mmWG) angegeben. In sehr guter Näherung ist der Zugwiderstand des Segments proportional zur Länge des Segments, sodass die Messung des Zugwiderstands auch an Stäben erfolgen kann, die sich vom Segment nur in der Länge unterscheiden. Daraus kann der Zugwiderstand des Segments einfach berechnet werden.The draw resistance of the segment determines, among other things, what pressure difference the smoker has to apply when consuming the smoking article in order to generate a specific volume flow through the smoking article, and it therefore significantly influences the smoker's acceptance of the smoking article. The draw resistance of the segment can be measured according to ISO 6565:2015 and is given in mm water column (mmWG). In a very good approximation, the tensile resistance of the segment is proportional to the length of the segment, so that the tensile resistance can also be measured on rods that differ from the segment only in length. From this, the drag resistance of the segment can be easily calculated.

Der Zugwiderstand des Segments pro Länge des Segments beträgt bevorzugt mindestens 1 mmWG/mm und höchstens 12 mmWG/mm und besonders bevorzugt mindestens 2 mmWG/mm und höchstens 10 mmWG/mm.The tensile resistance of the segment per length of the segment is preferably at least 1 mmWG/mm and at most 12 mmWG/mm and particularly preferably at least 2 mmWG/mm and at most 10 mmWG/mm.

Das Umhüllungsmaterial des erfindungsgemäßen Segments ist bevorzugt ein Papier oder eine Folie.The covering material of the segment according to the invention is preferably paper or foil.

Das Umhüllungsmaterial des erfindungsgemäßen Segments hat bevorzugt ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m2 und höchstens 150 g/m2, besonders bevorzugt von mindestens 30 g/m2 und höchstens 130 g/m2. Ein Umhüllungsmaterial mit diesem bevorzugten oder besonders bevorzugten Flächengewicht verleiht dem damit umhüllten, erfindungsgemäßen Segment eine besonders vorteilhafte Härte. Damit wird vermieden, dass der Raucher das im Rauchartikel befindliche Segment versehentlich zusammendrückt.The covering material of the segment according to the invention preferably has a basis weight of at least 20 g/m 2 and at most 150 g/m 2 , particularly preferably at least 30 g/m 2 and at most 130 g/m 2 . A covering material with this preferred or particularly preferred weight per unit area gives the segment according to the invention covered therewith a particularly advantageous hardness. This prevents the smoker from accidentally squeezing the segment located in the smoking article.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Segment zusätzlich mindestens eine Kapsel, die Aromastoffe enthält. Die Kapsel ist dabei oft so ausgeführt, dass der Raucher sie durch Druck mit den Fingern zerbrechen kann und damit die Aromastoffe freisetzt, sodass sie den Geschmack des Rauchartikels verändern können.In a preferred embodiment, the segment according to the invention additionally contains at least one capsule containing flavorings. The capsule is often designed in such a way that the smoker can break it by applying pressure with his fingers, thereby releasing the flavorings so that they can change the taste of the smoking article.

Aus dem erfindungsgemäßen Segment können nach den im Stand der Technik bekannten Verfahren erfindungsgemäße Rauchartikel hergestellt werden.Smoking articles according to the invention can be produced from the segment according to the invention by methods known in the prior art.

Der erfindungsgemäße Rauchartikel umfasst ein Segment, das ein aerosolbildendes Material enthält, und ein Segment, das das erfindungsgemäße Filtermaterial und ein Umhüllungsmaterial umfasst.The smoking article of the present invention comprises a segment containing an aerosol forming material and a segment comprising the filter material of the present invention and a wrapper material.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rauchartikel eine Filterzigarette und das aerosolbildende Material Tabak.In a preferred embodiment, the smoking article is a filter cigarette and the aerosol forming material is tobacco.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rauchartikel ein Rauchartikel, bei dessen bestimmungsgemäßem Gebrauch das aerosolbildende Material nur aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird.In a preferred embodiment, the smoking article is a smoking article in which certain intended use, the aerosol-forming material is only heated but not burned.

Der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff für das erfindungsgemäße Filtermaterial kann nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte A bis D umfasst.

  1. A - Bereitstellen einer Faserbahn umfassend Fasern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus,
  2. B - Wasserstrahlverfestigen der Faserbahn durch eine Vielzahl von auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahlen,
  3. C - Erzeugen einer Wellenstruktur im Vliesstoff durch eine Vielzahl von auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahlen,
  4. D - Trocknen des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs,

wobei der Anteil der genannten Fasern in der Faserbahn von Schritt A so gewählt ist, dass diese Fasern insgesamt in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im getrockneten Zustand von Schritt D enthalten sind, wobei die in Schritt A bereitgestellte Faserbahn eine Längsrichtung in Laufrichtung der Faserbahn, eine dazu orthogonale in der Faserbahnebene liegende Querrichtung und eine zu Längsrichtung und Querrichtung orthogonale Dickenrichtung aufweist, und die auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahlen in Schritt C so angeordnet sind, dass sie in Querrichtung jeweils von Mittelpunkt zu Mittelpunkt des Wasserstrahls beim Auftritt auf die Faserbahn einen Abstand voneinander von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweisen und der Druck jedes Wasserstrahls in Schritt C mindestens 2 MPa und höchstens 70 MPa beträgt, und der in Schritt D erhaltene Vliesstoff in der aus Querrichtung und Dickenrichtung aufgespannten Ebene eine Wellenstruktur mit einer Wellenhöhe von mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, sowie eine Wellenlänge von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweist. Hierbei und im Rest der vorliegenden Offenbarung bezeichnet der „Druck eines Wasserstrahls“ in üblicher Weise den Druck in einer Druckkammer, der zur Erzeugung des Wasserstrahls aufgewendet wird.The hydroentangled nonwoven fabric for the filter material according to the invention can be produced by the following method according to the invention, which comprises the following steps A to D.
  1. A - providing a fibrous web comprising fibers selected from the group consisting of cellulose fibers, regenerated cellulose fibers and mixtures thereof,
  2. B - hydroentanglement of the fibrous web by a plurality of water jets directed at the fibrous web,
  3. C - creating a wavy structure in the non-woven fabric by means of a large number of water jets directed at the fibrous web,
  4. D - drying the hydroentangled nonwoven fabric,

wherein the proportion of said fibers in the fibrous web of step A is selected such that these fibers are contained in total in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric in the dried state of step D, wherein the in step A provided fibrous web has a longitudinal direction in the running direction of the fibrous web, a transverse direction orthogonal thereto in the plane of the fibrous web, and a thickness direction orthogonal to the longitudinal direction and transverse direction, and the water jets directed onto the fibrous web are arranged in step C such that they are in the transverse direction from center to center of the water jets having a distance from each other of at least 150 µm and at most 5000 µm when hitting the fibrous web, and the pressure of each water jet in step C is at least 2 MPa and at most 70 MPa, and the nonwoven fabric obtained in step D in the stretched from the transverse direction and the thickness direction level one Wave structure with a wave height of at least 50 µm and at most 1000 µm, and a wavelength of at least 150 µm and at most 5000 µm. As used herein and throughout the rest of this disclosure, “water jet pressure” commonly refers to the pressure in a pressure chamber used to generate the water jet.

Nach Erkenntnissen der Erfinder ist ein Wasserstrahl bei entsprechend hohem Druck geeignet, in dem unter dem Wasserstrahl durchlaufenden Vliesstoff eine Vertiefung zu erzeugen, die in der Querschnittsfläche als Wellental wahrgenommen werden kann. Dazu ist ein Druck von mindestens 2 MPa erforderlich, wobei der Druck aber ganz wesentlich von der Geschwindigkeit abhängt, mit der die Faserbahn durch die Vorrichtung läuft. Bei höherer Geschwindigkeit ist ein höherer Druck erforderlich. Durch diesen entsprechend hohen Druck werden die Fasern nicht nur verwirbelt, sondern teilweise auch verdrängt, was wesentlich zur Bildung der Wellenstruktur beiträgt. Während der Behandlung mit Wasserstrahlen ist die Faserbahn typischerweise durch ein Sieb unterstützt und auch die Struktur des Siebs soll bevorzugt geeignet für die beabsichtigte Wellenstruktur gewählt werden, da die Fasern vor allem dorthin verdrängt werden, wo das Sieb durchlässig ist.According to the findings of the inventors, a water jet at a correspondingly high pressure is suitable for producing a depression in the nonwoven fabric passing under the water jet, which depression can be perceived as a wave trough in the cross-sectional area. A pressure of at least 2 MPa is required for this, although the pressure depends very significantly on the speed at which the fiber web runs through the device. At higher speeds, higher pressure is required. Due to this correspondingly high pressure, the fibers are not only swirled, but also partially displaced, which contributes significantly to the formation of the wave structure. During treatment with water jets, the fibrous web is typically supported by a wire and the structure of the wire should also preferably be chosen to be suitable for the intended corrugated structure, since the fibers are mainly displaced to where the wire is permeable.

Im Stand der Technik sind die Wasserstrahlen beim Wasserstrahlverfestigen eines Vliesstoffs nicht in definierten Positionen bezüglich der Faserbahn angeordnet, sondern so, dass über die gesamte Fläche der durchlaufenden Faserbahn eine gleichmäßige Verfestigung durch die Wasserstrahlen erzielt werden kann. Dies führt aber, selbst wenn der Druck der Wasserstrahlen 2 MPa überschreitet, zu keiner Wellenstruktur, wie sie für das erfindungsgemäße Filtermaterial charakteristisch ist.In the prior art, the water jets are not arranged in defined positions with respect to the fiber web when water-jet bonding a nonwoven fabric, but in such a way that uniform bonding by the water jets can be achieved over the entire surface of the fiber web passing through. However, even if the pressure of the water jets exceeds 2 MPa, this does not lead to a wave structure as is characteristic of the filter material according to the invention.

Erfindungsgemäß müssen die Wasserstrahlen, die zur Erzeugung der Wellenstruktur dienen sollen, daher entsprechend angeordnet sein, insbesondere so, dass Wasserstrahlen mit hohem Druck nicht auf Stellen der Faserbahn gerichtet werden, auf denen ein Wellenberg erzeugt werden soll. Die Wasserstrahlen, die in Schritt C zur Erzeugung der Wellenstruktur dienen sollen, sind daher in Querrichtung versetzt und weisen voneinander in Querrichtung einen Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt der Wasserstrahlen am Ort ihres Auftretens auf die Faserbahn von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm auf. In Längsrichtung dürfen diese Wasserstrahlen beliebig angeordnet sein.According to the invention, the water jets used to generate the wave structure must therefore be arranged accordingly, in particular in such a way that high-pressure water jets are not directed at locations on the fiber web where a wave crest is to be generated. The water jets, which are intended to produce the corrugated structure in step C, are therefore offset in the transverse direction and have a distance from one another in the transverse direction from center to center of the water jets at the point where they occur on the fibrous web of at least 150 µm and at most 5000 µm. These water jets may be arranged in any longitudinal direction.

Es ist ebenso möglich, Wasserstrahlen zur Durchführung von Schritt B oder C auf beide Seiten der Faserbahn zu richten. Bevorzugt sind die Wasserstrahlen in Schritt C so angeordnet, dass sie auf Stellen treffen, die von der jeweiligen Seite aus betrachtet Wellentäler bilden sollen.It is also possible to direct water jets to both sides of the fibrous web to carry out step B or C. The water jets in step C are preferably arranged in such a way that they hit points that are intended to form wave troughs when viewed from the respective side.

Der Druck der Wasserstrahlen, die in Schritt B der Verfestigung des Vliesstoffs dienen, kann auch 2 MPa überschreiten und kann insbesondere bei höherer Geschwindigkeit der Faserbahn auch deutlich höher gewählt werden. Es ist erfindungsgemäß nur wichtig, dass die Wirkung aller Wasserstrahlen zusammen über die Fläche der Faserbahn nicht so gleichmäßig verteilt ist, dass keine Wellenstruktur entstehen kann.The pressure of the water jets, which serve to strengthen the nonwoven fabric in step B, can also exceed 2 MPa and can also be selected to be significantly higher, particularly at higher speeds of the fiber web. According to the invention, it is only important that the effect of all the water jets together is not distributed so evenly over the surface of the fibrous web that no wavy structure can arise.

Erfindungsgemäß benötigt ein Wasserstrahl zur Erzeugung der Wellenstruktur in Schritt C einen Druck von mindestens 2 MPa und höchstens 70 MPa. Nach Erkenntnissen der Erfinder kann bei einem Druck von weniger als 2 MPa keine ausgeprägte Wellenstruktur erzeugt werden und bei einem Druck von über 70 MPa besteht auch bei höheren Geschwindigkeiten die Gefahr, die Faserbahn zu zerschneiden. Bevorzugt beträgt der Druck der Wasserstrahlen in Schritt C mindestens 3 MPa und höchstens 40 MPa. Der Druck zur Erzeugung der Wellenstruktur kann in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der Faserbahn gewählt werden, sodass bevorzugt das Verhältnis p/v aus dem Druck p in MPa und der Laufgeschwindigkeit v der Faserbahn in m/s so gewählt wird, dass gilt 2,5 ≤ p/v ≤ 20 und besonders bevorzugt 3 ≤ p/v ≤ 15.According to the invention, a water jet to produce the corrugated structure in step C requires a pressure of at least 2 MPa and at most 70 MPa. According to the inventors' knowledge, at a pressure of less than 2 MPa, no embossed corrugated structure can be generated and at a pressure of over 70 MPa there is a risk of cutting the fiber web even at higher speeds. The pressure of the water jets in step C is preferably at least 3 MPa and at most 40 MPa. The pressure for generating the corrugated structure can be selected as a function of the running speed of the fibrous web, so that the ratio p/v of the pressure p in MPa and the running speed v of the fibrous web in m/s is preferably selected such that 2.5≦ p/v ≤ 20 and more preferably 3 ≤ p/v ≤ 15.

Bevorzugt treten die Wasserstrahlen in Schritt C aus einer Öffnung aus, die eine Fläche von mindestens 450 µm2 und höchstens 50000 µm2 aufweist und besonders bevorzugt eine kreisförmige Öffnung ist.The water jets in step C preferably emerge from an opening which has an area of at least 450 μm 2 and at most 50,000 μm 2 and is particularly preferably a circular opening.

Der Druck der Wasserstrahlen in Schritt B beträgt bevorzugt mindestens 0,5 MPa und höchstens 60 MPa, besonders bevorzugt mindestens 1 MPa und höchstens 50 MPa, wobei hoher Druck vor allem mit hohen Geschwindigkeiten der Faserbahn kombiniert werden soll, um ein Zerschneiden der Faserbahn zu verhindern. Der Druck zur Verfestigung der Faserbahn kann in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der Faserbahn gewählt werden, sodass bevorzugt das Verhältnis p/v aus dem Druck p in MPa und der Laufgeschwindigkeit v der Faserbahn in m/s so gewählt wird, dass gilt 2 ≤ p/v ≤ 10 und besonders bevorzugt 4 ≤ p/v ≤ 8.The pressure of the water jets in step B is preferably at least 0.5 MPa and at most 60 MPa, more preferably at least 1 MPa and at most 50 MPa, with high pressure being combined above all with high speeds of the fibrous web in order to prevent the fibrous web from being cut up . The pressure for solidifying the fibrous web can be selected as a function of the running speed of the fibrous web, so that the ratio p/v from the pressure p in MPa and the running speed v of the fibrous web in m/s is preferably selected such that 2≦p/ v ≤ 10 and more preferably 4 ≤ p/v ≤ 8.

Die Wellenstruktur wird durch die in der Querschnittsfläche des Vliesstoffs erkennbare Wellenhöhe und Wellenlänge charakterisiert. Erfindungsgemäß beträgt die Wellenhöhe nach Schritt D mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, bevorzugt mindestens 100 µm und höchstens 900 µm und besonders bevorzugt mindestens 150 µm und höchstens 800 µm. Erfindungsgemäß beträgt die Wellenlänge nach Schritt D mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm, bevorzugt mindestens 300 µm und höchstens 4000 µm und besonders bevorzugt mindestens 500 µm und höchstens 2000 µm.The wave structure is characterized by the wave height and wavelength that can be seen in the cross-sectional area of the nonwoven. According to the invention, the wave height after step D is at least 50 μm and at most 1000 μm, preferably at least 100 μm and at most 900 μm and particularly preferably at least 150 μm and at most 800 μm. According to the invention, the wavelength after step D is at least 150 μm and at most 5000 μm, preferably at least 300 μm and at most 4000 μm and particularly preferably at least 500 μm and at most 2000 μm.

Der nach diesem Verfahren hergestellte wasserstrahlverfestigte Vliesstoff soll zur Verwendung in dem oben beschriebenen Filtermaterial geeignet sein. Dies bedeutet, dass er insbesondere sämtliche Merkmale einzeln oder in Kombination aufweisen kann, die oben im Zusammenhang mit dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff als Bestandteil des Filtermaterials beschrieben wurden und in den auf das Filtermaterial gerichteten Ansprüchen definiert sind.The hydroentangled nonwoven produced by this process is said to be suitable for use in the filter material described above. This means that it can in particular have all the features, individually or in combination, which have been described above in connection with the hydroentangled nonwoven fabric as a component of the filter material and are defined in the claims directed to the filter material.

Das Bereitstellen der Faserbahn in Schritt A kann durch verschiedene Verfahren geschehen, beispielsweise durch ein Nasslegeverfahren („wet-laid“) oder ein Trockenlegeverfahren („airlaid“).The fibrous web can be provided in step A by various methods, for example by a wet-laid method or a dry-laid method (airlaid).

In einer bevorzugten Variante A1 des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Bereitstellen der Faserbahn in Schritt A durch ein Nasslegeverfahren („wet-laid“) umfassend die Teilschritte A1.1 bis A1.3,

  • A1.1 - Herstellen einer wässrigen Suspension umfassend Fasern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, wobei die Menge an diesen Fasern so gewählt ist, dass diese Fasern insgesamt in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im getrockneten Zustand von Schritt D enthalten sind,
  • A1.2 - Aufbringen der Suspension aus Schritt A1.1 auf ein umlaufendes Sieb,
  • A1.3 - Entwässern der Suspension durch das umlaufende Sieb, um eine Faserbahn zu bilden, und besonders bevorzugt umfassend einen weiteren Teilschritt A1.4,
  • A1.4 - Einstellen des Feuchtegehalts der Faserbahn durch Trocknen oder Befeuchten.
In a preferred variant A1 of the method according to the invention, the fibrous web is provided in step A by a wet-laid method comprising the sub-steps A1.1 to A1.3,
  • A1.1 - Preparation of an aqueous suspension comprising fibers selected from the group consisting of cellulose fibers, regenerated cellulose fibers and mixtures thereof, the amount of these fibers being selected such that these fibers in total are present in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric are contained in the dried state of step D,
  • A1.2 - applying the suspension from step A1.1 to a rotating screen,
  • A1.3 - dewatering of the suspension through the circulating wire to form a fibrous web, and particularly preferably comprising a further sub-step A1.4,
  • A1.4 - Adjusting the moisture content of the fibrous web by drying or moistening.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Variante A1 des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die wässrige Suspension in Schritt A1.1 einen Feststoffgehalt von mindestens 0,005% und höchstens 3,0%, besonders bevorzugt mindestens 0,005% und höchstens 1,0%, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,01% und höchstens 0,2% und insbesondere mindestens 0,01% und höchstens 0,05%. Der besonders geringe Feststoffgehalt der Suspension erlaubt es, eine noch weniger dichte Faserbahn in Schritt A1.3 zu bilden.In a preferred embodiment of variant A1 of the method according to the invention, the aqueous suspension in step A1.1 has a solids content of at least 0.005% and at most 3.0%, particularly preferably at least 0.005% and at most 1.0%, very particularly preferably at least 0. 01% and at most 0.2% and in particular at least 0.01% and at most 0.05%. The particularly low solids content of the suspension makes it possible to form an even less dense fibrous web in step A1.3.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Variante A1 des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das umlaufende Sieb der Schritte A1.2 und A1.3 in Laufrichtung der Faserbahn gegen die Horizontale um einen Winkel von mindestens 3° und höchstens 40°, besonders bevorzugt um einen Winkel von mindestens 5° und höchstens 30° und ganz besonders bevorzugt um einen Winkel von mindestens 15° und höchstens 25° aufwärts geneigt.In a preferred embodiment of variant A1 of the method according to the invention, the circulating screen of steps A1.2 and A1.3 is at an angle of at least 3° and at most 40° to the horizontal in the direction of travel of the fibrous web, particularly preferably at an angle of at least 5 ° and at most 30° and most preferably at an angle of at least 15° and at most 25° upwards.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Variante A1 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt A1.3 das Entwässern unterstützt, indem eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des umlaufenden Siebs erzeugt wird, wobei besonders bevorzugt die Druckdifferenz durch Vakuumkästen oder geeignet geformte Flügel erzeugt wird.In a preferred embodiment of variant A1 of the method according to the invention, dewatering is supported in step A1.3 by generating a pressure difference between the two sides of the rotating screen, with the pressure difference being particularly preferably generated by vacuum boxes or suitably shaped blades.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Variante A1 des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Trocknen in Schritt A1.4 durch beheizte Trockenzylinder oder durch Heißluft und das Befeuchten durch einen Sprühbalken. Der Trocknungsvorgang und das Nachbefeuchten dienen dazu den Feuchtegehalt der Faserbahn für das Wasserstrahlverfestigen in Schritt B optimal einzustellen. Insbesondere kann in Schritt A1.4 die Faserbahn zunächst näherungsweise auf die Gleichgewichtsfeuchte bei normaler Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit getrocknet werden, danach wird die Faserbahn aufgerollt, zu einer separaten Vorrichtung transportiert, die das Wasserstrahlverfestigen durchführt, dort abgerollt und mit einem Sprühbalken wird der Feuchtegehalt für den nachfolgenden Schritt B eingestellt.In a preferred embodiment of variant A1 of the method according to the invention, the drying in step A1.4 is carried out by heated Drying cylinder or by hot air and moistening by a spray bar. The drying process and the subsequent moistening serve to optimally adjust the moisture content of the fibrous web for the hydroentanglement in step B. In particular, in step A1.4, the fibrous web can first be dried approximately to the equilibrium moisture content at normal room temperature and humidity, after which the fibrous web is rolled up, transported to a separate device that carries out the hydroentanglement, unrolled there and the moisture content for the following step B.

In einer bevorzugten Variante A2 des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Bereitstellen der Faserbahn in Schritt A durch ein Trockenlegeverfahren („air-laid“) umfassend die Teilschritte A2.1 und A2.2,

  • A2.1 - Herstellen einer Faserbahn durch ein Trockenlegeverfahren („air-laid“), wobei die Faserbahn Fasern umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, wobei die Menge an diesen Fasern so gewählt ist, dass diese Fasern insgesamt in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im getrockneten Zustand von Schritt D enthalten sind, und
  • A2.2 - Befeuchten der Faserbahn.
In a preferred variant A2 of the method according to the invention, the fibrous web is provided in step A by means of a dry laying method (“air-laid”) comprising the sub-steps A2.1 and A2.2,
  • A2.1 - Manufacture of a fibrous web by an air-laid process, the fibrous web comprising fibers selected from the group consisting of wood pulp fibers, regenerated cellulose fibers and mixtures thereof, the amount of these fibers being so selected is that these fibers are contained in total in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric in the dried state of step D, and
  • A2.2 - Moistening the fibrous web.

Ein solches Trockenlegeverfahren der Variante A2 kann Vorteile mit sich bringen, weil beispielsweise das energieintensive Trocknen in Schritt A1.4 der Variante A1 entfallen kann.Such a dry laying method of variant A2 can bring advantages because, for example, the energy-intensive drying in step A1.4 of variant A1 can be omitted.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Trocknen in Schritt D zumindest teilweise durch Kontakt mit Heißluft, durch Infrarotstrahlung oder durch Mikrowellenstrahlung bewirkt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Trocknen in Schritt D durch eine Durchströmtrocknung. Bei dieser Durchströmtrocknung, die im Fachgebiet auch als „through-air drying“ (TAD) bezeichnet wird, wird das Fasermaterial dadurch getrocknet, dass ein warmer Gasstrom, insbesondere Luftstrom, durch das Fasermaterial hindurch gezwungen wird. Mit der Durchströmtrocknung kann die beste Qualität des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs erreicht werden. Eine Trocknung durch direkten Kontakt mit einer beheizten Oberfläche ist ebenfalls möglich, aber weniger bevorzugt, weil dabei die Wellenstruktur des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs zerstört werden kann.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the drying in step D is effected at least partially by contact with hot air, by infrared radiation or by microwave radiation. In a very particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the drying in step D is carried out by through-flow drying. With this through-air drying, which is also referred to in the technical field as “through-air drying” (TAD), the fiber material is dried by forcing a warm gas stream, in particular an air stream, through the fiber material. With through-air drying, the best quality of the hydroentangled nonwoven can be achieved. Drying by direct contact with a heated surface is also possible, but less preferred because the corrugated structure of the hydroentangled nonwoven can be destroyed.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine Vorrichtung mittels der das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs durchgeführt werden kann. 1 shows a device by means of which the method according to the invention for the production of the hydroentangled nonwoven can be carried out.
  • 2 zeigt beispielhaft die Bestimmung von Wellenhöhe und Wellenlänge der Wellenstruktur des Vliesstoffs 2 shows an example of the determination of the wave height and wavelength of the wave structure of the nonwoven
  • 3 zeigt die Querschnittsfläche des Vliesstoffs für ein erfindungsgemäßes Filtermaterial 3 shows the cross-sectional area of the nonwoven for a filter material according to the invention
  • 4 zeigt die Querschnittsfläche eines nicht erfindungsgemäßen Filtermaterials nach dem Plissieren 4 shows the cross-sectional area of a filter material not according to the invention after pleating

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Im Folgenden werde einige bevorzugte Ausführungsformen des Filtermaterials und des Verfahrens für die Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beschrieben.Some preferred embodiments of the filter material and the method for the production of the hydroentangled nonwoven fabric are described below.

Zur Herstellung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs, der im erfindungsgemäßen Filtermaterial enthalten ist, wurde das im folgenden beschriebene Verfahren verwendet, in dem die in 1 schematisch dargestellte Vorrichtung verwendet wurde.The method described below was used to produce the hydroentangled nonwoven fabric, which is contained in the filter material according to the invention, in which the 1 device shown schematically was used.

Eine wässrige Suspension 1 von Zellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose wurde von einem Vorratsbehälter 2 auf ein umlaufendes, gegen die Horizontale aufwärts geneigtes Sieb 3 gepumpt und durch Vakuumkästen 9 entwässert, sodass sich auf dem Sieb eine Faserbahn 4 bildete, deren generelle Bewegungsrichtung durch den Pfeil 10 angedeutet ist. Die Faserbahn 4 wurde vom Sieb 3 abgenommen und auf ein ebenfalls umlaufendes Stützsieb 5 übergeführt. Bei Bedarf kann diese Überführung durch eine Saugwalze (sog. „pick up roll“) oder durch ein Verfestigen der Faserbahn mittels Wasserstrahlen vor der Überführung vereinfacht werden. Auf dem Stützsieb 5 wurden aus Vorrichtungen 6 in drei Reihen in Querrichtung zur Faserbahn 4 angeordnete Wasserstrahlen 11 auf die Faserbahn 4 gerichtet, um die Fasern zu verwirbeln und die Faserbahn 4 zu einem Vliesstoff zu verfestigen. In einem weiteren Schritt wurden durch zusätzliche Vorrichtungen 7 auch Wasserstrahlen 12 mit einem höheren Druck auf die Faserbahn 4 gerichtet um die oben erläuterte Wellenstruktur zu erzeugen. Anders als bei den Vorrichtungen 6 wurden die Vorrichtungen 7 so eingestellt, das die Wasserstrahlen 12 der beiden in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Reihen möglichst auf dieselbe Position in Querrichtung gerichtet waren. Dadurch waren die Wasserstrahlen 12 der in Laufrichtung gesehen zweiten Reihe auf die von den Wasserstrahlen 12 der ersten Reihe erzeugten Wellentäler gerichtet und verstärkten so die von der ersten Reihe erzeugte Wellenstruktur. Optionale Vorrichtungen 6a können weitere Wasserstrahlen 11a auf die Faserbahn richten, wobei diese Wasserstrahlen je nach Anordnung und Druck sowohl zur Verfestigung des Vliesstoffs als auch zur Erzeugung oder Verstärkung der Wellenstruktur dienen können. Abweichend von der Darstellung in 1 können die Wasserstrahlen der Vorrichtungen 6a auch von derselben Seite auf die Faserbahn 4 gerichtet werden, wie die Wasserstrahlen 11 oder 12. Danach durchlief der noch feuchte Vliesstoff eine Durchströmtrocknung 8 und wurde dort getrocknet.An aqueous suspension 1 of pulp fibers and fibers from regenerated cellulose was pumped from a storage tank 2 onto a revolving screen 3 inclined upwards to the horizontal and dewatered by vacuum boxes 9 so that a fibrous web 4 formed on the screen, the general direction of movement of which is indicated by the arrow 10 is indicated. The fiber web 4 was removed from the screen 3 and transferred to a supporting screen 5 which is also rotating. If necessary, this transfer can be simplified by a suction roll (so-called "pick up roll") or by solidifying the fiber web using water jets before transfer. Water jets 11 arranged in three rows in the transverse direction to the fibrous web 4 were directed onto the fibrous web 4 from devices 6 on the supporting wire 5 in order to entangle the fibers and solidify the fibrous web 4 into a nonwoven fabric. In a further step, water jets 12 with a higher pressure were directed onto the fiber web 4 by additional devices 7 in order to produce the wave structure explained above. Unlike the devices 6, the devices 7 were adjusted in such a way that the water jets 12 of the two longitudinally consecutive rows were directed as far as possible to the same position in the transverse direction. As a result, the water jets 12 seen in the running direction of the second row were directed to the wave troughs generated by the water jets 12 of the first row and thus reinforced those of wave structure generated in the first row. Optional devices 6a can direct further water jets 11a onto the fibrous web, whereby these water jets, depending on the arrangement and pressure, can serve both to solidify the nonwoven fabric and to produce or reinforce the corrugated structure. Deviating from the representation in 1 the water jets of the devices 6a can also be directed onto the fibrous web 4 from the same side as the water jets 11 or 12. The nonwoven fabric, which was still moist, then passed through a through-air drying 8 and was dried there.

Zur Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs wurde ein Gemisch aus 80 Gew.-% Zellstofffasern und 20 Gew.-% Lyocell® Fasern verwendet. Die Verfestigung der Fasern wurde durch drei Reihen an Wasserstrahlen 11 bewirkt, die mit einem Druck von 3 MPa, 5 MPa und 6 MPa, bezogen auf die Laufrichtung, erzeugt wurden. Die Wellenstruktur des Vliesstoffs wurde durch zwei Reihen an Wasserstrahlen 12 bewirkt, die in beiden Reihen mit einem Druck von 8,5 MPa erzeugt wurden. Die Vorrichtungen 7 zur Erzeugung der Wasserstrahlen 12 waren in beiden Reihen in Querrichtung in einem Abstand von jeweils 2000 µm angeordnet und hatten einen Durchmesser von 100 µm. Die Geschwindigkeit der Faserbahn betrug 50 m/min, was relativ gering ist. Bei höheren Geschwindigkeiten sind die Drücke der Wasserstrahlen 11 und 12 entsprechend zu erhöhen. Für die Verhältnisse p/v aus dem Druck p der Wasserstrahlen zum Verfestigen der Faserbahn in MPa und der Laufgeschwindigkeit v der Faserbahn in m/s ergeben sich daher Werte von 3/(50/60) = 3,6 bis 6/(50/60) = 7,2. Zur Erzeugung der Wellenstruktur beträgt das Verhältnis p/v aus dem Druck p der Wasserstrahlen in MPa und der Laufgeschwindigkeit der Faserbahn in m/s 8,5/(50/60) = 10,2.A mixture of 80% by weight cellulose fibers and 20% by weight Lyocell® fibers was used to produce the hydroentangled nonwoven fabric. The fibers were consolidated by three series of water jets 11 generated at a pressure of 3 MPa, 5 MPa and 6 MPa, relative to the running direction. The corrugated structure of the non-woven fabric was effected by two rows of water jets 12 generated in both rows with a pressure of 8.5 MPa. The devices 7 for generating the water jets 12 were arranged in both rows in the transverse direction at a distance of 2000 μm and had a diameter of 100 μm. The speed of the fibrous web was 50 m/min, which is relatively low. At higher speeds, the pressures of the water jets 11 and 12 must be increased accordingly. Values of 3/(50/60) = 3.6 to 6/(50/ 60) = 7.2. To produce the wave structure, the ratio p/v from the pressure p of the water jets in MPa and the running speed of the fiber web in m/s is 8.5/(50/60)=10.2.

Von dem so hergestellten Vliesstoff wurde das Flächengewicht zu 49,6 g/m2, die Dicke gemäß NWSP 120.6.R0 (15) zu 522 µm und die Dichte zu 95 kg/m3 bestimmt. Die Zugfestigkeit in Längsrichtung betrug 8,6 N/15 mm, die Bruchdehnung in Querrichtung 31%.The weight per unit area of the nonwoven produced in this way was determined as 49.6 g/m 2 , the thickness according to NWSP 120.6.R0 (15) as 522 μm and the density as 95 kg/m 3 . The tensile strength in the longitudinal direction was 8.6 N/15 mm, the elongation at break in the transverse direction was 31%.

Eine Probe des Vliesstoffs wurde in Epoxidharz eingebettet und nach Aushärten des Epoxidharzes wurde mit einem Mikrotom die Probe geschnitten, so dass die durch Querrichtung und Dickenrichtung gebildete Querschnittsebene im Lichtmikroskop sichtbar war. Im Lichtmikroskop wurde ein Bild des Querschnitts aufgenommen und die Wellenstruktur hinsichtlich Wellenhöhe und Wellenlänge vermessen.A sample of the non-woven fabric was embedded in epoxy resin, and after the epoxy resin had hardened, the sample was cut with a microtome so that the cross-sectional plane formed by the transverse direction and the thickness direction was visible with an optical microscope. An image of the cross section was taken under the light microscope and the wave structure was measured with regard to wave height and wavelength.

2 zeigt beispielhaft die Bestimmung von Wellenhöhe und Wellenlänge der Wellenstruktur des Vliesstoffs. Wenn der Vliesstoff 20 auf beiden Seiten eine ausgeprägte Wellenstruktur aufweist, dann wird die Wellenhöhe 21 durch den Abstand in Dickenrichtung 41 zwischen dem höchsten Punkt des Wellenbergs 24 und dem tiefsten Punkt des benachbarten Wellentals 23 derselben Seite bestimmt. Die Wellenlänge 22 ist die Distanz in Querrichtung 40 zwischen zwei Punkten gleicher Phase der Wellenstruktur, hier beispielhaft als Abstand zweier benachbarter Wellenberge 24 und 25 dargestellt. Wenn der Vliesstoff 30 nur auf einer Seite eine ausgeprägte Wellenstruktur aufweist, dann wird in gleicher Weise die Wellenhöhe 31 durch den Abstand in Dickenrichtung 41 zwischen dem höchsten Punkt des Wellenbergs 34 und dem tiefsten Punkt des benachbarten Wellentals 33 derselben Seite bestimmt. Die Wellenlänge 32 ist die Distanz in Querrichtung 40 zwischen zwei Punkten gleicher Phase der Wellenstruktur, hier beispielhaft als Abstand zweier benachbarter Wellenberge 34 und 35 dargestellt. Die Wellenhöhe oder die Wellenlänge kann als Einzelwert oder als Mittelwert mehrerer, beispielsweise von drei, Messungen bestimmt werden. 2 shows an example of the determination of the wave height and wavelength of the wave structure of the nonwoven. If the nonwoven fabric 20 has a pronounced wave structure on both sides, then the wave height 21 is determined by the distance in the thickness direction 41 between the highest point of the wave crest 24 and the lowest point of the adjacent wave trough 23 on the same side. The wavelength 22 is the distance in the transverse direction 40 between two points of the same phase of the wave structure, shown here as the distance between two adjacent wave crests 24 and 25 by way of example. If the nonwoven fabric 30 has a pronounced wave structure on only one side, then the wave height 31 is determined in the same way by the distance in the thickness direction 41 between the highest point of the wave crest 34 and the lowest point of the adjacent wave trough 33 on the same side. The wavelength 32 is the distance in the transverse direction 40 between two points of the same phase of the wave structure, shown here as the distance between two adjacent wave crests 34 and 35 by way of example. The wave height or the wavelength can be determined as a single value or as an average of several measurements, for example three measurements.

3 zeigt das im Lichtmikroskop aufgenommene Bild der Querschnittsfläche des hergestellten Vliesstoffs. Eine Wellenstruktur ist deutlich erkennbar und die Wellenhöhe 41 wurde mit 220 µm und die Wellenlänge 42 mit 2030 µm bestimmt. 3 Fig. 12 shows the optical microscopic image of the cross-sectional area of the non-woven fabric produced. A wave structure is clearly visible and the wave height 41 was determined to be 220 μm and the wavelength 42 to be 2030 μm.

Der Vliesstoff wurde als erfindungsgemäßes Filtermaterial ohne Zufügen weiterer Komponenten verwendet und daraus ein Segment eines Rauchartikels, umhüllt mit einem Umhüllungspapier mit 78 g/m2 Flächengewicht, hergestellt. Die Herstellung des Segments war problemlos möglich, insbesondere konnte das Plissieren mit erheblich reduziertem Druck durchgeführt werden. In weiteren Experimenten stellte sich heraus, dass auf das Plissieren auch ganz verzichtet werden konnte, ohne dass die Produktionsgeschwindigkeit reduziert werden musste oder sich die Eigenschaften des Segments wesentlich veränderten.The non-woven fabric was used as the filter material according to the invention without adding further components, and a segment of a smoking article, wrapped with a wrapping paper with a basis weight of 78 g/m 2 , was produced from it. The segment could be produced without any problems, in particular the pleating could be carried out with considerably reduced pressure. Further experiments showed that pleating could be dispensed with entirely without the production speed having to be reduced or the properties of the segment changing significantly.

Zum Vergleich ist in 4 ein aus 100% Zellstofffasern bestehendes nicht erfindungsgemäßes Filtermaterial aus Papier, also aus einem nicht wasserstrahlverfestigten Material, dargestellt, nachdem es bei der Herstellung eines Segments für einen Rauchartikel durch mechanischen Druck zwischen zwei Walzen plissiert wurde, aber bevor daraus ein Segment gefertigt wurde. Auch von diesem Filtermaterial wurde eine Querschnittsprobe mit dem Lichtmikroskop analysiert und Wellenhöhe und Wellenlänge vermessen.For comparison is in 4 a filter material made of 100% cellulose fibers made of paper, i.e. made of a non-hydroentangled material, after it has been pleated by mechanical pressure between two rollers in the manufacture of a segment for a smoking article, but before a segment has been made from it. A cross-sectional sample of this filter material was also analyzed with the light microscope and the wave height and wavelength were measured.

Aus 4 erkennt man eine ähnliche Wellenstruktur und auch hier wurde die Wellenhöhe 51 mit 390 µm und die Wellenlänge 52 mit 2000 µm bestimmt. Man erkennt, dass die Wellenstruktur des erfindungsgemäßen Filtermaterials jener eines nicht erfindungsgemäßen Filtermaterials nach dem Plissieren sehr ähnlich ist, sodass das Plissieren des erfindungsgemäßen Filtermaterials mit wesentlich weniger Druck erfolgen oder ganz entfallen kann.Out 4 a similar wave structure can be seen and here too the wave height 51 was determined to be 390 µm and the wavelength 52 to be 2000 µm. It can be seen that the corrugated structure of the filter material according to the invention is not that of a filter material according to the invention is very similar after pleating, so that the pleating of the filter material according to the invention can take place with significantly less pressure or can be omitted entirely.

Diese Experimente zeigen, dass das erfindungsgemäße Filtermaterial gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Filtermaterialien beim Herstellen eines Segments für Rauchartikel den Schritt des Plissierens erleichtern oder ganz überflüssig machen kann und so den Herstellungsprozess vereinfacht und weniger fehleranfällig macht.These experiments show that the filter material of the present invention can make the pleating step easier or even superfluous compared to filter materials known from the prior art when manufacturing a segment for smoking articles, thus simplifying the manufacturing process and making it less error-prone.

Claims (42)

Filtermaterial zur Herstellung eines Segments für einen Rauchartikel, wobei das Filtermaterial einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff umfasst, und der Vliesstoff Fasern umfasst, wobei die Fasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, und diese Fasern zusammen in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im Vliesstoff enthalten sind, und wobei der Vliesstoff bahnförmig ist, eine Längsrichtung in Laufrichtung der Bahn, eine dazu orthogonale in der Bahnebene liegende Querrichtung und eine zu Längsrichtung und Querrichtung orthogonale Dickenrichtung aufweist und so geformt ist, dass der Vliesstoff in der aus Querrichtung und Dickenrichtung aufgespannten Ebene eine Wellenstruktur mit einer Wellenhöhe von mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, sowie eine Wellenlänge von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweist.Filter material for making a segment for a smoking article, wherein the filter material comprises a hydroentangled nonwoven, and the nonwoven comprises fibers, wherein the fibers are selected from the group consisting of wood pulp fibers, fibers of regenerated cellulose and mixtures thereof, and these fibers together in an amount at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven is contained in the nonwoven, and wherein the nonwoven is web-shaped, has a longitudinal direction in the running direction of the web, a transverse direction orthogonal thereto in the plane of the web and a thickness direction orthogonal to the longitudinal direction and transverse direction and is formed in such a way that the non-woven fabric has a wavy structure with a wave height of at least 50 µm and no more than 1000 µm and a wavelength of at least 150 µm and no more than 5000 µm in the plane spanned by the transverse and thickness directions. Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem die Wellenhöhe mindestens 100 µm und höchstens 900 µm, vorzugsweise mindestens 150 µm und höchstens 800 µm beträgt.filter material claim 1 , in which the wave height is at least 100 µm and at most 900 µm, preferably at least 150 µm and at most 800 µm. Filtermaterial nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Wellenlänge mindestens 300 µm und höchstens 4000 µm, vorzugsweise mindestens 500 µm und höchstens 2000 µm beträgt.filter material claim 1 or 2 , in which the wavelength is at least 300 µm and at most 4000 µm, preferably at least 500 µm and at most 2000 µm. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Menge an Zellstofffasern, an Fasern aus regenerierter Cellulose oder an der genannten Mischung daraus mindestens 60% und höchstens 95% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.Filter material according to one of the preceding claims, in which the amount of cellulose fibres, regenerated cellulose fibers or said mixture thereof is at least 60% and at most 95%, in each case based on the mass of the hydroentangled nonwoven fabric. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zellstofffasern aus Nadelhölzern, insbesondere Fichte, Föhre oder Tanne, Laubhölzern, Hanf, Flachs, Jute, Ramie, Kenaf, Kapok, Kokosnuss, Abacä, Sisal, Baumwolle oder Espartogras gewonnen sind, oder durch eine Mischung von zwei oder mehr Zellstofffasern verschiedener dieser Herkünfte gebildet sind.Filter material according to one of the preceding claims, in which the cellulose fibers are obtained from coniferous woods, in particular spruce, pine or fir, deciduous trees, hemp, flax, jute, ramie, kenaf, kapok, coconut, abaca, sisal, cotton or esparto grass, or by a Mixture of two or more pulp fibers of different origins are formed. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zellstofffasern zumindest teilweise durch reinforced pulp oder merzerisierten Zellstoff gebildet werden.Filter material according to one of the preceding claims, in which the cellulose fibers are formed at least partially by reinforced pulp or mercerized cellulose. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fasern aus regenerierter Cellulose durch Viscosefasern, Modalfasern, Lyocell®, Tencel® oder Mischungen daraus gebildet sind.Filter material according to one of the preceding claims, in which the fibers of regenerated cellulose are formed by viscose fibers, modal fibers, Lyocell®, Tencel® or mixtures thereof. Filtermaterial nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff im Wesentlichen ausschließlich, zumindest aber zu mindestens 95 % bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose oder einer Mischung daraus besteht.Filter material according to one of the preceding claims, in which the hydroentangled nonwoven consists essentially exclusively, but at least to at least 95%, based on the mass of the hydroentangled nonwoven of cellulose fibers, fibers of regenerated cellulose or a mixture thereof. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff des Filtermaterials mindestens 5% und weniger als 50%, bevorzugt weniger als 40% und besonders bevorzugt weniger als 30% Stapelfasern aus Celluloseacetat enthält, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.Filter material according to one of Claims 1 until 7 , in which the hydroentangled nonwoven fabric of the filter material contains at least 5% and less than 50%, preferably less than 40% and particularly preferably less than 30% staple fibers of cellulose acetate, based in each case on the mass of the hydroentangled nonwoven fabric. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Flächengewicht des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs mindestens 25 g/m2 und höchstens 150 g/m2, bevorzugt mindestens 35 g/m2 und höchstens 120 g/m2 und besonders bevorzugt mindestens 40 g/m2 und höchstens 100 g/m2 beträgt.Filter material according to one of the preceding claims, in which the basis weight of the hydroentangled nonwoven fabric is at least 25 g/m 2 and at most 150 g/m 2 , preferably at least 35 g/m 2 and at most 120 g/m 2 and particularly preferably at least 40 g/m 2 and not more than 100 g/m 2 . Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dicke des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs mindestens 100 µm und höchstens 1000 µm, bevorzugt mindestens 120 µm und höchstens 800 µm und besonders bevorzugt mindestens 150 µm und höchstens 750 µm beträgt.Filter material according to one of the preceding claims, in which the thickness of the hydroentangled nonwoven fabric is at least 100 µm and at most 1000 µm, preferably at least 120 µm and at most 800 µm and particularly preferably at least 150 µm and at most 750 µm. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs mindestens 50 kg/m3 und höchstens 300 kg/m3, bevorzugt mindestens 70 kg/m3 und höchstens 250 kg/m3 und besonders bevorzugt mindestens 80 kg/m3 und höchstens 220 kg/m3 beträgt.Filter material according to one of the preceding claims, in which the density of the hydroentangled nonwoven fabric is at least 50 kg/m 3 and at most 300 kg/m 3 , preferably at least 70 kg/m 3 and at most 250 kg/m 3 and particularly preferably at least 80 kg/m 3 and not more than 220 kg/m 3 . Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die breitenbezogene Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs mindestens 0,05 kN/m und höchstens 5 kN/m, bevorzugt mindestens 0,07 kN/m und höchstens 4 kN/m beträgt.Filter material according to one of the preceding claims, in which the width-related tensile strength of the hydroentangled nonwoven fabric is at least 0.05 kN/m and at most 5 kN/m, preferably at least 0.07 kN/m and at most 4 kN/m. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bruchdehnung in Querrichtung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs mindestens 1% und höchstens 50%, bevorzugt mindestens 3% und höchstens 40% beträgt.Filter material according to one of the preceding claims, in which the elongation at break in the transverse direction of the hydroentangled nonwoven fabric is at least 1% and at most 50%, preferably at least 3% and at most 40%. Filtermaterial nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90 % der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden.Filter material according to one of the preceding claims, in which at least 80%, preferably at least 90%, of the mass of the filter material is formed by the hydroentangled nonwoven. Filtermaterial nach einem der vorgehenden Ansprüche, welches eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triacetin, Glykol, Propylenglykol, Sorbitol, Glycerol, Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol und Tri-Ethlyzitrat oder Mischungen daraus umfasst.Filter material according to one of the preceding claims, which comprises one or more substances selected from the group consisting of triacetin, glycol, propylene glycol, sorbitol, glycerol, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol and triethyl citrate or mixtures thereof. Segment, umfassend ein Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Umhüllungsmaterial.A segment comprising a filter material according to any one of the preceding claims and a wrapping material. Segment nach Anspruch 17, wobei das Segment zylindrisch ist mit einem Durchmesser von mindestens 3 mm und höchstens 10 mm, bevorzugt von mindestens 4 mm und höchstens 9 mm und besonders bevorzugt von mindestens 5 mm und höchstens 8 mm.segment after Claim 17 , wherein the segment is cylindrical with a diameter of at least 3 mm and at most 10 mm, preferably at least 4 mm and at most 9 mm and particularly preferably at least 5 mm and at most 8 mm. Segment nach Anspruch 17 oder 18, mit einer Länge von mindestens 4 mm und höchstens 40 mm, bevorzugt von mindestens 6 mm und höchstens 35 mm und besonders bevorzugt von mindestens 10 mm und höchstens 28 mm.segment after Claim 17 or 18 , with a length of at least 4 mm and at most 40 mm, preferably at least 6 mm and at most 35 mm and particularly preferably at least 10 mm and at most 28 mm. Segment nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dessen Zugwiderstand nach ISO 6565:2015 mindestens 1 mmWG/mm und höchstens 12 mmWG/mm und bevorzugt mindestens 2 mmWG/mm und höchstens 10 mmWG/mm beträgt.segment after one of claims 17 until 19 whose tensile strength according to ISO 6565:2015 is at least 1 mmWG/mm and at most 12 mmWG/mm and preferably at least 2 mmWG/mm and at most 10 mmWG/mm. Segment nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dessen Umhüllungsmaterial durch ein Papier oder eine Folie gebildet wird.segment after one of claims 17 until 20 , whose wrapping material is formed by a paper or a film. Segment nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dessen Umhüllungsmaterial ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m2 und höchstens 150 g/m2, bevorzugt von mindestens 30 g/m2 und höchstens 130 g/m2 aufweist.segment after one of claims 17 until 21 , whose wrapping material has a weight per unit area of at least 20 g/m 2 and at most 150 g/m 2 , preferably at least 30 g/m 2 and at most 130 g/m 2 . Segment nach einem der Ansprüche 17 bis 22, welches mindestens eine Kapsel umfasst, die Aromastoffe enthält.segment after one of claims 17 until 22 , which comprises at least one capsule containing flavorings. Rauchartikel, umfassend ein Segment, das ein aerosolbildendes Material enthält, und ein Segment nach einem der Ansprüche 17 bis 23.Smoking article comprising a segment containing an aerosol generating material and a segment according to any one of claims 17 until 23 . Rauchartikel nach Anspruch 24, wobei der Rauchartikel eine Filterzigarette ist und das aerosolbildende Material durch Tabak gebildet wird.smoking articles after Claim 24 wherein the smoking article is a filter cigarette and the aerosol forming material is tobacco. Rauchartikel nach Anspruch 24, bei dessen bestimmungsgemäßem Gebrauch das aerosolbildende Material nur aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird.smoking articles after Claim 24 , when used as intended, the aerosol-forming material is only heated but not burned. Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials für Rauchartikel, umfassend die folgenden Schritte A bis D, A - Bereitstellen einer Faserbahn umfassend Fasern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, B - Wasserstrahlverfestigen der Faserbahn durch eine Vielzahl von auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahlen, C - Erzeugen einer Wellenstruktur im Vliesstoff durch eine Vielzahl von auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahlen, D - Trocknen des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, wobei der Anteil der genannten Fasern in der Faserbahn von Schritt A so gewählt ist, dass diese Fasern insgesamt in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im getrockneten Zustand von Schritt D enthalten sind, wobei die in Schritt A bereitgestellte Faserbahn eine Längsrichtung in Laufrichtung der Faserbahn, eine dazu orthogonale in der Faserbahnebene liegende Querrichtung und eine zu Längsrichtung und Querrichtung orthogonale Dickenrichtung aufweist, und die auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahlen in Schritt C so angeordnet sind, dass sie in Querrichtung jeweils von Mittelpunkt zu Mittelpunkt des Wasserstrahls beim Auftritt auf die Faserbahn einen Abstand voneinander von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweisen und der Druck jedes Wasserstrahls in Schritt C mindestens 2 MPa und höchstens 70 MPa beträgt, und der in Schritt D erhaltene Vliesstoff in der aus Querrichtung und Dickenrichtung aufgespannten Ebene eine Wellenstruktur mit einer Wellenhöhe von mindestens 50 µm und höchstens 1000 µm, sowie eine Wellenlänge von mindestens 150 µm und höchstens 5000 µm aufweist.Method for producing a filter material for smoking articles, comprising the following steps A to D, A - providing a fibrous web comprising fibers selected from the group consisting of cellulose fibers, regenerated cellulose fibers and mixtures thereof, B - hydroentanglement of the fibrous web by a plurality of water jets directed at the fibrous web, C - creating a wavy structure in the non-woven fabric by means of a large number of water jets directed at the fibrous web, D - drying the hydroentangled nonwoven fabric, wherein the proportion of said fibers in the fibrous web of step A is selected such that these fibers are contained in total in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric in the dried state of step D, wherein the in step A provided fibrous web has a longitudinal direction in the running direction of the fibrous web, a transverse direction orthogonal thereto in the plane of the fibrous web, and a thickness direction orthogonal to the longitudinal direction and transverse direction, and the water jets directed onto the fibrous web are arranged in step C such that they are in the transverse direction from center to center of the water jets having a distance from each other of at least 150 µm and at most 5000 µm when hitting the fibrous web, and the pressure of each water jet in step C is at least 2 MPa and at most 70 MPa, and the nonwoven fabric obtained in step D in the stretched from the transverse direction and the thickness direction level one Wave structure with a wave height of at least 50 µm and at most 1000 µm, and a wavelength of at least 150 µm and at most 5000 µm. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die Wasserstrahlen zur Durchführung von Schritt B und/oder C auf beide Seiten der Faserbahn gerichtet werden.procedure after Claim 27 , in which the water jets for carrying out step B and/or C are directed onto both sides of the fibrous web. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, bei dem die Wasserstrahlen in Schritt C so angeordnet sind, dass sie auf Stellen treffen, die von der jeweiligen Seite aus betrachtet Wellentäler bilden sollen.procedure after Claim 27 or 28 , in which the water jets in step C are arranged in such a way that they strike points which are intended to form wave troughs when viewed from the respective side. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei dem die Wasserstrahlen in Schritt aus einer Öffnung austreten, die eine Fläche von mindestens 450 µm2 und höchstens 50000 µm2 aufweist und bevorzugt eine kreisförmige Öffnung ist.Procedure according to one of claims 27 until 29 , in which the water jets emerge in step from an opening which has an area of at least 450 µm 2 and at most 50000 µm 2 and is preferably a circular opening. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, bei dem der Druck der Wasserstrahlen in Schritt C mindestens 3 MPa und höchstens 40 MPa beträgt, wobei der Druck zur Erzeugung der Wellenstruktur vorzugsweise in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der Faserbahn so gewählt wird, dass für das Verhältnis p/v aus dem Druck p in MPa und der Laufgeschwindigkeit v der Faserbahn in m/s gilt: 2,5 ≤ p/v ≤ 20, bevorzugt 3 ≤ p/v ≤ 15.Procedure according to one of claims 27 until 30 , in which the pressure of the water jets in step C is at least 3 MPa and at most 40 MPa, with the pressure for generating the corrugated structure preferably being selected as a function of the running speed of the fibrous web such that the ratio p/v from the pressure p in MPa and the running speed v of the fiber web in m/s: 2.5≦p/v≦20, preferably 3≦p/v≦15. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 31, bei dem der Druck der Wasserstrahlen in Schritt B mindestens 0,5 MPa und höchstens 60 MPa, bevorzugt mindestens 1 MPa und höchstens 50 MPa beträgt, wobei der Druck in Schritt B vorzugsweise in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der Faserbahn so gewählt wird, dass für das Verhältnis p/v aus dem Druck p in MPa und der Laufgeschwindigkeit v der Faserbahn in m/s gilt: 2 ≤ p/v ≤ 20, bevorzugt 4 ≤ p/v ≤ 8.Procedure according to one of claims 27 until 31 , in which the pressure of the water jets in step B is at least 0.5 MPa and at most 60 MPa, preferably at least 1 MPa and at most 50 MPa, the pressure in step B preferably being selected as a function of the running speed of the fibrous web such that for the ratio p/v of the pressure p in MPa and the running speed v of the fiber web in m/s applies: 2≦p/v≦20, preferably 4≦p/v≦8. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 32, bei dem die Wellenhöhe nach Schritt D mindestens 100 µm und höchstens 900 µm, vorzugsweise mindestens 150 µm und höchstens 800 µm beträgt.Procedure according to one of claims 27 until 32 , in which the wave height after step D is at least 100 µm and at most 900 µm, preferably at least 150 µm and at most 800 µm. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 33, bei dem die Wellenlänge nach Schritt D mindestens 300 µm und höchstens 4000 µm, vorzugsweise mindestens 500 µm und höchstens 2000 µm beträgt.Procedure according to one of claims 27 until 33 , in which the wavelength after step D is at least 300 μm and at most 4000 μm, preferably at least 500 μm and at most 2000 μm. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 34, bei dem der in Schritt D erhaltene wasserstrahlverfestigte Vliesstoff irgendeines oder eine beliebige Kombination der Merkmale aufweist, die die in Ansprüchen 1 bis 16 im Zusammenhang mit dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff als Bestandteil des beanspruchten Filtermaterials definiert ist bzw. sind.Procedure according to one of claims 27 until 34 , wherein the hydroentangled nonwoven fabric obtained in step D has any one or any combination of the features that are in claims 1 until 16 is or are defined in connection with the hydroentangled nonwoven fabric as a component of the claimed filter material. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 35, bei dem in einer Variante A1 des Verfahrens das Bereitstellen der Faserbahn in Schritt A durch ein Nasslegeverfahren erfolgt, welches die folgenden Teilschritte A1.1 bis A1.3 umfasst: A1.1 - Herstellen einer wässrigen Suspension umfassend Fasern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, wobei die Menge an diesen Fasern so gewählt ist, dass diese Fasern insgesamt in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im getrockneten Zustand von Schritt D enthalten sind, A1.2 - Aufbringen der Suspension aus Schritt A1.1 auf ein umlaufendes Sieb, und A1.3 - Entwässern der Suspension durch das umlaufende Sieb, um eine Faserbahn zu bilden, wobei das Verfahren vorzugsweise einen weiteren Teilschritt A1.4 umfasst: A1.4 - Einstellen des Feuchtegehalts der Faserbahn durch Trocknen oder Befeuchten.Procedure according to one of claims 27 until 35 , in which, in a variant A1 of the method, the fibrous web is provided in step A by a wet-laying method which comprises the following partial steps A1.1 to A1.3: A1.1 - producing an aqueous suspension comprising fibers selected from the group consisting of cellulose fibers, fibers of regenerated cellulose and mixtures thereof, the amount of these fibers being selected such that these fibers are contained in total in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric in the dried state from step D, A1.2 - applying the suspension from step A1.1 to a rotating wire, and A1.3 - dewatering the suspension through the rotating wire to form a fibrous web, the method preferably comprising a further sub-step A1.4: A1. 4 - Adjusting the moisture content of the fibrous web by drying or moistening. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die wässrige Suspension in Schritt A1.1 einen Feststoffgehalt von mindestens 0,005% und höchstens 3,0%, bevorzugt mindestens 0,005% und höchstens 1,0%, besonders bevorzugt mindestens 0,01% und höchstens 0,2% und ganz besonders bevorzugt mindestens 0,01% und höchstens 0,05% hat.procedure after Claim 36 , wherein the aqueous suspension in step A1.1 has a solids content of at least 0.005% and at most 3.0%, preferably at least 0.005% and at most 1.0%, particularly preferably at least 0.01% and at most 0.2% and very particularly preferably at least 0.01% and at most 0.05%. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, bei dem das umlaufende Sieb der Schritte A1.2 und A1.3 in Laufrichtung der Faserbahn gegen die Horizontale um einen Winkel von mindestens 3° und höchstens 40°, bevorzugt um einen Winkel von mindestens 5° und höchstens 30° und besonders bevorzugt um einen Winkel von mindestens 15° und höchstens 25° aufwärts geneigt ist.procedure after Claim 36 or 37 , in which the circulating screen of steps A1.2 and A1.3 in the running direction of the fibrous web is at an angle of at least 3° and at most 40° to the horizontal, preferably at an angle of at least 5° and at most 30° and particularly preferably inclined upwards at an angle of not less than 15° and not more than 25°. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, bei dem in Schritt A1.3 das Entwässern unterstützt wird, indem eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des umlaufenden Siebs erzeugt wird, wobei die Druckdifferenz vorzugsweise durch Vakuumkästen oder geeignet geformte Flügel erzeugt wird.Procedure according to one of Claims 36 until 38 , in which in step A1.3 the dewatering is supported by creating a pressure difference between the two sides of the revolving wire, the pressure difference preferably being created by vacuum boxes or suitably shaped vanes. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, bei dem das Trocknen in Schritt A1.4 durch beheizte Trockenzylinder oder durch Heißluft und das Befeuchten durch einen Sprühbalken erfolgt.Procedure according to one of Claims 36 until 39 , in which drying in step A1.4 is carried out by heated drying cylinders or by hot air and moistening by a spray bar. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 35, bei dem in einer Variante A2 des erfindungsgemäßen Verfahrens das Bereitstellen der Faserbahn in Schritt A durch ein Trockenlegeverfahren erfolgt, welches die folgenden Teilschritte A2.1 und A2.2 umfasst: A2.1 - Herstellen einer Faserbahn durch ein Trockenlegeverfahren, wobei die Faserbahn Fasern umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zellstofffasern, Fasern aus regenerierter Cellulose und Mischungen daraus, wobei die Menge an diesen Fasern so gewählt ist, dass diese Fasern insgesamt in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 100% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs im getrockneten Zustand von Schritt D enthalten sind, und A2.2 - Befeuchten der Faserbahn.Procedure according to one of claims 27 until 35 , in which, in a variant A2 of the method according to the invention, the fibrous web is provided in step A by a dry-laying process which comprises the following sub-steps A2.1 and A2.2: A2.1 - producing a fibrous web by a dry-laying process, the fibrous web fibers which are selected from the group consisting of wood pulp fibers, regenerated cellulosic fibers and mixtures thereof, the amount of these fibers being selected such that these fibers are in an amount of at least 50% and at most 100% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric contained in the dried state of step D, and A2.2 - moistening the fibrous web. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 41, bei dem das Trocknen in Schritt D zumindest teilweise durch Kontakt mit Heißluft, durch Infrarotstrahlung oder durch Mikrowellenstrahlung bewirkt wird, wobei das Trocknen in Schritt D vorzugsweise durch eine Durchströmtrocknung bewirkt wird.Procedure according to one of claims 27 until 41 , in which the drying in step D at least partially effected by contact with hot air, by infrared radiation or by microwave radiation, the drying in step D preferably being effected by through-air drying.
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