DE1692901A1 - Tabakrauchfilter und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Tabakrauchfilter und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- DE1692901A1 DE1692901A1 DE1967C0043400 DEC0043400A DE1692901A1 DE 1692901 A1 DE1692901 A1 DE 1692901A1 DE 1967C0043400 DE1967C0043400 DE 1967C0043400 DE C0043400 A DEC0043400 A DE C0043400A DE 1692901 A1 DE1692901 A1 DE 1692901A1
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- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0229—Filter rod forming processes
- A24D3/0237—Filter rod forming processes by extrusion
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 1692901
DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
21. September I967 Ax/bz
Celanese Corporation, 522 Fifth Avenue, New York, N.Y. (V.St.A.)
Tabakrauchfilter und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft Tabakrauchfilter, insbesondere
Zigarettenfilter, die künstliches Fadenmaterial enthalten, und Verfahren zur Herstellung dieser Filter.
Bei der Herstellung von Zigarettenfiltern werden in großem Umfange künstliche Endlosfäden verwendet. Bei einem typischen
großtechnischen Verfahren zur Herstellung solcher Filter werden viele feine Fäden, die aus Spinndüsen ausgepreßt werden,
in Formeines Kabels oder Stranges von unendlicher Länge zusammengefaßt, und der Strang wird zu Filterstäben verarbeitet,
ohne daß der Zusammenhang in Längsrichtung unterbrochen wird. Gewöhnlich wird es als notwendig angesehen,
das Fadenmaterial zu kräuseln, um Teile der Einzelfäden in Winkeln zur Achse des Stranges so zu verschieben, daß
diese verschobenen Teile der Fäden quer zur Strömungsrichtung des Tabakrauchs angeordnet sind und die Teilchen auffangen,
die aus dem Rauch herauszufiltern sind. Bei einigen der in größerem Umfange angewendeten Verfahren erfolgt das Kräuseln
des Stranges in einer Stauchkammer, und der gekräuselte Strang wird geöffnet und so behandelt, daßdsr Gleichlauf der
Kräuselungen der benachbarten Fäden des Stranges beseitigt wird. Der geöffnete Strang aus gekräuselten Endlosfäden
wird dann seitlich verdichtet, beispielsweise mit Hilfe einer Raffvorrichtung, um ihm den gewünschten runden oder
ovalen Querschnitt zu verleihen. Nach der Anbringung einer
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Umhüllung, beispielsweise aus Papier, ist die Herstellung des Pilterstabes beendet.
Bei der großtechnischen Herstellung nach diesen üblichen Verfahren werden die Filter hauptsächlich aus Celluloseacetat-Fäden
hergestellt. Zwar wurde vorgeschlagen, Fäden beispielsweise aus Polyäthylen und Polypropylen zu verwenden,
jedoch ist die Verwendung dieser Materialien in Tabakrauchfiltern nicht sehr umfangreich.
Die beschriebenen Verfahren erwiesen sich zwar als sehr brauchbar,
jedoch haben sie gewisse Nachteile. Das Kräuseln und die Beseitigung des Gleichlaufs der Kräuselungen sind besonders
entscheidend wichtige Arbeitsgänge für die Herstellung von hochwertigen Zigarettenfiltern nach diesen Verfahren. Diese
Arbeitsgänge erhöhen jedoch die Herstellungskosten, und wenn sie nicht sorgfältig durchgeführt werden, werden ungleichmäßige
Produkte erhalten. Ferner ist die Fähigkeit gewisser konventioneller Filter, gewisse chemische Komponenten selektiv
aus dem Rauch zu entfernen, nicht so groß, wie dies wünschenswert wäre.
Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Herstellung
von Filtern, wobei eine Anzahl von Stufen des üblichen Verfahrens überflüssig werden, ohne daß die gewünschten
Eigenschaften der hierbei hergestellten Zigarettenfilter verschlechtert werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung
ermöglicht die zuverlässige und wirtschaftliche Herstellung von Tabakrauchfiltern, wobei im wesentlichen
endloses Fadenmaterial in einem ganz bestimmten Muster ausgerichtet wird, das die erwünschten Eigenschaften der
Produkte verbessert. Die erfindungsgemäß hergestellten Tabakrauchfilter erhalten verbesserte Festigkeit und Selektivitätseigenschaften
durch Behandlung des Fadenmaterials mit Zusatzmitteln, die nicht nur dazu dienen, die Oberflächen
der sich berührenden Fadenabschnitte miteinander zu verkleben, sondern auch zu der Fähigkeit beitragen,
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gewisse chemische Komponenten selektiv aus dem Tabakrauch zu entfernen.
Tabakrauchfilter mit den vorstehend genannten Eigenschaften werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
erhalten, indem man aus einer Schmelze ein im wesentlichen endloses Fadenmaterial durch Spritzspinnen
(spray spinning) herstellt, den frisch gesponnenen Faden in Form eines Bandes aufnimmt, in dem einzelne Fadenabschnitte
sich regellos nach jeder Richtung erstrecken, und Teile des Bandes seitlich relativ zueinander so verschiebt,
daß ein Strang erhalten wird, der die für ein Zigarettenfilter gewünschte Querschnittsform hat. Vor der Formung
des Stranges wird vorzugsweise ein Bindemittel oder Weichmacher auf das Band des Fadenmaterials aufgebracht. Bei Verwendung
von Polyolefinen ist es besonders zweckmäßig, dem Fadenband ein polymeres Bindemittel zuzusetzen, das nicht
nur dazu dient, die für die Festigkeit des Filters erforderliche Verklebung zu erreichen, sondern auch die Selektivität
des Filters für Phenol verbessert.
Das Spritzspinnen wird vorzugsweise nach Methoden und mit Vorrichtungen durchgeführt, die in der USA-Patentanmeldung
Nr. 58I 075 vom 21. 9. I966 beschrieben sind. Geschmolzenes
faserbildendes Material wird durch die Öffnung einer Düse als Faden ausgepreßt. Eine Verstreckung des unvollständig
gehärteten Fadens wird mit einer Vielzahl von sehr schnellen Gasströmen vorgenommen, die aus Gaskanälen austreten, die
mit Abstand zueinander um die Spritzdüse angeordnet sind, und deren Achsen zur Achse der Spritzdüse geneigt sind,
aber die Achse nicht schneiden. Durch die Gasströmung wird der Faden in regellos wirbelnder Form von der Düse hinweggeschleudert
.
Das aus der Spinnzone herausgeschleuderte Fadenmaterial hat eine Kombination von Eigenschaften, die sich als besonders
interessant im Zusammenhang mit der Herstellung von Zigaretten
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filtern erwiesen. Die Faser gleicht zwar einer in konventioneller
Weise gesponnenen Paser in dem Sinne, daß sie die Form eines im wesentlichen endlosen Fadens hat, jedoch zeichnet
sie sich dadurch aus, daß sie in Längsrichtung regellose Schwankungen des Durchmessers und Orientierungsgrades aufweist,
die sich aus den regellosen Schwankungen der Reckwirkung der Gasströme ergeben, die auf den frisch gesponnenen
Faden auftreffen. Diese Schwankungen der Fadeneigenschaften
sind ganz erheblich, und die periodische Wiederkehr ist derart, daß sie für Zigarettenfilter bedeutsam werden. Beispielsweise
hat bei einer bevorzugten Ausführungsform der
dickste Fadenteil mehr als den lOfachen Querschnitt des dünnsten Fadenteils, wobei der Durchschnitt ungefähr das
2,5-fache des Querschnitts des dünnsten Fadenteils beträgt und die Schwankungen nach wenigstens einigen Zoll
periodisch wiederkehren. Bei einem Filter aus einem solchen Fadenmaterial bieten die Abschnitte von kleinem Durchmesser
einen größeren Anteil der Oberfläche pro Volumeneinheit dar, während die Abschnitte mit größerem Durchmesser verhältnismäßig
steif sind und dem Eindrücken des Filters widerstehen.
Bei der Untersuchung des Fadens unter dem Elektronenmikroskop wurden außerdem Oberflächeneffekte festgestellt. Die Oberflächen
der durch Spritzspinnen hergestellten, untersuchten Fäden waren etwas rauh im Vergleich zu Fäden, die in üblicher
Weise gesponnen werden.
Da der Faden durch die Gasströme in regelloser Form von der Spinndüse hinweggeschleudert wird, wird eine Aufnahmefläche,
z. B. die Oberfläche einer Walze oder eines laufenden Bandes, kontinuierlich quer zum Weg des herausgeschleuderten Fadenmaterials
bewegt, um das Fadenmaterial aufzufangen, ohne die regellose Orientierung der Fadenabschnitte zu beseitigen.
Wenn der wirbelnde Faden auf die Auffangfläche auftrifft, legt er sich sowohl quer als auch in Längsrichtung sowie
in allen Zwischenrichtungen auf diese Fläche. Die Bewegung
der Auffangfläche dient dazu, kontinuierlich neue Teile der Oberfläche in den Weg des Fadenmaterials zu bringen, so daß
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die aufgefangene Paser ein Band oder einen Streifen bildet,
der kontinuierlich in Längsrichtung aus der Auffangzone entfernt wird. Die Spinngeschwindigkeit und die Geschwindigkeit
der Auffangfläche werden so aufeinander abgestimmt, daß sichergestellt ist, daß das aufgefangene Band pro Längeneinheit
das gewünschte Gewicht für Tabakrauchfilter hat.
Das Auffangen des Fadens findet vorzugsweise statt, während die Oberflächenteile des Fadens noch genügend klebrig sind,
um eine gewisse Selbstverklebung an den Kreuzungsstellen zwischen den Abschnitten des Fadens zu bewirken. Bei der
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß das auf- —
gefangene Band Zugeigenschaften haben, die es ermöglichen, das Band während der anschließenden Verarbeitung zu handhaben,
ohne daß die regellose Orientierung der Fadenabschnitte innerhalb des Bandes beseitigt wird. Diese Eigenschaften
werden zweckmäßig erzielt, indem man die Eigenverklebung gleichzeitig wäphrend des Auffangens des Fadens
stattfinden läßt.
Nach dem Auffangen wird das Band seitlich verfestigt, um ihm den runden oder ovalen Querschnitt zu geben, der für
Zigarettenfilter üblich ist. Nach der Verfestigung wird aus dem Band ein dreidimensionales Gebilde, in dem die
Richtungen der querverlaufenden Teile des im wesentlichen ä
endlosen Fadens in regelloser Weise hinsichtlich der drei Koordinaten verteilt sind. Diese Anordnung erwies sich als
besonders erwünscht vom Standpunkt der Erzielung eines geeigneten Gleichgewichts zwischen den Eigenschaften, wie
Filterwirkungsgrad, Widerstand gegen die Gasströmung und Eindruckfestigkeit im Filter.
Eine Veränderung der physikalischen Anordnung des Fadenmaterials im aufgefangenen Band vor der Verdichtung des
Bandes zu Filterstäben ist nicht erforderlich, jedoch ist es häufig zweckmäßig, Klebstoffe auf das Band aufzutragen.
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Beispielsweise können Filter mit verbesserten Festigkeitseigenschaften hergestellt werden, wenn ein geeigneter Weichmacher
oder ein Bindemittel auf das Band aufgebracht wird, bevor dieses zu der Stabformungsmaschine geführt wird.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dem Band feinteiliges Material, z. B. Aktivkohle und/oder Stoffe, die chemisch
aktiv sind und die Filterwirkung verbessern, zuzusetzen. Diese Behandlungen können mit Hilfe geeigneter Sprühverfahren
vorgenommen werden, ohne die gewünschte Fadenorientierung im Band zu verändern.
Nach gewissen Aspekten eignet sich die Erfindung besonders für die Herstellung von Filtern aus Polyolefinfäden. In
üblicher Weise gesponnene Fäden aus Polyäthylen und Polypropylen zeichnen sich durch eine stark orientierte Kristallstruktur
aus. Diese Fäden nehmen die üblichen Weichmacher, die bei der Herstellung von Zigarettenfiltern verwendet
werden, nicht leicht an und haben nur in geringem Maße die Fähigkeit^ aus einem Rauchstrom gewisse unerwünschte
chemische Komponenten selektiv zu entfernen.
Nach einem Kennzeichen der Erfindung werden Gebilde aus Polyolefinfasern mit einem Bindemittel behandelt, das
eine Kombination von besonders erwünschten Eigenschaften aufweist. Bevorzugt als Bindemittel wird ein polymeres
Material, das sich zum Auftrag auf die Faserstränge in Emulsionsform eignet, bevor die Stränge der Maschine zugeführt
werden, die die Filterstäbe formt. Nach der Formung des Filterstabes wird dieser auf eine Temperatur erhitzt,
bei der eine Lösungsmittelwirkung zwischen dem als Bindemittel dienenden, geschmolzenen Polymeren und den Oberflächenschichten
der Polyolefinfaser eintritt, bei der jedoch die Faser nicht geschmolzen wird. Das aufgebrachte
Bindemittel dient somit zur Verklebung sich berührender Faseroberflächen. Das Bindemittel enthält außerdem Komponenten,
die die Selektivität bei der erzielten Filterwirkung
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- 7 -für Phenol und/oder Toluol erhöhen.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben:
Figur 1 stellt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren dar.
Figur 2 veranschaulicht rein zeichnerisch als Querschnitt durch ein erfindungsgemäß hergestelltes Zigarettenfilter
gewisse funktionelle Eigenschaften.
Figur 3 ist eine schematische Ansicht, die nicht die Struktur
veranschaulichen soll, jedoch die Durchmesserunterschiede andeutet, die zwischen den Abschnitten eines Fadens vorhanden
sind, der im erfindungsgemäßen Filter verwendet wird.
Figur 4 zeigt schematisch die Aufbringung eines Bindemittels auf das Fadenband vor der Verdichtung.
Figur 5 ist eine fotografische Aufnahme (40-fache Vergrößerung),
die die regellos angeordneten Fadenabschnitte in einem Fadenband zeigt, das gemäß der Erfindung aus einer
Spritzspinnzone aufgenommen und mit einem Bindemittel besprüht worden ist.
Figur 6 ist eine fotografische Aufnahme (25-fache Vergrößerung), die die Anordnung des Fadenmaterials nach der Verdichtung
zeigt. Es handelt sich um eine Teilansicht auf die Stirnseite eines Filters ohne Umhüllung über dem Fadenmaterial.
Die erfindungsgemäßen Filter können aus den verschiedensten faserbildenden Materialien hergestellt werden, die geschmolzen
und als Faden durch eine Düse gepreßt werden können. Geeignete Typen von faserbildenden Materialien sind beispielsweise
Polyolefine, Polyamide, Polyester, Polyacetale und Celluloseacetat. Polyolefine, z. B. Polyäthylen und Polypropylen,
und Polyamide, wie Nylon 66, haben ausreichend niedrige Schmelztemperaturen und ausreichend niedrige
Schmelzviskositäten, so daß ihre Verwendung besonders vorteilhaft ist. Materialien, die normalerweise schwierig
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ohne Zersetzung zu schmelzen sind, z. B. Celluloseacetat, können verwendet werden, wenn ein hochsiedender Weichmacher
als Mittel zur Erniedrigung des Schmelzpunktes zugesetzt wird.
Die Spritzspinndüsen sind schematisch bei 2 in Figur 1 dargestellt.
Bevorzugte Düsenkonstruktionen sind in der bereits genannten USA-Patentschrift beschrieben. Bezüglich weiterer
Einzelheiten über diese Konstruktionen wird auf diese Patentanmeldung
verwiesen. Es genügt hier, darauf hinzuweisen, daß die bevorzugte Spritzspinndüse mit einer öffnung, durch
die das geschmolzene faserbildende Material ausgepreßt wird, sowie mit einer Vielzahl von Gaskanälen versehen ist, die
um den Düsenaustritt angeordnet sind. Die Querschnittsform der Düsenöffnung hängt von der gewünschten Padenform ab. Die
üblichen runden oder ovalen Fäden werden zur Zeit bevorzugt, jedoch können auch andere Formen verwendet werden. Beispielsweise
können dreilappige Fäden hergestellt werden, indem das Material durch Y-förmige Düsenöffnungen gepreßt wird.
Die Gaskanäle sind so geneigt, daß ein erhitztes Gas, z.B. Wasserdampf, längs allgemein zusammenlaufender Wege ausströmt,
deren Achsen die verlängerte Achse der Spinndüse nicht schneiden. Die mit hoher Geschwindigkeit aus den Kanälen
austretenden Gasströme verstrecken den aus der DUsenöffnung
ausgepreßten Faden 4 und schleudern ihn in regellos wirbelnder Form von der Düse hinweg. Eine Auffangvorrichtung,
die vor der Spritzspinnvorrichtung 2 angeordnet ist, nimmt das frisch gesponnene Fadenamterial 4 auf. In
Figur 1 ist die Auffangvorrichtung als rotierende Trommel 6 dargestellt, die eine glatte Oberfläche hat und sich quer
zur Laufrichtung des Fadenmaterials bewegt. Natürlich können auch andere Auffangvorrichtungen für die Zwecke der Erfindung
verwendet werden. Beispielsweise köRnen kann die Trommel durch
ein endloses Band ersetzt werden, das längs eines Weges geführt wird, der das Spritzbild aus der Düse 2 schneidet.
Ferner muß die Oberfläche der Auffangvorrichtung nicht glatt sein. Beispielsweise ist in gewissen Fällen eine durchlässige
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oder poröse Auffangfläche erwünscht, um die Wahrscheinlichkeit einer Verschiebung der abgelegten Padenabschnitte durch
die Gasbewegung zu verringern. Ebenso kann es in gewissen Fällen zweckmäßig sein, die Trommel oder sonstige Auffangfläche
elektrostatisch aufzuladen.
Während der Drehung der Trommel 6 bildet sich ein endloses Faserband 8, dessen Breite dem Durchmesser entspricht, den
das Spritzbild der Düse 2 bei der Auffangzone hat. Bandbreiten im Bereich von etwa 10 cm bis.20 cm werden normalerweise
bevorzugt.
Jedes Teilstück des Fadens 4 wird von der Mittelachse der
Austrittsöffnung der Spritzdüse 2 mit ständig wechselnder Größenordnung und Richtung abgelenkt, während es durch die
Gasstrahlen herausgeschleudert und gereckt wird. Demzufolge wird der im wesentlichen endlose Faden in zahlreichen
Windungen sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung des Bandes sowie in allen Zwischenrichtungen gelegt. Diese
Anordnung ist in Figur 5 dargestellt.
Bei der Durchführung der Erfindung bleibt die regellose Anordnung der Fadenabschnitte innerhalb des Bandes 8
während aller folgenden Stufen des Verfahrens erhalten. Da das Band während der Handhabung gewöhnlich Zugbelastungen
unterworfen wird, die das Bestreben haben, die Fadenabschnitte stärker parallel zur Längsrichtung des Bandes auszurichten,
ist es zweckmäßig, eine gewisse Verklebung der sich kreuzenden Fadenabschnitte in oder in der Nähe der Auffangzone vorzunehmen.
In den meisten Fällen kann dies bereits dadurch erreicht werden, daß man die Auffangvorrichtung 6 dicht
genug an der Düse 2 anordnet, wobei der Faden 4 aufgefangen wird, während Teile seiner Oberfläche noch etwas klebrig
sind. Wenn der Faden 4 vor seiner vollständigen Aushärtung aufgefangen wird, findet eine Selbstverklebung an den
Kreuzungspunkten zwischen den sieh berührenden Fadenabschnitten statt. Natürlich kann in Fällen, in denen eine
Eigenverklebung nicht möglich oder unerwünscht ist, ein
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geeignetes Bindemittel auf die Auffangvorrichtung mit
dem Fadenmaterial gesprüht werden.
Das Gewicht des Bandes 8 kann zwischen 20 000 und 100 000
den. liegen und beträgt zur Erzielung optimaler Filterwirkung für Zigarettenrauch etwa 40 000 bis 60 000 den. Das Gewicht
des Bandes kann geregelt werden, indem die Spinngeschwindigkeit an der Düse 2 und/oder die Drehgeschwindigkeit der Auffangtrommel
6 geregelt wird.
Bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung wird das Band 8 von der Trommel 6 mit Hilfe einer Rolle 12, die mit der
Trommel 6 zusammenarbeitet, auf ein endloses Band 10 abgelegt. Das Band 8 läuft in einen Verdichtungstrichter 14
einer üblichen Filterstab-Formungsmaschine. Ein Papierstreifen wird dieser Maschine zugeführt, um das Fadenmaterial
in üblicher Weise zu umhüllen. Der erhaltene Filterstrang wird auf ein Band 18 abgelegt und anschließend in geeignete
Stücke geschnitten, die in Zigaretten eingearbeitet werden.
Während das Band an den zusammenlaufenden und geneigten Oberflächen
des Trichters 14 vorbeigezogen wird, werden Teile des Bandes seitlich zueinander verschoben. Dieses Zusammenrollen oder Bündeln ergibt ein dreidimensionales Gebilde,
in dem die querverlaufenden Fadenabs chnitfce hinsichtlich
der drei Koordinaten im wesentlichen regellos verteilt sind. In diesem Zusammenhang wird auf die in Figur 6 dargestellte
Aufnahme verwiesen.
In Figur J5 ist eine weitere wichtige Eigenschaft des Fadenmaterials
der erfindungsgemäßen Zigarettenfilter veranschaulicht. Der Faden hat keinen gleichmäßigen Durchmesser.
Einige Abslinitte 20 sind viel dicker als andere Abschnitte
Beispielsweise können in Abhängigkeit von den Spritzbedingungen die dünnsten Abschnitte Durchmesser im Bereich von
etwa 10 bis 20 Ai und die dickstenAbschnitte Durchmesser im
Bereich von etwa 50 bis 60/U haben. Ferner sind Fadenabschnitte
vorhanden, die die verschiedensten Durchmesser zwischen den genannten Werten aufweisen. Ferner liegt der
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mittlere Durchmesser sämtlicher Fadenabschnitte dichter beim Minimum als beim Maximum, so daß Fadenabschnitte
mit kleineren Durchmessern überwiegen.
In Figur 3, die die Größenordnung der Durchmesserschwankungen
längs des Fadens veranschaulicht, ist die periodische Wiederholung dieser Schwankungen stark verzerrt. Aus Figur 5 ist
ersichtlich, daß die Übergänge zwischen der verschiedenen Durchmessern nicht plötzlich, sondern allmählich über verhältnismäßig
lange Abstände längs der Faser auftreten. Unter einem Mikroskop sind dicke und dünne Teile eines einzelnen
Fadenabschnitts nicht erkennbar. Der Fadenabschnitt hat vielmehr das Aussehen einer Reihe von Fasern der verschiedensten
Größe.
In Figur 2 ist ein Filter 16 dargestellt, das mit einer Papierhülle
24 versehen ist, die das Fadenmaterial umschließt. Auch hier ist das Fadenmaterial sehr schematisch dargestellt.
Die Abbildung soll lediglich gewisse funktionell bedeutsame Unterschiede zwischen dem Fadenmaterial der erfindungsgemäßen
Filter und dem Fadenmaterial, das üblicherweise in Zigarettenfiltern verwendet wird, deutlich machen. Anstatt
das Fadenmaterial zu kräuseln, um Fadenabschnitte zu erhalten, die quer zur Strömungsrichtung des Rauchs angeordnet
sind, werden Abschnitte des Fadens, der das erfindungsgemäße Filter bildet, in regelloser Ausrichtung
angeordnet. Teile des Fadens erstrecken sich in Längsrichtung, in Querrichtung des Filters und in jeder anderen
Richtung. Ferner haben die in üblichen Filtern verwendeten Fäden nicht die erheblichen DurchmesserSchwankungen des
erfindungsgemäß verwendeten Fadens. Die äickerjkbschnitte 20
verleihen dem Filter die strukturelle Festigkeit und widerstehen dem Eindrücken des Filters während des Einsetzens
in die Zigarette und während des Gebrauchs. Die dünnen Abschnitte 22 bieten eine große Oberfläche dar, die die Rauchteilchen
mechanisch einfängt.
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Die in Figur 2 angedeuteten Unterbrechungen im Fadenmaterial sind nicht als Unterbrechungen im Faden selbst
auszulegen» vielmehr veranschaulichen sie die Abweichungen des Fadens aus der Betrachtungsebene. Die unterschiedlichen
Längen der Fadenabschnitte in Figur 2 sollen andeuten, daß Schwankungen in den Längen der querverlaufenden Fadenabschnitte
in jeder gegebenen Richtung oder Ebene vorhanden sind.
Die Art und Anordnung des Fadenmaterials in den erfindungsgemäßen
Filtern ermöglichen es, die Eigenschaften, die
normalerweise für Zigarettenfilter gewünscht werden, gut aufeinander abzustimmen. Filter, die den gewünschten Umfang und die Festigkeiteeigenschaften haben, an die die
Raucher gewöhnt sind, können hergestellt werden, ohne daß soviel Material hineingepackt wird, daß der Druckabfall
im Filter unannehmbar hoch wird. Ferner werden die Filterstäbe aus dem Fadenmaterial gebildet, wie es unmittelbar
auf die Auffangvorrichtung, die den frisch gesponnenen Faden aufnimmt, abgelegt wird. Eine mechanische
Zwischenbehandlung des Fadens, z.B. Kräuseln, ist vor der Formung des Bandes aus Fasermaterial zu Filterstäben
nicht erforderlich. Dieses Verfahren ist daher sehr wirksam.
Es ist offensichtlich, daß verschiedene Modifikationen des vorstehend beschriebenen Verfahrens möglich sind, jedoch
dient ein kurzes Eingehen auf gewisse interessantere Variationen der weiteren Veranschaulichung de,r Erfindung.
In den Abbildungen ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Band 8 des aufgenommenen Fadenmaterials verhältnismäßig
schmal ist und in einen einzelnen Filterstrang umgewandelt werden kann. Dies ist jedoch nicht wesentlich.
Gegebenenfalls kann ein verhältnismäßig breites Band aus Fadenmaterial aufgenommen werden, indem beispielsweise die
Auffangvorrichtung vor der Spinndüse seitlich hin- und herbewegt
wird, und das breite Band kann in Längsrichtung in mehrere Streifen aufgeteilt werden, die jeweils die Breite
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und das Gewicht aufweisen, die für die Herstellung eines einzelnen Pilterstranges geeignet sind. In diesem Fall
wird jeder Einzelstreifen dem Verdichtungstrichter einer Stabformungsmaschine in der Weise zugeführt et, wie
dies im Zusammenhang mit dem Band 8 von Figur 1 beschrieben ist.
Ferner ist die Pälerhülle 24 um das Fadenmaterial nicht in
allen Fällen erforderlich. Bei den meisten Zigarettenfiltern, die heute hergestellt werden, ist das Fadenmaterial mit
Papier umhüllt, aber es wurden bereits Vorschläge gemacht, diese Hüllen wegzulassen. Wenn die Umhüllung mit Papier
in gewissen Fällen als unerwünscht angesehen wird, kann
beim Fadenmaterial gemäß der Erfindung darauf verzichtet werden. Der aus dem Verdichtungstrichter oder einer sonstigen
Stabformungsmaschine austretende geformte Strang des Fadenmaterials kann statt dessen einer Behandlung unterworfen
werden, durch die auf dem Strang eine harte Außenschicht in Form einer Hülle aus miteinander verschmolzenen
Fadenabschnitten gebildet wird, oder der geformte Strang des Fadenmaterials kann nach dem Verfahren behandelt werden,
das in der USA-Patentschrift 3 190 294 beschrieben ist.
Es erweist sich ferner häufig als zweckmäßig, feste oder flüssige Z-usätze mit dem Fadenmaterial des Filters zu
kombinieren. Diese Zusätze verbessern die Eignung der Filterprodukte für gewisse Zwecke. Beispielsweise kann
es erwünscht sein, einen oder mehrere Stoffe, die die Selektivität (z.B. für Phenol) der Filterwirkung verbessern,
und/oder ein feinteiliges Filtermaterial, wie Aktivkohle,
und/oder einen Aromastoff, wie Menthol, zuzusetzen.
Verschiedene Methoden sind verfügbar, um die Zusatzstoffe in die gewünschte Kombination mit dem Fadenmaterial zu
bringen. Ein Zusatzstoff, der mit dem faserbildenden Material oder den Umgebungsbedingungen des Spritzspinnens
nicht unverträglich ist, kann der geschmolzenen Spinn-
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masse zugesetzt werden. Die verschiedensten Zusatzstoffe können nach bekannten Verfahren dem Fadenmaterial nach
dem Spinnen zugesetzt werden. Ein versprühter Zusatzstoff kann auf das Fadenmaterial in der Zone aufgebracht werden,
wo es anfänglich in Form eines Bandes abgelegt wird, oder der Zusatzstoff kann auf das Band nach seiner Bildung aufgesprüht
werden.
Bindemittel oder Weichmacher werden gewöhnlich auf das Fadenmaterial in Fällen gesprüht, in denen dies die
strukturellen Eigenschaften des Filters verbessert. Beispielsweise gehören zu den zahlreichen Weichmachern, die
sich für Celluloseacetatfasern eignen, die üblichen Weichmacher für Celluloseester, z. B. Acetyltriäthylcitrat,
Methylphthaliyläthylglykolat, TributylphthaÄ, Tripropionin,
Triacetin usw.
Bindemittel, die für Fasern aus linearen und isotaktischen Polyolefinen von verhältnismäßig hohem Schmelzpunkt besonders
wertvoll sind, sind die polymeren Materialien, in denen wenigstens ein Teil der Struktur den niedrigmolekularen
Lösungsmitteln für das Polyolefin in etwa analog ist. Diese Mittel können auf das Fadenmaterial vor der
Bildung des Filterstabes ohne Beeinträchtigung der mechanischen Verarbeitung aufgebracht und dann nach der Formung
des Stabes durch Hitze aktiviert werden. Die Erweichungstemperatur des Bindemittels liegt zweckmäßig über der Temperatur,
bei der der Auftrag auf den Oberflächen der Polyolefinfasern getrocknet wird, um die Verdichtung des Fadenmaterials
zur gewünschten Stabstruktur nicht zu erschweren. Die Erweichungstemperatur muß jedoch so weit unter derjenigen
der Polyolefinfaser liegen, daß die Verklebung ohne wesentliche Verschlechterung der Porosität der Struktur stattfinden
kann. Die Erweichungstemperatur von Bindemitteln sollte somit bei Verwendung für Polyäthylenfasern im Bereich
von etwa 60 bis 125°C und bei Verwendung für Polypropylen im Bereich von etwa 60 bis 15O°C liegen. Bekannte
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Copolymerisationsverfahren sind für den Pall verfügbar,
in dem eine Verbesserung der Materialien, deren Schmelzpunkte in den genannten Bereichen liegen, notwendig ist.
Bevorzugt werden Bindemittel, die nicht nur die Aufgabe der Verklebung erfüllen, sondern gleichzeitig die Filterwirkung
des Filters steigern. Zu diesem Zweck können als Bindemittel Stoffe verwendet werden, die funktioneile
Gruppen enthalten, die die Selektivität in Richtung der Entfernung von Phenol oder anderen unerwünschten Komponenten
des Rauchs steigern. Beispielsweise können geeignete polymere Materialien, die die Selektivität für
Phenol steigern, durch Polymerisation eines polymerlslerbaren ungesättigten organischen Esters, wie Vinylacetat,
oder eines Acrylsäureester oder eines Vinyläthers hergestellt
werden.
In Figur 4 ist schematisch die Aufeinanderfolge der Maßnahmen bei der Behandlung eines Bandes aus Fadenmaterial,
das auf die Im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Welse
abgelegt worden ist, mit einem Bindemittel dargestellt. Das Band 8 wird auf die gleiche Weise wie das Faserband
in Figur 1 gebildet, aber bei der in Figur 4 dargestellten Anordnung kommt dieses Band aus einem Behälter 26. Es 1st
natürlich freigestellt, ob das Band von der Auffangtrommel 6 kontinuierlich oder mit Unterbrechungen, die eine vorübergehende
Lagerung des Bandes erfordern, zu Filterstäben verarbeitet wird.
Das Band wird aus dem Behälter 26 durch eine rotierende Walze 28 abgezogen. Gegenüber der Walze 28 1st eine Sprühvorrichtung
30 angeordnet, die ein Bindemittel auf das Fadenmaterial des Bandes aufbringt. Wie in Figur 4 dargestellt,
wird das Bindemittel nur auf eine Seite des Bandes aufgetragen, jedoch kann der Auftrag auch auf beide Seiten
erfolgen, wenn das versprühte Bindemittel von einer Seite nicht ausreichend in das Band eindringt. Natürlich kann
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das Bindemittel auch mit beliebigen anderen geeigneten Vorrichtungen aufgetragen werden. Beispielsweise kann
das Band durch ein Bad geleitet werden, das das Bindemittel enthält, oder das Bindemittel kann als Pulver aufgebracht
und durch Wärme aktiviert werden. Die Menge des zugeführten Bindemittels sollte gewöhnlich so gewählt werden, daß nach
dem Trocknen an der Luft, bei dem flüchtige Bestandteile entfernt werden, die aufgebrachte Bindemittelschicht etwa
20 bis 25 % des Gesamtgewichts des behandelten Bandes ausmacht,
jedoch kann bereits eine Menge von 5 % Bindemittel genügen.
Die Behandlungen, die auf die Aufbringung des Bindemittels folgen, hängen in gewissem Umfange von der Zusammensetzung
und der Form des Bindemittels ab. Als besonders vorteilhaft für die Verwendung mit Polyolefinfasern wird als Bindemittel
beispielsweise eine Emulsion eines polymeren Materials des vorstehend beschriebenen Typs bevorzugt. In Figur
4 ist die Behandlung dargestellt, die in diesem Fall angewendet wurde.
Nach dem Auftrag der /Emulsion läuft das Band 8 durch einen Trockner 22* wo die flüchtigen Bestandteile der Polymeremulsion
abgedampft werden. Die Temperatur im Trockner muß unter der Temperatur liegen, bei der das Bindemittel
eine lösende Wirkung auf die Polyolefinfaser ausübt, z. B. unter etwa 9o°C. Das Band läuft dann durch eine übliche
Stabformungsmaschine Jk, die das Band zum Filterstrang 36
formt. Der Filterstrang 36 läuft durch eine Kammer 38, wo
er auf eine Temperatur erhie'tzt wird, die unter dem Schmelzpunkt
der Faser liegt, aber hoch genug ist, um das als Bindemittel dienende Polymere zu erweichen oder zu schmelzen und
eine Lösungsmittelwirkung zwischen Bindemittel und Oberflächenteilen der Faser auszulösen.. Nach dem Erhitzen wird
der Filterstrang 38 gekühlt, wobei eine stabilisierte
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Porenstruktur ausgebildet wird, in der sich berührende
Paseroberflächen miiteinander verklebt sind. Der stabilisierte Pilterstrang wird dann auf geeignete Längen geschnitten
und mit Tabak zu Zigaretten verarbeitet.
üngetrocknetes Polyäthylen wurde in einer Strangpresse durch Erhitzen geschmolzen. Das Material wurde bei etwa
3§5°C durch eine Düse mit runder öffnung von 0>711 nun
Durchmesser ausgepreßt. In die Düse waren drei öffnungen von 2,083 mm Durchmesser eingearbeitet, die in Abständen
von 120° um die Spinnöffnung angeordnet waren. Aus diesen öffnungen kam Wasserdampf in Strahlen heraus, deren Achsen
zur verlängerten Achse der Spritzdüse hin zusammenliefen, aber diese Achse nicht schnitten. Die Achsen der Dampföffnungen
waren so geneigt, daß eine öffnung von etwa 1,6 mm Durchmesser zwischen ihnen am Punkt der engsten
Konvergenz gebildet wurde. Dieser Punkt lag, in Strömungsrichtung gesehen, etwa 2,5 cm hinter dem Austritt der
Spinndüse. Der Wasserdampf wurde bei einer Temperatur von etwa 4lO°C und einem Druck von 1,75 atü zugeführt.
Der mit hoher Geschwindigkeit ausströmende Dampf reckte den Strang und peitschte ihn regellos umher, wobei nur
wenige oder keine Padenbrüche auftraten. Der Durchmesser des Fadens schwankte zwischen etwa 15 und etwa 55/U,
während der mittlere Durchmesser etwa 25/u betrug.
Das Fadenmaterial wurde aus der Spinnzone auf der Oberfläche einer Trommel aufgenommen, die im Abstand von etwa
41 cm von der Düse angeordnet war. Die Oberflächengeschwindigkeit der Trommel betrug etwa 1 m/Min. Das Material
wurde als Band aufgenommen, das eine Breite von etwa 13 cm
und einen Titer von etwa 50 000 hatte. Innerhalb des Bandes erstreckten sich die Fadenabschnitte nach allen Richtungen.
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Das Band wurde seitlich zu einem zylindrischen Filterstrang verdichtet, indem es durch den Trichter einer
Stabformungsmaschine geführt wurde. Eine Papierhülle wurde in üblicher Weise aufgebracht. Der Pilterstrang
wurde dann zu Zigarettenfiltern von 20 mm Länge Verschnitten.
Ein durchschnittlicher Druckabfall von 55 nun WS wurde festgestellt, wenn Luft in einer Menge von 15 cnr/
Sek. durch diese Filter geleitet wurde.
Ein Polypropylenfaden wurde durch Spritzspinnen unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungen unter Verwendung der
dort beschriebenen Vorrichtungen hergestellt. Das Fadenmaterial wurde auf der Oberfläche der rotierenden Trommel
in Form eines endlosen Bandes aufgenommen, das eine Breite von etwa 15 cm und in der Mitte eine Dicke von 3,2 mm hatte.
Das Band hatte ein Gewicht von etwa 4,7 g/m. Dies entspricht in der linearen Dichte einem endlosen Faserstrang von
42 000 den. Das Band wurde mit einer Emulsion eines Vinylacetathomopolymeren
besprüht (im Handel erhältlich unter der Bezeichnung CL-22, hergestellt von der Anmelderin),
die mit Wasser auf einen Fest stoff gehalt von 25 % verdünnt
war. Die Emulsion wurde mit einer üblichen Spritzpistole für Anstrichmittel aufgetragen. Die aufgespritzten Menge
entsprach etwa 20 bis 25 $> Polyvinylacetat im Band, gemessen nach dem Trocknen des Bandes an der Luft, bei dem
die flüchtigen Bestandteile der Spritzemulsion entfernt wurden. Das getrocknete Band wurde in einer üblichen
Filterformungsmaschine mit Zigarettenpapier umhüllt und der Strang wurde in Stücke von 12 cm Länge zerschnitten.
Die Stäbe wurden 20 Min. in einem Ofen mit Zwangskonvektion bei 125°C gehalten und anschließend auf Raumtemperatur
gekühlt. Die Filter wurden in Stücken von 20 mm von den Stäben abgeschnitten und im Vergleich zu einem
handelsüblichen Filter der gleichen Menge aus Cellulose-
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acetatfasern geprüft. Im Durchschnitt wurden die folgenden
Ergebnisse erhalten:
durch Spritzspinnen hergestelltes Filter |
handelsübli ches Filter aus Cellulo seacetat |
|
Druckabfall, mm WS | 62 | 65 |
Filtergewicht, g | 0,094 | |
Gesamtgewicht des Filters, | g 0,124 | 0,135 |
Festigkeit | 82 | 82 |
Filterwirkungsgrad | 54 | 51 |
Selektivität für Phenol | 2,8 | 2,8 |
Die Festigkeit wurde als Durchmesser bestimmt, den das Filter nach einer Belastung von 454 g hatte, ausgedrückt
in % des ursprünglichen Durchmessers.
Der Filterwirkungsgrad wird wie folgt bestimmt: Eine angezündete Zigarette, die aus einer 65 mm-Tabaksäule und
einem 20 mm-Filter bestand, wurde mit Zügen von 35 cnr
und 2 Sekunden Dauer in einer Häufigkeit von l/Min, durch eine mit Glasmikrofasern gefüllte Falle (Cambridge filter
media No. CM-113, Hersteller Cambridge Filter Corporation,
Syracuse, New York) geraucht, die 99*9 % aller Rauchteilchen
zurückhält, deren Durchmesser größer ist als 0,3/u . Die
Zigaretten werden bis zu einer Gesamtlänge von 3° nun geraucht.
Der Wirkungsgrad in % wird dann aus der folgenden Formel berechnet:
Wirkungsgrad in % = Gewichtszunahme des Filters ^
Gewichtszunahme von Filter + Falle
Die Selektivität für Phenol wird unter Verwendung einer Rauchmaschine des Typs, der in Tabacco Science 2, 73 (1958)
beschrieben ist, und durch gaschromatographische Analyse gemessen. Die Selektivität für Phenol wird bestimmt durch
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Rauchen einer Zigarette, die aus einer 65 mm-Tabaksäule
(0,92 * 0,02 g) und einem Filter von 20 mm besteht und
bei 23,35 t 1,1°G und 80 % relativer Feuchtigkeit konditioniert
worden ist. In der Rauchmaschine werden Züge von 35 cnr und 2 Sekunden Dauer alle 58 Sekunden gemacht.
Das Rauchen wird solange fortgesetzt, bis die Gesafcmtlänge der Zigarette auf 30 mm abgenommen hat. Eine Rauchkondensatlösung
wird aus den Filtern (Glasmikrofilter mit Acrylharz als Bindemittel) hergestellt, indem man die Filter in
eine 2n-Xtzkalilösung taucht, innere/T3tandard(ö-Chlorphenol)
zusetzt, sämtliche Kondensatzspuren von den Filern durch Waschen mit weiterer Lauge beseitigt, die Filter auspreßt,
durch eine Glasfritte abnutscht und das Filtrat mehrmals nacheinander mit Xther extrahiert. Zur anschließenden Behandlung
gehört eine Ansäuerung der erhaltenen wässrigen Lösung mit Schwefelsaure bei 0°C, wiederholte Extraktion
der Phenole durch Behandlung der angesäuerten Lösung mit Xther, Waschen der Xtherextrakte mit gesättigtem Natriumbicarbonat,
Eindampfen der Xtherlösung auf ein Volumen von 5 ml und Analyse mit einem Gaschromatographen, der mit
einem Flammenionisierungsdetektor ve^ehen ist. Das Verhältnis der Peakfläche des Phenols zu derjenigen des o-Chlorphenols
ist ein Maß des Phenols im Rauch. Die Phenolmenge im Rauchkondensat wird durch die folgende Gleichung berechnet:
Phenolgewicht/Gewicht des inneren Standards χ Mikrogramm des zugesetzten
inneren Standards
Mikrogramm Phenol/Zigarette =
Zahl der zur Gewinnung der Probe gerauchten Zigaretten
Auf die gleiche Weise wird eine 85mm lange filterfreie
Vergleichszigarette (gleiche Tabaksäule wie beim Filterzigarettentest) geraucht und das Kondensat auf Cambridge-Glasfaserfiltern
aufgefangen. Das Phenol im Kondensat wird auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmt.
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- 21 -
Die Phenolmenge in Mikrogramm/mg Kondensat für die filterfreie Vergleichszigarette im Verhältnis zur Phenolmenge
pro mg Kondensat für die Filterzigarette ergibt die Phenolselektivitätszahl S für das Filter.
Mikrogramm Phenol pro Zigarette
S =
mg Kondensat pro Zigarette filterlose Vergleiohszigarette
Mikrogramm Kondensat pro Zigarette Filterzigarette
mg Kondensat pro Zigarette
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde ein spritzgesponnenes
Polyäthylenband hergestellt. Ein Teil des aufgefangenen Bandes aus Fasermaterial wurde mit einer Emulsion
eines Styrol-Butadien-Copolymeren (Darex 511 L, Latex mit hohem Styrolgehalt, W. R. Grace & Co.) besprüht und
an der Luft bei Raumtemperatur getrocnsknet. Dieser Teil
des Bandes enthielt 20 bis 25 Qew.-# des Styrol-Butadien-Copolymeren.
Das Band wurde zum Filter verdichtet, mit Zigarettenfilterpapier umhüllt und in Längen von 20 mm .
geschnitten. Einige dieser Filter würgen dann 17 Minuten
ο einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 116 C unter- ä
worfen. Weitere Teile des spritzgesponnenen Bandes wurden ohne Zusatz der Copolymeremulsion zu Filtern verarbeitet,
und einige dieser Filter wurden 17 Minuten beill6°C gehalten.
Das spritzgesponnene Polyäthylen mit und ohne Emulsionszusatz und mit und ohne Wärmebehandlung wurde
verglichen.
Behandlung Festigkeit
. I ..I III. Il ■ . Il I I .1 ■ I . I |
Ursprüngliches spritzgesponnenes Band 71
Spritzgesponnenes Band auf 116°C erhitzt 73
Spritzgesponnenes Band mit Styrol-Butadien-Copolymer-]?tfcac
72
Spritzgesponnenes Band mit Styrol-Butadien-Copolymer-Latex
und Wärmebehandlung bei 1160C 83
Die Filter, die das Styrol-Butadien-Copolymere enthielten,
zeigten ferner die Fähigkeit, Toluol selektiv aus Zigarettenrauch zu entfernen.
Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch eine Emulsion eines niedrigmolekularen Polyäthylens
als Bindemittel aufgesprüht wurde (Spencer Chemical PoIy-Em 4l Nonionic). Der spritzgesponnene Faden
wurde aus sekundärem Celluloseacetat hergestellt, das einen Acetylwert von 55 hatte und vor dem Spinnen auf einein heißen
Walzenmischer mit 16 % Dimethoxyäthylphthalat gemischt worden
war. Die Filter wurden 10 Minuten bei 125°C gehalten. Die gebildeten Filterstäbe ergaben Filter, die eine Festigkeit
von 77 % hatten im Vergleich zu 56 % bei Filtern, die in
gleicher Weise ohne den wärmebehandelten Zusatz hergestellt worden waren.
109853/0345
Ein durch Spritzspinnen hergestelltes Band aus einem Endlosfaden aus Nylon 66, der einen mittleren Durchmesser von etwa
j5 dpf hatte und unter dem Elektronenmikroskop eine genarbte Oberfläche zeigte, wurde zu einem üblichen Zigarettenfilter
mit folgenden Eigenschaften verarbeitet?
durchschnittlicher Druckabfall 50 mm
durchschnittliches Gewicht 0,207 g
Phenolentfernung 28 ng Selektivität für Phenol 1,8.
Ein Filter, das aus üblichen Nylonstapelfasern von 3 dpf hergestellt
worden war, zeigte einen Phenol-Selektivitätswert von 1,1.
Diese Beispiele veranschaulichen, daß die Filter, die erfindungsgemäß
direkt aus spritzgesponnenen Fadensträngen ohne mechanische Kräuselung hergestellt werden, den in üblicher
Weise hergestellten Filtern überlegen sind. Durch die regellose
Anordnung des Fadenmaterials in den erfindungsgemäßen Filtern wird den Filtern ein hoher Filterwirkungsgrad verliehen,
ohne daß es erforderlich ist, die Fasern so dicht im Filter zu packen, daß der Druckabfall auf eine unerwünschte
Höhe steigt. Die hier beschriebenen zusätzlichen Behandlungen können angewendet werden, um die Festigkeit der durch Stritzspinnen
hergestellten Filter und ihre Selektivität für bestimmte Bestandteile des Rauchs zu verbessern. Demgemäß können
verbesserte Filter wirtschaftlich und wirksam hergestellt werden«
Die erfindungsgemäßen verdichteten Stränge aus Fadenmaterial
können auch als Luft- oder Rauchfilter in analogen Umgebungen verwendet werden.
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Claims (1)
- Patentansprüche1) Verfahren zur Herstellung von Tabakrauchfilter^ dadurch gekennzeichnet» daß man ein im wesentlichen endloses Fadenmaterial durch Spritzspinnen herstellt, eine Auffangfläche im Winkel zu wenigstens einem Teil des Spritzweges des frisch gesponnenen Fadenmaterialβ kontinuierlich be-wegt und hierbei ein langgestrecktes Band von regellos angeordneten Fadenabschnitten auffängt und Teile dieses Bandes relativ zueinander seitlich so bewegt, daß ein endloser Filterstrang gebildet wird, von dem einzelne Tabakrauchfilter abgetrennt werden können.2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das aufgenommene Band in Längsrichtung zu mehreren Streifen aufschlitzt und Teile jedes Streifens relativ zueinander seitlich so verschiebt, daß ein endloser Filterstrang gebildet wird.3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial aufgefangen wird, während Oberflächenteile des Fadenmaterials klebrig sind, wodurch Eigenverklebung an den Kreuzungsstellen zwischen den Fadenabschnitten unter Stabilisierung der regellosen Ausrichtung der Fadenabschnitte im Band stattfindet.4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bildung des Filterstranges ein Bindemittel auf das Fadenmaterial im Band aufgebracht und das Bindemittel nach der Bildung des Filterstranges durch Hitze aktiviert wird.5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel einen Stoff enthält, der Phenolkomponenten selektiv aus einem Rauchstrom entfernt. ~ ~~109853/03456) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel einen Stoff enthält, der Toluolkomponenten selektiv aus einem Rauchstrom entfernt.7) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial durch Spritzspinnen aus einem geschmolzenen Polyolefin hergestellt und als Bindemittel auf das Band eine Emulsion eines polymeren Materials aufgebracht wird, das einen Schmelzpunkt im BeisLch :dem Schmelzpunkt des Olefins hat.das einen Schmelzpunkt im BeisLch zwischen etwa 90 C und8) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Polymeres eines ungesättigten organischen Esters, ein PttVinylacetatpolymeres, ein Styrolpolymeres oder ein Copolymeres von Styrol und Butadien enthält.9) Verfahren zur Herstellung von Zigarettenfiltern, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Spritzspeinnen einen im wesentlichen endlosen Faden herstellt, dessen Durchmesser zwischen einem Minimum im Bereich von 10 bis 20 η bis zu einem Maximum im Bereich von 50 bis 60 u schwankt, wobei der mittlere Durchmesser geringer ist als das Mittel zwischen dem Minimum und Maximum und die Durchmesserschwankungen in Abständen von wenigstens einigen Zoll periodisch auftreten, eine Auffangfläche im Winkel zu wenigstens einem Teil des Spritzweges des spritzgesponnenen Fadens bewegt und hierbei das Fadenmaterial in Form eines lang gestreckten Gebildes von regellos angeordneten Fadenabschnitten auffängt, das eine Breite im Bettich von etwa 10,, bis 20 cm, denund einen Titer im Bereich von etwa 40000 bis 60000/hat, und das aufgefangene Gebilde in die für Zigarettenfilter gewünschte Querschnittsform bringt und den hierbei gebildeten lang gestreckten Filterstrang zu Einzelfildtern zerschneidet.10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man109853/0345ein Bindemittel auf das Fadenmaterial vor der Bildung des Filterstranges aufbringt und das Bindemittel naeh der Bildung des Filterstranges aktiviert,11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Celluloseacetat als Fadenmaterial verwendet wird.12) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Fadenmaterial ein Polyolefin verwendet wird.13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein polymeres Material verwendet wird, das Phenolkomponenten selektiv aus dem Rauchstrom entfernt und einen Schmelzpunkt hat, der über etwaSchmelzpunkt des Polyolefins liegt.nen Schmelzpunkt hat, der über etwa 900C und unter demGasfilter, gekennzeichnet durch ein stabförmiges Bündel aus im wesentlichem endlosem stritzgesponnenem synthetischem
Fadenmaterial, in dem Abschnitte des Fadens sich regellos
nach jeder Richtung erstrecken, der Faden einen Durchmesser zwischen einem Minimum im Bereich von 10 bis 20 ax und einem Maximum im Bereich von 50 bis 60 η hat, wobei der mittlere Durchmesser kleiner ist als der Mittelwert zwischen dem Minimum und dem Maximum und der Strang eine Dichte im Bereich von 20000 bis 100000 den hat.15) Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filter für die Filtration von Tabakrauch wirksam ist und
der Strang eine Dichte im Bereich von 40000 bis 6OOOO den
hat.16) Filter für Tabakrauch nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial aus Celluloseacetat oder
einem Polyolefin besteht.17) Filter für Tabakrauch nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß der Strang ein Bindemittel enthält und die
sich berührenden Teile des Fadens miteinander verklebt sind.109853/034518) Filter für Tabakrauch nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein polymeres Material ist, das Phenolkomponenten aus einem Rauchstrom selektiv entfernt·109853/Q345
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