DE1215568B - Filterkoerper fuer Tabakwaren und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

A24b

Deutsche KL: 79c-2

Nummer; 1215568

Aktenzeichen: L 48921IV a/79 c

Anmeldetag: 1. Oktober 1964

Auslegetag; 28. April 1966

Filterkörper für Tabakwarfen, insbesondere für Zigaretten, sind bereits unter Verwendung von aktivierter Kohle hergestellt worden. Es ist das Ziel der Erfindung, derartige Filterkörper und das Herstellungsverfahren hierfür zu verbessern. Bei den bekannten Verfahren werden zur Vergrößerung der Oberfläche des Kohlenstoffes Beimischungen von Basen, Säuren oder auch Salzen verwendet, die in Abhängigkeit von der Natur des zu verkohlenden Ausgangsmaterials eingesetzt werden. Es ist auch bekannt, den Verkohlungsvorgang in Abwesenheit von Sauerstoff bzw. in Gegenwart von Inertgasen durchzuführen. Die so erhaltenen Kohlenstoffprodukte müssen zur Herstellung von Tabakfiltern ausgewaschen bzw. neutralisiert werden, um physiologische Schädigungen oder auch geschmackliche Beeinträchtigungen des Tabakrauches in der Filterpatrone zu vermeiden.

Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Rauchwarenfiltern sind auf die Verwendung von feiner bis grober körniger Aktivkohle gerichtet. Sie haben jedoch keine große technische Bedeutung erlangt, da es schwierig ist, körnige Kohleprodukte in einem Filterstopfen einesteils voll zur Wirkung kommen zu lassen, zum anderen aber auch eine feste Bindung für sie zu schaffen. Es wurden deshalb Trägerfolien, wie Papier als Träger für Kohleteilchen und auch Kammern, in die die Aktivkohle eingefüllt wird, verwendet.

Auch die Herstellung von faserigem Kohlenstoff ist bekannt. Jedoch wird dieser Kohlenstoff zur Erzeugung von Graphit auf 3000⁰C erwärmt und findet z. B. in der Elektroindustrie Anwendung. Für die Verwendung als Rauchwarenfilter kann Graphit nicht in Betracht gezogen werden, da ihm die hierfür notwendige Eigenschaft der Adsorption von Fremdstoffen fehlt.

Rauchwarenfilter müssen nämlich einerseits geeignet sein, die dem menschlichen Organismus, vor allem den Atmungsorganen schädlichen Bestandteile aus dem Tabakrauch zu adsorbieren, andererseits dürfen sie nicht derart wirksam sein, daß durch sie eine wesentliche geschmackliche Einbuße des Tabakgenusses ausgelöst wird.

Versuche haben nun ergeben, daß vorverfestigte chemisch reine Vliesstoffe sich besonders zur Herstellung derartiger Filter eignen, wenn sie chemisch neutral, geschmacklich indifferent und physiologisch einwandfrei sind und keinerlei Füllstoffe bzw. Bindemittel enthalten.

Der Erfindungsgedanke besteht hier darin, daß natürliche bzw. Kunstfasern, vorzugsweise regenerierte Zellulosefasern, eines in sich verfestigten Faser-

Filterkörper für Tabakwaren und Verfahren
zu deren Herstellung

Anmelder;

Lohmann K. G., Fahr/Rhein

Als Erfinder benannt:

DipL-Chem. Peter Barth, Wollendorf

stranges durch Kohlung zur Adsorption von Fremd-Stoffen aktiviert sind.

Das durch alkalisches Anlösen, anschließendes Neutralisieren und Herauswaschen des gebildeten Salzes hergestellte hochreine Zellulosevlies wird zu einem Zigarettenfilterrohling zusammengefaßt. Des-

ao sen Ausmaße sind so gewählt, daß der beim Kohlungsvorgang eintretende Volumenschwund zu einem Filterelement der gewünschten Dimension führt. Vorzugsweise wird die Kohlung so lange kontinuierlich oder auch im Chargenbetrieb bei erhöhten Temperaas türen von etwa 300 bis 700⁰C durchgeführt, bis sie in den Faserkern vorgedrungen ist. Inertes Schutzgas oder Vakuum verhindert hierbei den Zutritt von Sauerstoff und übernimmt den Abtransport der Verkohlungsnebenprodukte. Nach der Abkühlung wird der Kohlefilterstrang der Weiterverarbeitung zugeführt. Er weist hohe chemische und mechanische Stabilität auf.

Es ist nicht erforderlich, daß der Filterpfropfen aus porösem, faserigem Kohlenstoff den ganzen für den Rauchwarenfilter vorgesehenen Raum am Ende der Zigarre oder Zigarette ausfüllt. Es ist vielmehr auf Grund der äußerst feinfaserigen Struktur des aus dem Vliesstoff erhaltenen Kohlenstoffes völlig ausreichend, wenn ein gewisser, in Abhängigkeit von der jeweiligen Tabakzusammensetzung bemessener Abschnitt der Filterpatrone von diesem ausgefüllt wird. Aus optischen Gründen erscheint es angebracht, daß an dem mundseitigen Ende der Filterpatrone zumindest eine dünne, weiße Abschlußscheibe aus Vliesstoff eingesetzt wird.

Ausführungsbeispiel

Eine Vliesstoffbahn aus natürlichen oder künstlichen Fasern, vorzugsweise aus regenerierten Zellulosefasern, wird zu einem Zigarettenfilterstrang beliebiger Länge durch Rollen oder Falten zusammengefaßt. Der Durchmesser dieses Stranges muß 50 bis

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60 % stärker sein als die gewünschte Dimension des Endproduktes, um dem bei der Kohlung eintretenden Massenschwund Rechnung zu tragen. Der Strang wird in einer allseitig geschlossenen, mit Temperaturregelung versehenen Glühkammer 8 bis 12 Minuten 5^: auf 360 bis 420⁰C erhitzt. Ein die Glühkammer durchströmender nicht zu schwacher Strom eines Schutzgases (N₂ reinst, Schweißargon) verhindert den Zutritt von Luftsauerstoff und transportiert die Verkohlungsnebenprodukte gasförmig bzw. als Schwebeteilchen ab. Die Kohlung ist beendet, d. h., sie ist bis zum Kern des Filterstranges vorgedrungen, wenn der aus der Glühkammer entweichende Schutzgasstrom praktisch keine Rauchpartikelchen mehr mit sich führt.

Zum Abkühlen wird der verkohlte Filterstrang anfangs unter Ausschluß von Sauerstoff gegebenenfalls in einer Schutzgasatmosphäre in einen auf Zimmertemperatur befindlichen Raum gebracht. Nach etwa 2 Minuten Verweildauer kann er zur Weiterverarbei- ao tung entnommen werden; er ist jetzt chemisch und ■ auch mechanisch ausreichend stabil. ■

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Filterkörper für Tabakwaren, insbesondere · für Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß natürliche bzw. Kunstfasern, vorzugsweise regenerierte Zellulosefasern, eines in sich verfestigten Faserstranges durch Kohlung zur Adsorption von Fremdstoffen aktiviert sind.

2. Filterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlung des adsorbierenden, ohne Zusatz von Fremdstoffen aus Vliesstoff bestehenden Filterstranges unter Strukturerhaltung bis in den Faserkern bei Luftabschluß durchgeführt ist.

3. Filterkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein tabakseitiger Abschnitt der Filterpatrone aus durch Kohlung aktiviertem Vliesstoff in poröser Faserstruktur besteht.

4. Verfahren zur Herstellung von Filterkörpern für Tabakwaren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlung des ohne Zusatz von Bindemitteln verfestigten Faserstranges unter Verwendung von inerten Gasen durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlung der Filterfasern bei Temperaturen zwischen 300 und 700⁰C, vorzugsweise zwischen 360 und 42O⁰C, durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zu koh·* !enden Vliesstoffstranges um den Schrumpfungsgrad größer bemessen wird als der Durchmesser des Endproduktes. ' i

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