DE1632236A1 - Tabakrauchfilter,die aus Cellulose oder Cellulosederivaten bestehende Spaltfilme enthalten und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Did

Mitsubishi Rayon. Co.. Ltd. und Mitsubishi .-Acetate Go., Ltd., ; Tokyo (Japan) ;

Tabakrauchfilter, die aus Cellulose oder Cellulosederivaten bestehende Spaltfilme enthalten und Verfahren zu deren Herstellung

Die, vorliegendeErfindungbetrifft Tabakrauchfilter, die aus Cellulose oder CellulosederiYaten bestehende " Spältfilme enthalten,, insbesondere Tabakrauchfiltermit Fasern aus Ceiluloseacetstspaltfilrnen mit netzförmiger Konfiguration sowie Verfahren zur Herstellung dieser Filter..

Im allgemeinen bestehen die üblichen Zigarettenfilter aus einer Fasermasse wie Kunstseide- oder Acetatfasern, Polyolefinfasern usw» Eine typische Methode zur Herstellung

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der üblichen Zigarettenfilter beruht auf dem Auflockern eines Taus aus gekräuseltem faserartigem Material für Filter, Zugabe eines zweckmässigen Bindemittels oder Weichmachers zu dem aufgelockerten Stoff, Einsammeln des präparierten Materials zur Bildung einer zylindrischen Masse, anschliessendem Ein- ' wickeln der zylindrisch geformten Masse in Papier und Zerschneiden der aus dem Material hergestellten zylindrisch geformten Masse in Stäbchen, die als Zigarettenfilter gebraucht werden.

Eine andere Methode zur Herstellung des Zigarettenfilters, wo die Zugabe des Bindemittels zu dem aufgelockerten Material in der weiter oben beschriebenen Methode ausgelassen wird, wurde auch vorgeschlagen.

Zuerst ist es jedoch nötig, ein zweckmässiges

Bindemittel oder einen Weichmacher auszuwählen, um eine gleichmässige Qualität des Zigarettenfilters zu erhalten, . aus.serd.em ist e,s wichtig, dass das Herstellungsverfahren für Filter kompliziert ist und die Ausgaben für eine Anlage sowie der Unterhalt der Herstellungsmaschinen hoch. sind. Für den zweiten Fall besteht die Möglichkeit, dass ein zylindrisches Filter mit einer unebenen Oberfläche erhalten; wird, da die in der gesamten zylindrisch geformten Masse angesammelten Fasern nicht aneinander gebunden sind, ferner ist es unver-

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meidllch, dass sich abgeschnittene Faseräbfälle mit demvwledergeworinenen Tabak, welcher als Rohstoff für Zigaretten, schlechterer Qualität dient _T vermischen» "/ -Λ- -=--..

Es ist das Hauptziel dieser Erfindung einen Tabakrauchfilter Jcieriustellen, -weicher aus Fasern mit netzförmiger Konfiguration besteht, die aus Cellulose- oder 'Cellulosederivate Spaltfilm hergestellt waren. Mit diesen Filtern erzielt man eine ausgezeichnete Filtration des Tabakrauches„

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung beruht darauf _y ; eine Methode zur Herstellung von .Tabakrauchfiltern festzulegen, durchwelche die In der weiter oben beschriebenen Methode "ge- _ fundenen Fehler eliminiert werden können* - ~- ~ '_."■■■-_ ."

Die Tabakrauehflltsr- dieser Erfindung können für alle Tabakwaren wie Zigaretten _t Zigarren:, .Zigaretten- öder vEigarrenspitzren und In Pfeifenstielen.verwendet werden, ausserdem dienen die erflndungsgemässen Filter dazu, um in ^iederfüllbare Filterhalter zum Gebrauch aller Bauchartikel eingepasst zu werden.

Die bereits erwähnten und besonderen Merkmale und Formen der Erfindung lassen sich" anhand eines Beispiels_%in : der beiliegenden Zeichnung ersehen; _r :' ■■ :_{: :} Fig. 1 ist ein Fliessschema der Methode zur"er- ■ findungsgemässen Herstellung von Tabakrauchfiltern. ^ '

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Fig. 2 ist eine erläuternde Zeichnung der Spaltkonfiguration von Fasern aus Celluloseacetat der Erfindung.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der zylindrisch geformten Masse der netzähnlichen Konfiguration von Fasern dieser Erfindung.

Fig.4 ist die perspektivische Ansicht zur Veransehäulichung einer Methode zur Filterbildung des in Fig.3 gezeigten Filters.

Fig. 5 ist die perspektivische Ansicht einer andern Methode des in Fig.3 gezeigten Filters.

Nach Fig.1 wird der erfindungsgemässe Tabakrauchfilter nach dem folgenden Verfahren hergestellt: Ein aus Cellulosederivaten bestehender Film wird nach der ' üblichen mechanischen Methode aufgespalten, indem der Cellulosederivatfilm durch eine Spaltbewegung in den Spaltfilm mit netzähnlicher Konfiguration verwandelt wird. Anschliessend wird der Spaltfilm mit netzähnlicher Konfiguration mit Hilfe der Krauselmaschine gekräuselt und dann häuft man den gekräuselten Film an, um eine zylindrisch geformte Filtermasse zu bilden. Schliesslich wird in Papier eingewickelt. Weiter zerschneidet man die. eingewickelte zylindrisch geformte Masse quer zu den FiIterstäbchen. Wenn es nötig ist, die Fasern des Films an ihren Berührungspunkten zu verbinden, so wird die

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ELebebehandlung des Faserfilms vor dem Anhäuf en ausgeführt.

Bas Rohmaterial für die erfindungsgemässenZigärettenfliter ist ein Cellulose- oder Cellulosederivat-Fllm wie ein Acetatfilm oder ein regenerierter Cellulosefilm, der in ^ die in Fig.2 gezeigte netZahnliehe Konfiguration aufgespalten werden kann. Der .Celluloseacetatfilm wird für den vorliegenden Zweck vorgezogen, da der Tabakrauchfilter, welcher eine grosse Zahl an netzähnlichen Fasern des Celluloseaeetatspaltfilms enthält, ausgezeichnete Eigenschaften bezgl» des Geschmacks oder Geruches sowie der Filtration des Tabakrauches aufweist. Wenn einige zusätzliche Substanzen» wie; z,B'« ein Mattierungsmittel wie-Titandioxyd oder Zinkoxyd, ein Weichmacher -wie Triaoetylen, ein Färbemittel, ein Adsorbiermittel wie Aktivkohle, Zusätze für die Geschmacks- oder Geruchsverbesserung des Tabaks wie Sorbitanmonolaurat, Propylenglykolstearatii ein Promoter für die Spaltung und ein Blasemittel, zum Film bevor der Spaltungsoperation zugefügt werden müssen, so dürfen solche Zusätze, die die Spaltung des Filmes nicht stören, und die keinen negativen Einfluss auf die Gesundheit haben und keine gefälligen Substanzen darstellen, hinzugesetzt werden.

Im Falle der Verwendung eines Celluloseäcetatfilms wird eine Lösung von Acetatflocken in einem Lösungsmittel, welches hauptsächlich aus Aceton oder Methylenchlorid zusammen mit

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einem andern Lösungsmittel wie Alkohol oder Wasser besteht, hergestellt. Die Menge ist rom Acetylierungsgrad des Celluloseacetats abhängig. Aus dieser Lösung wird dann der Acetatfilm hergestellt. Irgend eine beliebige Methode zur Filmherstellung kann verwendet werden, unter der Voraussetzung, dass ein Film mit einer Dicke von 0,01 bis 0,04 mm auf kontinuierliche Weise, mit einer bekannten Filmformungsmaschine„ für die vorliegende Verwendung hergestellt wird* Ein Celluloseacetatfilm kann für die vorliegende Erfindung hergestellt werden, indem man eine .Lösung von Acetatflocken, die die weiter oben erwähnten Zusätze enthält, durch eine schlitzförmige Oeffnung auspresst. Vorzugsweise wird der nech der hier beschriebenen Methode hergestellte Film gestreckt ρ um die Faserbildung aus dem Film zu erleichtern.

Viele· Methoden zur Spaltung des Films sind gut bekannt, am besten verwendet man jedoch eine Spaltmaschine, die mit einer grossen Anzahl von sich drehenden Klingen zur Spaltung des Films ausgestattet ist-Vorzugsweise ar&xwendet man auch eine feine Aufspaltungsbewegung für den Celluloseacetatfilm an-, um feine Spaltfasern aus Celluloseacetat zu erhalten, durch welche eine wirkungsvolle Filtration des Tabakrauches erzielt werden kann; das bedeutet, dass je feiner die Spaltfagern sind, umso besser ist die Filtration des Rauches.

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Sb z.B. darf das mittlere Gewicht des faserförmigen Spalte stoffes, nicht mehr als 15 Denier betragen, vorzugsweise _: : 6 Denier und die Spaltlängebeträgt vorzugsweise nicht weniger als 20*0 mm, um zu verhindern, dass sich einzelne leile des faserartigen Stoffes von der zylindrisch geformten Hasse "■; -.:'_■ des Spaltfilmes abtrennen können. ■

In dem erfindungsgeinässen Verfahrerikann die

übliche Erauselmethode unter Ariwendung des Stopfbüchsensystems oder des Zahnradsystems verwendet werden. Weiter, wenn ge-« wünscht^ wirdj festere FiIterstäbchen herzustellen, können. 'Bindemittel, wie eine Lösung von Harzen, Cellulosederivatenf Leim, Kasein, Kunst-, oder; Klebstoffen nach dem weiter oben erwähnten Kräuselvorgang zu dem■ Sfpaltfdim zugesetst werden. In diesem falle wird der Film vorzugsweise mit Hilfe einer Ausbreitungsmasehine ausgebreitet? das.Klebemittel in. flüssigem ,Zustand auf das I¹ ilmblatt· aufgesprüht und der Film getrocknet. Die weiter oben erwähnten faserähnlichen Spaltteile werden im folgenden'als Spaltfasern bezeichnet*

Das erfindungsgemässe Filter wird auf feGhiedenerlei Weise.hergestellt, z.B. nach Formgebung eines Blattes 2 aus Spaltfäsern mit. netzähnlicher Struktur, wie*in Fig.4 gezeigt, wird dieses Spaitfaserbiatt 2 durch einen Trichter5 aufgenommen, wobei man die zylindrisch geformte Masse dsr Spaltfasern mit

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entsprechender Dicke für das Zigarettenfilter erhält.

Danach kann die zylindrisch geformte Masse 4, wie gewünscht, in einzelne FiIterstäbchen, quergeschnitten werden. In Figo5 wird eine grössere Anzahl von gekräuselten Blättern der Spaltfasern, z..B. drei Blätter der Blätter 2a, 2b und 2c mit netzähnlicher Konfiguration zusammengegeben und aufeinandergelegt, und anschliessend nimmt man die vereinigten Filme 2a, 2b und 2c zusammen und formt die zylindrische Masse 6. Die Anzahl der Filme zur Formung der zylindrischen Masse ist von der Masse der Spaltfaserblätter abhängig.

In den weiter oben erwähnten Methoden zur Herstellung der aus einem Spaltfilm mit netzähnlicher Konfiguration bestehenden zylindrisch geformten Masse ändert sich die erfindungsgemässe Spaltfilmmasse in Abhängigkeit von der Dicke des gelieferten rohen Filmes. So z.B., wenn der gelieferte Film eine Dicke von 20 μ aufweist, können verschiedene Arten von Spaltfilmen, die ein verschiedenes Gesamtdenier haben, auf folgende Weise erhalten werden :

mittlere Denier der Gesamtdenier einzelnen Spaltfaser

40,000 - 100,000 . - " S

70,000 - 100,000 7

100,000 ' .. ' 15

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Wie weiter oben erwähnt, bestehen verschiedene Ausführungsarten zur Herstellung der erfindungsgemässen Tabakrauchfilter. Diese Verfahren sind einfacher als die üblichen Herstellungsverfahren für Zigarettenfilters da in den.Verfahren der vorliegenden Erfindung das Spinnverfahren zur Herstellung des aus vielen Fäden bestehenden Taus, wasr eine teure Ausstattung und hohe Unterhaltungskosten bedingt, ausgelassen werden kann. Weiter, ist es möglich,. .." die erfindungs- .

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gemässen Tabakrauchfilter durch ein ökonomisches, kontinuierliches Verfahren (wie im Pliessschema von Fig.l gezeigt) herzustellen.

Bs ist auch möglich, gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, die Tabakrauchfilter mit einer genügenden Dichte und Härte, ohne die Anwendung von Bindemitteln, für den praktischen Gebrauch zu versehen.

Beispiel 1

Eine Lösung, hauptsächlich aua einer Acetonlösung von sekundärem Celluloseacetat und 1 G-ew.^ an Titandioxyd, inbezug auf das Gewicht des Celluloseacetat.!, bestehend, wurde hergestellt j and den Gelluloseacetatfilm er-' hielt man aus den üblichen Filmformmaschinen. Die Dicke des hergestellten Films betrug 20 U . Anschliessend fertigte man ein Band von 2 cm Breite durch Zerschneiden des Celluloseacetatfilms an. Der Spaltfilm wurde aus dem vorbehandelten Band, unter Anwendung einer mit vielen Drehklingen versehenen Spaltmaschine, hergestellt.

Wenn man das mit Hilfe der Spaltmaschine behandelte Band ausbreitete, konnte die in Fig. 2. gezeigte netzähnliche Konfiguration des Faserblattes erhalten werden. Das mittlere Gewicht der Spaltfaser betrug 7 Denier und die Spaltlänge des

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Filmes -ungefähr IQ mm. Nachdem" das Faserblatt etwas eingefettet wurde* legte man 15 Stüclc der eingefetteten Blätter auf einander ,und die aufgestapelten Blätter wurden/mit Hilfe der üblichen Kräuselmaschine des Stopfbüchsentyps, gekräuselt. Pie Anzahl der Krausel betrug 5»9/cm. Die Verfahrensschritteί -

\ Ausbreitung des Films, Zugäbe des Bindemitfels auf die Faserblätter, Einsammeln der gekräuselten Faserblätter, Einwickeln der aus Faserblättern mit netzähnlicher Konfiguration bestehenden zylindrisch geformten Masse in Papier_s Zerschneiden der in Papier gewickelten aus Spaltfasern bestehenden zylindrisch geformten Masse in Tabakrauchfilter 'werden alle kontinuierlich durch eiste Sigarettenfilterstab- " maschine ausgeführt» ■ ; Γ

JDer nach diesem Beispiel hergestellte Tabakrauchfilter weist ausgezeichnete Eigenschaften auf, z.B. betrug die absorbierte likotinmenge2fj$ (gemessen durch eüi ultraviolettes AbsorptionsspektrOmeter}und die Filterhärte betrug 12?&, wenn sie mit dem Präzisionsmikrometer des lekrgewichtstyps (hergestellt durch Testing Machine Co.> Typ TMI) gemessen wurde.

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Beispiel 2

- Die in Beispiel 1 beschriebene lösung- wurde hier " verwendet. Der Celluloseaeetatfilm einer Dicke von 20 μ . wurde in einer bekannten Fiimformmaschine hergestellt und dann in Bänder von, 35 cm Breite geschnitten.: Ansohliessend wurde das

¹ Band durch die in Beispiel, 1 beschriebene Maschine, tint er S tr enger ermechanisoher Beansporachung als in Beispiel 1, aufgespaltet.. Das mittlere Gewicht der Spaltfaser mit netzähnlicher Struktur* die aus; dem Band hergestellt war, betrug 5 lender und .die mittlere Spaltlänge des Filmes war ungefähr 10 mm,. Anschliessend wurden die Faserblatter mit einer der

, iib-J.icfe.ea Eräuselmaschinen des Stopfbüchsentyps gekräuselt* Die mittlere Z;ahl der Eräusel eines Faserblatte-a betrug 6,3/om,, dann gab man das gekräTAselte Blatt in eine Maschine zur Stäbchenherstellung, und die Zigarettenfilter wurden gleich wie in Beispiel 1 hergestellt, ohne Zugabe eines Weichmachers, Bie hier erwähnten Verfahren konnten auf kontinuierliche Weise» ■_ ohne Schwierigkeiten, ausgeführt werden. Die in diesem Beispiel hergestellten Filter wiesen ausgezeichnete Eigenschaften auf j wenn sie mit den gleichen Methoden wie "in Beispiel 1 gemessen wurden, so. betrug z.B.. die Nikotinabsorption 27$ und die Härte 17 fo.

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Die Erfindung wurde in Verbindung mit einigen Modifikationen beschrieben und es ist selbstverständlich, dass verschiedene Modifikationen und.Aenderungen eingeführt werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

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Claims (1)

1. geändert

   P a t e η t a η s ρ r ii c h e

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   λ / Ii Zigarettenfilter, dadurch gekennzeichnet, dass es

   aus einer zylindrisch geformten Masse von Pasern mit netzähnlicher Struktur besteht, die durch Spaltung dünner cellulose- oder celiulosederivathaltiger Filme hergestellt wurden, dass die zylindrisch geformte, aus einem faserähnlichen Stoff mit netzartiger Struktur bestehende und gekräuselte Masse in Papier eingehüllt ist, dass der,faserähnliche Stoff ein mittleres Gewicht von nicht mehr als 15 Denier hat, dass die netzähnliche Konfiguration eine grosse' Anzahl von Fasern mit einer Einheitslänge von vorzugsweise weniger als 20 mm umfasst, und dass die aus den Pasern mit netzähnlicher Konfiguration bestehende zylindrischgeformte Masse ein Gesamtgewicht von weniger als 100.000 Denier hat.

   ■ ■■'■'■2m Verfahren zur Herstellung von Zigarettenfilternj gekennzeichnet, durch die folgenden Verfahrensschritte ; a) Spaltung eines aus Cellulose oder Cellulosederivaten bestehenden Filmes, der aus einer Cellulose oder Cellulosederivate enthaltenden Lösung in einem organischen lösungsmittel hergestellt war, in Blätter netzähnliche Konfiguration eines Spaltfilms, in welchem das mittlere Gewicht.des faser-

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   ^ORIGINAL INSPECTED

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   beträgt;

   Stoffes ndicfe mefe aOls d. tor fase^ltolfete StQ^
   voxzTxgsit&lse weniger als 2J3¹ mat
   b); Kräuseln cfes Spaltfilmgi cxdgg djey I ©}> Woxmmg: dies¹ gi&fceätigeifert gpal^filinsi Qdiea» ieör lilme z»

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   4% ^eriateren gejmäss Angrpmelt 2*- dad^upob g » dass ein Bindemittel Jm dem Spa^iflimfela^-fe oder vor FormgeBung des gekraAseiAeia; £||taltf ilffis. oder d:ei· die zylindriscilie Mass^ gegesfeea -wird., " >

   S, Verfahren gernä^a ln,sj>ruGli 2, dadwrQh gekepH« zeichnet _? dass ein Mgorbiqrmittel zu dem Spaltfilmbl&it cid;er Blättern, vor zylindrispher Formgebting xlea gekräugelten Spaltfilms oder der Fi35ie gegeben wird.

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   6 .· Yerf ahren gemäss Anspruch 2 * dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Substanzen zur Geschmacks- öder Geruchsverbesserung des Tabaks zum Spaltfilmblatt oder Blättern vor zylindrischer Formgebung der Masse gegeben wird.

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