-
Verfahren zum Herstellen von Filterelementen für Tabakwaren Filterelemente
zum Einsetzen in Tabakwaren, wie Zigaretten, oder auch in Zigarettenhalter (sogenannte
»Zigarettenspitzen«) können nach einem bekannten Verfahren so hergestellt werden,
daß man ein Faserbündel oder einen fortlaufenden Faserstrang aus etwa Zelluloseacetat
oder anderen thermoplastischen Stoffen mit einem die Fasern verklebenden Lösungsmittel
oder Weichmacher behandelt und das so, mindestens stellenweise, imprägnierte Gebilde
dann durch Formgebung, etwa indem man es unter Erwärmung eine Düse oder einen Formtrichter
durchlaufen läßt, in einen selbsttragenden und formbeständigen Filterstab überführt.
-
Solche Filterstäbe werden dann gegebenenfalls noch mit einem abdichtenden
Mantel bzw. einer Hülle aus Papier umklebt, das an der Innenseite mit einer Klebschicht
versehen ist, worauf man sie in Filterelemente der gewünschten Länge aufteilt.
-
Zum Befestigen der Umhüllung hat man die verschiedensten Klebstoffe
benutzt, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, die Umhüllung nicht nur mit
einer Klebnaht in sich zusammenzuhalten, sondern sie auch, mindestens an einigen
Stellen, an dem Filterstab festzukleben, damit sie sich von diesem nicht bei der
Benutzung abstreift. Ein Nebenzweck eines derartigen Papiermantels neben der seitlichen
Abdichtung des Filters besteht übrigens darin, die Festigkeit und Formbeständigkeit
des Filterelementes zu unterstützen, und es wurden etwa schon Filter mit ovalem
Querschnitt vorgeschlagen, bei denen diese Form auf Grund der Randverfestigung durch
die Umhüllung erhalten bleibt. Diese Verfestigung wird vor allem dadurch erreicht,
daß der Klebstoff in die Außenschicht des Filterstabes eindringt, und sie wird fixiert,
wenn das Filtermaterial gehärtet wird.
-
Die Wahl des Klebstoffes für die Papierhülle wird dadurch erschwert,
daß sehr verschiedene Gesichtspunkte zu berücksichtigen sind. Selbstverständlich
muß der Klebstoff geruch- und geschmacklos und hygienisch einwandfrei sein, was
die Auswahl schon einschränkt. Unter den verbleibenden Stoffen kann man sich nun
für nicht trocknende oder trocknende Kleber entscheiden. Unter den nicht trocknenden,
die heute für Etiketten, Verschlußbänder usw. viel verwendet werden, entsprechen
nur ganz wenige den obigen Anforderungen, die meisten sind, insbesondere bei leichter
Erwärmung, nicht geruchfrei. Aber auch die allenfalls brauchbaren haben bei der
Verarbeitung schwerwiegende Nachteile; vor allem können sie auf die Fasern des Filterkörpers
einen unerwünschten Einfluß ausüben, ferner führen Klebstoffreste in der Vorrichtung
zu in diesem Fall besonders unangenehmen Betriebsstörungen, und die stets klebrig
bleibenden Papierstreifen sind schwer zu verarbeiten. Man benutzte daher meist trocknende
Klebstoffe, wobei die trockene Schicht auf der Innenseite der Umhüllung vor dem
Aufbringen auf den Filterstab mit einem Lösungsmittel erweicht werden muß. Ein bevorzugtes
Lösungsmittel ist Wasser, da bei so gut wie allen anderen die Gefahr besteht, daß
Lösungsmittelreste in der Klebschicht den Geruch und Geschmack beeinflussen. Man
verwendete daher meist »gummierte« Papiere für die Umhüllung der Filterstäbe, bei
denen der Klebstoff in fortlaufender Schicht oder unterbrochen, etwa in Streifen,
aufgetragen war und durch Befeuchten klebend gemacht wurde. Dies hat jedoch den
Nachteil, daß an der Klebnaht fast immer etwas Klebstofflösung austritt, falls man
sich nicht zu der aus anderen Gründen unbefriedigenden Maßnahme entschließt, die
Randzone des Mantels klebstofffrei zu lassen. Die fertigen Filterelemente kleben
daher nur zu leicht vor oder nach dem Schneiden der Länge nach aneinander und werden
beschädigt, ganz abgesehen von der Beschmutzung der Vorrichtung durch Klebstoffreste.
Im übrigen besteht beim Gebrauch dieser Filter immer die Gefahr, daß sich die Hülle
ablöst, wenn sie feucht wird, wozu gegebenenfalls schon die Schweldämpfe beim Rauchen
genügen.
-
Mit der Erfindung werden die aufgezeigten Probleme auf befriedigende
Weise dadurch gelöst, daß man zum Befestigen der Papierumhüllung einen Stoff verwendet,
der kein eigentliches Klebemittel darstellt, sondern seine Klebeigenschaften erst
unter dem Einfluß des Lösungs- oder Plastifizierungsmittels
entwickelt,
das in dem Filterstab selbst die Fasern miteinander verklebt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Filterelementen
für Tabakwaren und Fasersträngen, die aus Zelluloseacetat oder anderen thermoplastischen
Stoffen bestehen und durch Behandeln mit einem die Fasern verklebenden Lösungsmittel
oder Weichmacher und Formgebung in selbsttragende Filterstäbe überführt werden,
wobei die Stränge mit einem Mantel aus an der Innenseite mit einer Klebstoffschicht
versehenem Papier umklebt werden, ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht
aus einem zunächst nicht klebendem Stoff besteht, dessen Klebewirkung erst beim
Aufbringen des Papiermantels auf den Faserstrang durch Einwirken des die Fasern
des Stranges verklebenden Lösungsmittels oder Weichmachers entwickelt wird, das
bzw. der während des Umklebens der Faserstränge auf die Klebstoffschicht einwirkt.
-
Zweckmäßigerweise überlappen sich die Längskanten des Papiermantels,
um ein besonders festes Haften zu bewirken. In diesem Fall besteht die Klebstoffschicht
zweckmäßig aus einem thermoplastischen Kunstharz, und die sich überlappenden Kanten
des Mantels, an denen die Beschichtung etwas stärker sein kann, werden durch von
außen entlang der Gesamtlänge der überlappung angewendete Hitze und Druck
(Heißversiegeln) befestigt.
-
Die erfindungsgemäß hergestellten Filterstäbe, die dann auf übliche
Weise auf die gewünschte Länge zerkleinert werden, sind stabil, völlig unempfindlich
gegen Feuchtigkeit beim Lagern oder beim Gebrauch und bei entsprechender Wahl des
Lösungsmittels bzw. Weichmachers geruch- und geschmacksfrei. Die beschichtete Papierbahn
ist, da die Schicht nicht klebrig ist, leicht zu verarbeiten, ohne daß die Vorrichtung
verschmutzt wird, und es tritt völlig automatisch eine sichere Befestigung und Haftung
ein, wenn der Mantel um das Filterelement gewickelt und - gegebenenfalls - längs
der Überlappung verschweißt ist.
-
Das Filter selbst besteht vorzugsweise aus Fasern aus Zelluloseacetat,
die auf an sich bekannte Weise angeordnet und zu einem mindestens stellenweise durch
Einwirkung des auch den Mantel klebend machenden Lösungsmittels oder Weichmachers
verfestigten Faserstrang verbunden sind. Auch analog angeordnete und in sich verbundene
Faserstränge oder -bündel aus anderen thermoplastischen Stoffen, wie Polyacrylnitril,
Polyvinylacetat oder Mischpolymerisaten aus Polyvinylacetat und Polyvinylchlorid
sind für diesen Zweck brauchbar. Selbstverständlich ist die Klebeschicht auf der
Umhüllung dem jeweils in Frage kommenden Lösungsmittel bzw. Weichmacher angepaßt.
-
Beispiel 1 Ein gekräuseltes Kabel aus 8750 Fäden von 8 Denier aus
sekundärem Zelluloseacetat wird aufgelockert, indem man es durch zwei Paar mit Friktion
laufende Walzen hindurchgehen läßt, hierauf mit einem Lösungsmittelweichmacher besprüht,
der Triacetin enthält und das Gewicht um 9 Gewichtsprozent erhöht, worauf man es
zu einem Stab verformt und in an sich bekannter Weise mit einem Papierstreifen umhüllt.
Der Papierstreifen wird auf der Innenseite mit 12 g/m2 Polyvinylacetat überzogen.
Die überlappende Längskante des Streifens wird mit Hilfe eines Heizstabes verschlossen,
der den thermoplastischen Überzug, der sich auf der Innenseite der äußeren Längskante
befindet, auf die nicht überzogene Außenfläche der anderen darunterliegenden Längskante
anschweißt. Hierauf wird der Stab in Stücke von 90 mm Länge zerschnitten. Nach dem
Stehen über Nacht stellt man fest, daß die Fasern der Füllung miteinander und an
den Innenüberzug der Papierhülse verklebt sind.
-
Beispiel 2 Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt unter Verwendung
eines Kabels von 16 000 Fäden von je 5 Denier. Die Fasern bestanden aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymer
88:12. Ein Lösungsmittelweichmacher, der Dimethylglycolphthalat enthielt, wird in
solcher Menge aufgesprüht, daß das Gewicht um 12 % erhöht ist. Nach 24 Stunden Stehen
stellt man.fest, daß die Fasern miteinander und an dem Überzug verbunden sind.