DE1692927B2 - FILTER FOR TOBACCO SMOKE - Google Patents
FILTER FOR TOBACCO SMOKEInfo
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Classifications
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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
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
- A24D3/16—Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
- A24D3/163—Carbon
Description
Bei der Zigarettenherstellung hat man als Tabakrauchfilter bereits synthetische Fasern, wie Cellusoseesterfasern verwendet. Solche Filter entfernen jedoch nicht die unerwünschten Gasphasenbestandteile aus dem Tabakrauch in einer ausreichenden Menge. Man hat darum den Celluloseesterfasern auch schon zusätzliche Stoffe, wie Stärke, zugegeben, die mit Hilfe eines Bindemittels an ihrem Platz gehalten werden. Auch hierdurch wird nicht eine befriedigende Filierwirkung erzielt.In cigarette manufacture, synthetic fibers such as cellulose ester fibers are already used as tobacco smoke filters used. However, such filters do not remove the undesirable gas phase constituents the tobacco smoke in a sufficient amount. That's why you already have the cellulose ester fibers additional substances, like starch, are added to that with the help of a binder are held in place. This also does not produce a satisfactory filtering effect achieved.
Auch solche Stoffe, die selbst eine bindende Wirkung haben, sind schon neben synthetischen Fasern für ^o Tabakrauchfilter verwendet worden. Zu solchen Stoffen gehören gewisse Wachse. Auch hiermit werden nicht ausreichende Mengen der unerwünschten Stoffe aus dem Tabakrauch entfernt.Even such substances, which have a binding effect themselves, are, in addition to synthetic fibers, for ^ o Tobacco smoke filters have been used. Certain waxes belong to such substances. Even hereby won't Removed sufficient amounts of undesirable substances from tobacco smoke.
Aktivkohle erhöhl die Wirksamkeit von Tabakrauch- filtern. Besonders wirksam ist Aktivkohle in sehr feinteiligcr Form. Beim Beimischen von Aktivkohleteilchen für die Herstellung von Tabakrauchfiltern zu synthetischen Fäden wurde jedoch festgestellt, daß die Kohleteilchen nicht gut an den synthetischen Fäden in den Filtern halten. Darum hat man Bindemittel benutzt, um die Kohletcilchen auf den Fasern festzuhalten. Die Bindemittel inaktivieren jedoch die Aktivkohle in beträchtlichem Ausmaß.Activated carbon increases the effectiveness of tobacco smoke filters . Activated charcoal in very finely divided form is particularly effective. However, when particles of activated carbon for the manufacture of tobacco smoke filters were mixed with synthetic threads, it was found that the particles of carbon did not adhere well to the synthetic threads in the filters. That is why binders were used to hold the charcoal particles on the fibers. However, the binders inactivate the activated carbon to a considerable extent.
Verwendet man größere Kohlekuchen in einem ss getrennten Filterabschnitt, der nur aus den Kohleteilchcn besteht, so ergibt dies den Vorteil, daß die Kohletcilchen nicht mit einem inaktivierenden Bindemittel in Berührung gebracht werden müssen. Die losen Kohleteilchcn wandern aber aus dem Abschnitt, in den sie hereingehören. in andere Teile der Zigarette. Außerdem kommen die großen Kohletcilchen nicht mit dem ganzen Tabakrauch in ausreichende Berührung und beim Lagern und Transport von derartig ausgerüsteten Zigaretten verschiebt sich die Kohlcschicht und es «s entstehen offene Räume. Deshalb kann wiederum ein 1 eil des Tabakrauches durch diese Leerräume ungefiltert hindurchtreten.If you use larger charcoal cakes in an ss separate filter section, which only consists of the carbon particles exists, this has the advantage that the Charcoal particles do not have to be brought into contact with an inactivating binding agent. The loose Coal particles migrate from the section into the they belong in. into other parts of the cigarette. In addition, the large pieces of coal do not come into sufficient contact with all of the tobacco smoke in the storage and transport of such equipped Cigarettes, the carbon layer shifts, and that's it open spaces are created. Therefore, in turn, a part of the tobacco smoke can go unfiltered through these empty spaces step through.
Aufgabe der Erfindung ist es, Aktivkohleteilchen in verbesserter Weise für ein Filter für Tabakrauch verwendbar zu machen. Die Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin darin, Aktivkohleteilchen verhältnismäßig großer Größe in Tabakrauchfiltern zu verwenden, ohne daß die vorher genannten Nachteile dabei auftreten. Die Aufgabe wird gelöst dadurch, daß man die verhältnismäßig großen Aktivkohleteilchen durch einen Stoff an ihrem Platz innerhalb des Filters festhält, ohne daß dadurch die Aktivkohleieilchen an ihrer Filterwärksamkeit verlieren.The object of the invention is to provide activated carbon particles in an improved manner for a filter for tobacco smoke to make usable. The object of the invention is also to use activated carbon particles of relatively large size in tobacco smoke filters without the aforementioned disadvantages appear. The object is achieved in that the relatively large activated carbon particles through a Holds substance in its place within the filter without the activated carbon particles losing their filter warmth.
Gegenstand der Erfindung ist ein Filter für Tabakrauch auf der Basis von Aktivkohleteilchen und einem thermoplastischen Bindemittel, welches die Aktivkohleteilchen verbindet, wobei die Mehrzahl der Aktivkohleteilchen eine Teilchengröße von 0,25 bis 2 mm haben und der restliche Teil der Aktivkohleteilchen eine Teilchengröße von etwa 0,09 bis 2,0 mm aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Filter etwa 20 bis 100 Gew.-Teile Kohleteilchen pro 100 Teile Polyalky lenoxidteilchen enthält, wenigstens 90 Gew.-°/o der Polyalkylenoxidteilchen eine Teilchengröße zwischen 0.25 und 2 mm haben und der Rest der Polyalkylenoxidteilchen eine Teilchengröße zwischen etwa 0,04 und 4,76 mm Teilchengröße hat und die Aktivkohleteilchen durch angeschmolzene Polyalkylenoxidteilchen so an einer Vielzahl von Verbindungspunkten verbunden sind. daß eine zusammenhängende Masse mit kanalähnlichen Zwischenräumen gebildet wird. The subject of the invention is a filter for tobacco smoke based on activated carbon particles and a thermoplastic binding agent which connects the activated carbon particles, the majority of the activated carbon particles having a particle size of 0.25 to 2 mm and the remaining part of the activated carbon particles having a particle size of about 0, 09 to 2.0 mm, which is characterized in that the filter contains about 20 to 100 parts by weight of carbon particles per 100 parts of polyalkylene oxide particles, at least 90 % by weight of the polyalkylene oxide particles have a particle size between 0.25 and 2 mm and the remainder of the polyalkylene oxide particles have a particle size between about 0.04 and 4.76 mm particle size and the activated carbon particles are thus connected by fused polyalkylene oxide particles at a plurality of junctures. that a coherent mass with channel-like spaces is formed.
Bevorzugt werden als Polyalkylenoxidieilchen solche aus Polyäthylenoxid.Preferred polyalkylene oxide particles are those made from polyethylene oxide.
In dem erfindungsgemäßen Filter werden die Kohleteilchen durch das Polyalkylenoxid in einer gewünschten Anordnung innerhalb des Filtergebildes, wie Zigaretten, festgehalten und die Kohleteilchen werden durch das Polyalkylenoxid nicht vergiftet oder unwirksam gemacht. Zusätzlich dient das Polyalkylenoxid selbst der Entfernung unerwünschter Bestandteile aus dem Tabakrauch. Die erfindungsgemäßen Filter weisen keinen unerwünschten Geschmack oder Geruch durch die Filterbestandteile auf.In the filter according to the invention, the carbon particles are through the polyalkylene oxide in a desired arrangement within the filter structure, such as cigarettes, held and the coal particles are not poisoned or rendered ineffective by the polyalkylene oxide. The polyalkylene oxide is also used even the removal of undesirable constituents from tobacco smoke. The filters according to the invention do not exhibit any undesirable taste or odor due to the filter components.
Zum weiteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, die einen Teil der vorliegenden Anmeldung bildet.For a further understanding of the present invention, reference is made to the drawings, which form a part of the present application forms.
In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows
Fig. I einen Längsschnitt durch eine Zigarette, die einen Filier besitzt, der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, Fig. I is a longitudinal section through a cigarette, the has a filler which is a preferred embodiment of the invention,
F i g. 2 zeigt einen entlang der Linie 2-2 genommenen Querschnitt der in F i g. 1 gezeigten Zigarette,F i g. FIG. 2 is a cross-section of the FIG. 2 taken along line 2-2. 1 shown cigarette,
F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung,F i g. 3 shows a longitudinal section through a modification of the present invention,
F i g. 4 zeigt einen entlang der Linie 4-4 genommenen Querschnitt der in F i g. 3 gezeigten Zigarette,F i g. 4 shows a cross-section of the FIG. 4 taken along line 4-4. 3 shown cigarette,
F i g. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Abwandlung der vorliegenden Erfindung,F i g. 5 shows a longitudinal section through another Modification of the present invention,
F i g. 6 zeigt einen entlang der Linien 6-6 genommenen Querschnitt der in F i g. 5 gezeigten Zigarette,F i g. 6 is a cross-section of the FIG. 6 taken along lines 6-6. 5 shown cigarette,
F i g. 7 zeigt einen Längsschnitt durch eine zusätzliche Abwandlung der vorliegenden Erfindung.F i g. 7 shows a longitudinal section through an additional modification of the present invention.
Γ i g. 8 zeigt einen entlang der Linien 8-8 genommenen Querschnitt durch die in I- i g. 7 gezeigte Zigarette.Γ i g. Figure 8 shows a cross section through the figure in Figures 8-8 taken along lines 8-8. 7 cigarette shown.
Fi g. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in den I ι g. 1 und 2 gezeigten Zigarette und zeigt mit mehl' Einzelheiten den Körper des gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten I "iltermaterials.Fi g. 9 is an enlarged view of a portion of FIG the I ι g. 1 and 2 shown cigarette and shows with flour ' Details the body made in accordance with the preferred embodiment of the present invention I "filter material.
Mit weiterem Bezug auf die Fig. I und 2 werden dieWith further reference to FIGS. 1 and 2, the
dargestellten Schnitte folgendermaßen erläutert: Die Eigarette 1 hat einen Papierzylinder 2. Der Papierzylin-Jer 2 enthält geschnittenen Tabak 3. Der Papierzylinder I befindet sich an dem kleinen geschnittenen Tabak enthaltenden Ende der Zigarette und stößt an ein Ende des Papierzylinders 2. Der Papierzylinder 4 begrenzt im ,!!gemeinen das Filterstück der Zigarette 1. Er enthält einen von Kohle freien Filterabschnitt 5, der vorzugs weise aus Werg besteht, das in dem Papierzylinder 6 enthalten ist. Der in dem Papierzylinder 8 enthaltene, Kohle enthaltende Abschnitt 7 umschließt Kohleteilchen 10, welche durch Polyäthylenoxydteilcheri 11 an ihrem Platz gehalten werden. Das von dem Papierzylin der 4 begrenzte Filterstück ist mittels des Papierzylinders 15. der den ganzen Papierzylinder 4 und einen Teil des Papierzylinders 2 bedeckt, mit dem Füllungsabschnitt, der durch den Papierzylinder 2 begrenzt wird, verbunden. The sections shown here are explained as follows: The Eigarette 1 has a paper cylinder 2. The paper cylinder 2 contains cut tobacco 3. The paper cylinder I is located at the small end of the cigarette containing cut tobacco and abuts one end of the paper cylinder 2. The paper cylinder 4 is limited in the, !! common the filter piece of the cigarette 1. It contains a carbon-free filter section 5, which is preferably made of tow contained in the paper cylinder 6. The carbon-containing section 7 contained in the paper cylinder 8 encloses carbon particles 10 which are held in place by polyethylene oxide particles 11. The Papierzylin of the 4-limited filter plug 15 is covered by means of the paper cylinder of the gan zen paper cylinder 4 and a part of the paper cylinder 2, connected to the filling section, which is bounded by the paper cylinder 2.
Mit weiterem Bezug auf die F i g. 3 und 4 werden die dargestellten Schnitte folgendermaßen erläutert: With further reference to FIGS. 3 and 4 the sections shown are explained as follows:
Die Zigarette 12 hat einen Papierzylinder 2. Der Papierzylinder 2 enthält geschnittenen Tabak 3. Der Papierzylinder 4 befindet sich an dem keinen geschnittenen Tabak enthaltenden Ende der Zigarette und siöf5t an das eine Ende des Papier/ylinders 2. Der Papierzylinder 4 begrenzt im allgemeinen das Filter stück der Zigarette 12. Er enthält einen von Kohle freien Filterabschnitt 5, der vorzugsweise aus Werg besteht. das in dem Papierzylinder 6 enthalten ist. Der in dem Papierzylinder 18 enthaltene, Kohle enthaltende Abschnitt 17 umschließt Werg 19 und Kohleteilchen 20. welche mittels Polyäthylenoxydteilchen 21 an ihrem Platz in dem Werg gehalten werden. Das von dem Papierzylinder 4 begrenzte FiltersUick ist mittels des Papierzylinders 15, der den ganzen Papierzylinder 4 und einen Teil des Papierzylinders 2 bedeckt, mit dem Füllungsabschnitt, der durch den Papierzylinder 2 begrenzt wird, verbunden.The cigarette 12 has a paper cylinder 2. The paper cylinder 2 contains cut tobacco 3. The paper cylinder 4 is at the end of the cigarette which does not contain cut tobacco and connects to one end of the paper cylinder 2. The paper cylinder 4 generally delimits the filter piece of the cigarette 12. It contains a carbon-free filter section 5, which is preferably made of tow. contained in the paper cylinder 6. The coal-containing section 17 contained in the paper cylinder 18 encloses tow 19 and coal particles 20 which are held in place in the tow by means of polyethylene oxide particles 21. The area bounded by the paper cylinder 4 FiltersUick is by means of the paper cylinder 15 which connected the whole paper cylinder 4 and a part of the paper cylinder 2 covered with the filling section, which is bounded by the paper cylinder 2.
Mit weiterem Bezug auf die F i g. 5 und b werden die dargestellten Schnitte folgendermaßen erläutert: Die Zigarette 13 hat einen Papierzylinder 2. Der Papierzy linder 2 enthält geschnittenen Tabak 3. Der Papierzylinder 4 befindet sich an dem keinen geschnittenen Tabak enthaltenden Ende der Zigarette und stößt an das eine Ende des Papierzylinders 2. Der Papierzylinder 4 begrenzt im allgemeinen das Filterstück der Zigarette 13. Er enthält einen von Kohle freien Filterabschnitt 5. der vorzugsweise aus Werg besteht, das in dem Papierzylinder 6 enthalten ist. Der in dem Papierzylinder 28 steckende. Kohle enthaltende Abschnitt 27 umschließt Werg 29 und Kohleteilchen 30 sowie Polyäthylenoxydteilchen 31. Die Wergteilchen 29 sind mit einem Überzug aus Polyäthylenoxyd 32 umhüllt, der zum Festhalten der Kohleteilchen 30 und der Polyäthylenoxydteilchen 31 in ihrer Lage auf dem Werg 29 dient. Die Polyäthylenoxydteilchen 31 dienen auch zum Festhalten der Kohleteilchen 30 in ihrer Lage im Filter. Das von dem Papierzylinder 4 begrenzte Filterstück ist mittels des Papierzylinders 15. der den e:\nzcn Papierzylinder 4 und einen Teil des Papicr/.ylindr-rs 2 bedeckt, mit dem Füllungsabschniit. der durch den Papierzylinder 2 begrenzt wird, verbunden.With further reference to FIGS. 5 and b, the sections shown are explained as follows: The cigarette 13 has a paper cylinder 2. The paper cylinder 2 contains cut tobacco 3. The paper cylinder 4 is located at the end of the cigarette that does not contain cut tobacco and strikes one end of the paper cylinder 2 The paper cylinder 4 generally delimits the filter piece of the cigarette 13. It contains a carbon-free filter section 5, which preferably consists of tow contained in the paper cylinder 6. The one stuck in the paper cylinder 28. Coal-containing section 27 encloses tow 29 and coal particles 30 as well as polyethylene oxide particles 31. The tow particles 29 are coated with a coating of polyethylene oxide 32, which is used to hold the coal particles 30 and the polyethylene oxide particles 31 in place on the tow 29. The polyethylene oxide particles 31 also serve to hold the carbon particles 30 in place in the filter. The filter piece delimited by the paper cylinder 4 is covered with the filling section by means of the paper cylinder 15, which covers the paper cylinder 4 and a part of the paper cylinder 2. which is limited by the paper cylinder 2 connected.
Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine »ndi-iv Ausführungsform der vorliegenden F.rfindun» und stellen eine Zigarette 14 mit einem Papierzylinder ? dar Der Papierzylinder 2 enthält geschnittenen Tabak V Der Pap'erzylinder 50 befindet sich an dem keinen opvhnitienen Tabak enthaltenden Ende der ZigaretteFIGS. 7 and 8 illustrate an »ndi-iv Embodiment of the present invention and make a cigarette 14 with a paper cylinder? represent The paper cylinder 2 contains cut tobacco V The paper cylinder 50 is located on the none Opvhnitienen tobacco-containing end of the cigarette
und stößt an das eine Ende des Papierzylinders 2. Im allgemeinen begrenzt der Papierzylinder 50 das Filterstück der Zigarette 14. Er enthält einen von Kohle freien Filterabschnitt 55, der vorzugsweise aus Werg besteht, das in dem Papierzylirider 56 enthalten ist. Der in dem Papierzylinder 58 steckende, Kohle enthaltende Abschnitt 57 umschließt Kohleteilchen 60, die durch Poiyäthylenoxydteilchen 61 an ihrem Platz gehalten werden. Der von dem Papierzylinder 66 umschlossene, von Kohle freie Abschnitt 65 befindet sich zwischen dem Abschnitt 57 und dem Füllungsabschnitt bzw. dem geschnittenen Tabak 3. Der Abschnitt 65 dient dazu, den Kohle enthaltenden Abschnitt gegen den Füllungsabschnitt zu isolieren wie auch für eine zusätzliche Filtration feinteiliger Stoffe zu sorgen. Das von dem Papierzylinder 50 begrenzte Ftlterstück ist mittels des Papierzylinders 75, der den ganzen Papierzylinder 50 und einen Teil des Papierzylinders 2 bedeckt, mit dem Füllungsabschnitt, der durch den Papierzylinder 2 begrenzt wird, verbunden. and abuts one end of the paper cylinder 2. In general, the paper cylinder 50 delimits the filter piece of the cigarette 14. It contains a carbon-free filter section 55 which preferably consists of tow contained in the paper cylinder 56. The carbon-containing section 57 inserted in the paper cylinder 58 encloses carbon particles 60 which are held in place by polyethylene oxide particles 61. The carbon-free section 65 enclosed by the paper cylinder 66 is located between the section 57 and the filling section or the cut tobacco 3. The section 65 serves to isolate the carbon-containing section from the filling section as well as for additional filtration of finer particles To worry about fabrics. The area bounded by the paper cylinder 50 Ftlterstück is by means of the paper cylinder 75 which connected the whole paper cylinder 50, and a part of the paper cylinder 2 covered with the filling section, which is bounded by the paper cylinder 2.
In F i g. 9 wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im einzelnen veranschaulicht: Die Kohleteilchen 10. die sich innerhalb der konzentrischen Zylinder 8, 4 und 15 befinden, werden durch die Teilgebiete der Polyäthylenoxydteilchen 11. die an die Kohleteilchen und andere Polyäthylenoxydteilchen angeschmolzen sind und mit diesen eine zähe Struktur bilden, in ihrer Lage innerhalb des Zylinders 8 festgehalten.In Fig. 9 becomes a preferred embodiment of FIG present invention illustrates in detail: The coal particles 10. which are within the concentric Cylinders 8, 4 and 15 are located by the Sub-areas of the polyethylene oxide 11. to the Particles of carbon and other polyethylene oxide are melted and form a tough structure with them, in their position within the cylinder 8 held.
Aus der F i g. 9 ist zu ersehen, daß die Kohleteilchen und die Polyäthylenoxydteilchen 11 kanalähnliche Zwischenräume 22 bilden. Diese kanalähnlichen Zwischenräume definieren im allgemeinen eine Vielzahl von gekrümmten Wegen, von denen einige durch die gestrichelten Linien 23 angedeutet sind, an denen der Tabakrauch entlang wandert. Auf einem solchen Weg trifft der Tabakrauch auf die verhältnismäßig großen Kohleteilchen 10 und die verhältnismäßig großen Polyäthylenoxydteilchen 11 und wird dadurch in benachbarte Durchgänge abgeleitet. Auf diese Weise umströmt der Rauch nicht nur jedes Teilchen und kommt dabei wesentlich mit ihm in Berührung, sondern wird auch zum Eindringen in die komplexeren Gänge gezwungen, wodurch er in enge Berührung sowohl mit den Polyäthylenoxydteilchen 11 als auch den Kohleteilchen 10 kommt und deren vereinigten Wirkung gründlich ausgesetzt wird, wie in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt werden wird.From FIG. 9 it can be seen that the coal particles and the polyethylene oxide particles 11 are channel-like Form spaces 22. These channel-like spaces generally define a plurality of curved paths, some of which are indicated by the dashed lines 23, on which the Tobacco smoke wanders along. In such a way the tobacco smoke meets the relatively large ones Carbon particles 10 and the relatively large polyethylene oxide particles 11 and is thereby in derived from neighboring passages. In this way, the smoke not only flows around every particle and comes into contact with it, but also becomes a means of penetrating the more complex corridors forced, causing it to come into close contact with both the polyethylene oxide particles 11 and the carbon particles 10 comes and their combined effects are thoroughly suspended, as in the following Description will be executed.
Zum Zwecke der Herstellung des erfindungsgemäßen Tabakrauchfilters können Polyalkylenoxydharzteilchen verschiedener Maschengrößen und verschiedener Gestalt beispielsweise mit Aktivkohleteilchen vermischt weiden, worauf die Mischung erhitzt wird, um die beiden Teilchenarten teilweise miteinander zu verschmelzen oder zu verbinden. Auch kann die Mischung auf Werg oder Filterpap or aufgebracht werden, das gegebenenfalls mit einem Überzug aus Polyäthylenoxyd umhüllt ist. und kann dann in sich selbst und mit dem Werg bzw. dem Papier durch Hrhit/en und teilweises Aufschmelzen des l'olyalkylenoxyds verbunden werden. Die Mischung kann in eine Filterhülse gebracht und dann verschmolzen oder erst teilweise verschmolzen und nach dem Abkühlen in Filterhülsen abgefüllt werden, und die erhaltenen Hülsen können dann /um weiteren Zusammensintern der Teilchen crhii/i weiden.For the purpose of manufacturing the tobacco smoke filter of the present invention, polyalkylene oxide resin particles can be used different mesh sizes and different shapes, for example mixed with activated carbon particles pasture, whereupon the mixture is heated to partially fuse the two types of particles together or to connect. The mixture can also be applied to tow or filter paper is optionally covered with a coating of polyethylene oxide. and can then in yourself and with the Tow or the paper are connected by heating and partial melting of the polyalkylene oxide. The mixture can be placed in a filter sleeve and then fused or only partially fused and after cooling are filled into filter thimbles, and the thimbles obtained can then / um further sintering together of the particles crhii / i graze.
Die Teilchen können auch anfangs zu einer starren oder halbstarren Struktur vollständiger miteinander verschmolzen werden, die dann zu der gewünschtenThe particles can also initially form a rigid or semi-rigid structure more completely interconnected which are then merged into the desired
Größe oder Gestalt zerschnitten wird, um in einen Papierzylinder od. dgl, der als Filter verwendet werden seil, eingeführt zu werden. Size or shape is cut to od in a paper cylinder. The like, which are used as a filter rope to be introduced .
In der vorliegenden Beschreibung soll der zur Beschreibung des Polyalkylenoxyds verwendete Ausdruck »Teilchen«, sofern nicht anders angegeben, alle verschiedenen festen oder halbfesten Formen, in denen das Polyalkylenoxyd vorliegen kann, umfassen. Das Molekulargewicht des Polyalkylenoxyds kann bei der vorliegenden Erfindung zwischen ungefähr 70 000 und 5 000 000 oder auch darüber liegen. Das bevorzugte Molekulargewicht des Polyäthylenoxyds liegt zwischen ungefähr 3 000 000 und ungefähr 5 000 000.In the present specification, the term "particles" used to describe the polyalkylene oxide, unless otherwise indicated, is intended to encompass all of the various solid or semi-solid forms in which the polyalkylene oxide may exist. The molecular weight of the polyalkylene oxide in the present invention can be between about 70,000 and 5,000,000 or more. The preferred molecular weight of the polyethylene oxide is between about 3,000,000 and about 5,000,000.
Vorzugsweise haben die Mehrzahl der Kohleteilchen und die Mehrzahl der Polyalkylenoxydteilchen die gleiche Teilchengrößenverteilung, und beide Teilchenarten liegen praktisch vollständig im Bereich von 2 bis 0,25 mm. Die Teilchen können etwa kugelförmig sein oder eine andere regelmäßige oder unregelmäßige Gestalt, je nach der Art der Herstellung, besitzen.Preferably, the majority of the carbon particles and the majority of the polyalkylene oxide particles have the same particle size distribution, and both types of particles are practically completely in the range from 2 to 0.25 mm. The particles can be roughly spherical or some other regular or irregular shape Shape, depending on the type of manufacture.
Die verwendete Aktivkohle kann zu einer der verschiedenen bekannten Arten gehören; so eignen sich Aktivkohlen aus Koks, Erdöl, Holz, Nußschalen usw.The activated carbon used can be of any of several known types; so are suitable Activated carbons from coke, petroleum, wood, nutshells, etc.
Vorzugsweise wird eine aus Kokosnüssen gewonnene Kohle verwendet. Solche Kohlesorten besitzen eine etwas unregelmäßige Gestalt und werden daher durch die Polyäthylenoxydteilchen leichter in ihrer Lage gehalten. Sie kommen auch besser mit den unerwünschten Gasphasenbestandteilen in Berührung und nehmen diese daher besser auf.A coal obtained from coconuts is preferably used. Such types of coal have a somewhat irregular in shape and therefore made easier in their position by the polyethylene oxide particles held. They also come into better contact with and take away the undesirable gas phase components this is therefore better.
Das Polyalkylenoxyd kann Polyäthylenoxyd oder ein Mischpolymerisat von Äthylenoxyd mit weniger als 50 Gew.-% Propylcnoxyd, d. h. von Oxyden, die sowohl -C2H4O- als auch — CaHeO-G ruppen enthalten, oder auch ein Mono- oder Diester solcher Polyaikylenoxyde, z. B. ein Methoxyester eines Polyäthylenoxyds, sein. In der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck »Polyalkylenoxyd« alle solche Stoffe — einschließlich der Ester — mit Molekulargewichten von ungefähr 70 000 bis ungefähr 5 000 000 umfassen.The polyalkylene oxide can be polyethylene oxide or a copolymer of ethylene oxide with less than 50% by weight of propylene oxide, ie of oxides containing both -C 2 H 4 O and - CaHeO groups, or a mono- or diester of such polyalkylene oxides , e.g. B. be a methoxy ester of a polyethylene oxide. In the present specification the term "polyalkylene oxide" is intended to encompass all such substances - including esters - with molecular weights of approximately 70,000 to approximately 5,000,000.
Beispiele solcher Stoffe sind Polyäthylenoxyde der allgemeinen FormelExamples of such substances are polyethylene oxides of the general formula
HCK-C2H4-O-),HHCK-C 2 H 4 -O -), H.
wobei ν eine ganze Zahl von ungefähr 1600 bis ungefähr 115 000 ist.where ν is an integer from about 1600 to about 115,000 is.
Besonders bevorzugte Polyaikylenoxyde sind wasserlösliches, festes Polyäthylenoxyd und Mischpolymerisate, die mindestens 50 Gew.-% Äthylenoxyd in mischpolymerisierter Form mit bis zu 50 Gew.-% eines zweiten Niederolefinoxyds, z. B. Propylenoxyd, Butylenoxyd u. dgl, enthalten. Particularly preferred polyalkylene oxides are water-soluble, solid polyethylene oxide and copolymers which contain at least 50% by weight of ethylene oxide in copolymerized form with up to 50% by weight of a second lower olefin oxide, e.g. B. propylene oxide, butylene oxide and the like .
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollten das Polyäthylenoxyd und/oder die oben definierten Mischpolymerisate eine reduzierte Viskosität im Bereich von ungefähr 1,0 bis ungefähr 75 oder sogar noch mehr und vorzugsweise von ungefähr 2 bis ungefähr 60 aufweisen. Die reduzierte Viskosität ist ein indirektes Maß für das Mi.lekv'argevs.'ichi des Polypseriäat« Msn erhält sie, wenn man die spezifische Viskosität durch die Konzentration des Alkylenoxydpo'.ymerisats in der Lösung teilt, wobei die Konzentration in Gramm Polymerisat je 100 ml Lösungsmittel bei einer gegebenen Temperatur gemessen wird. Die spezifische Viskosität erhält man, wenn man die Differenz zwischen der Viskosität der Lösung und der Viskosität des In a particularly preferred embodiment of the present invention, the polyethylene oxide and / or the copolymers defined above should have a reduced viscosity in the range from about 1.0 to about 75 or even more and preferably from about 2 to about 60. The reduced viscosity is an indirect measure of the Mi.lekv'argevs.'ichi des Polypseriäat «Msn it is obtained when the specific viscosity is divided by the concentration of the alkylene oxide polymer in the solution, the concentration in grams of polymer per 100 ml of solvent is measured at a given temperature. The specific viscosity is obtained by calculating the difference between the viscosity of the solution and the viscosity of the
Lösungsmittels durch die Viskosität des Lösungsmittels teilt. Die hier angegebenen reduzierten Viskositäten sind bei einer Konzentration von 0,2 g Polyalkylenoxyd in 100 ml Acetonitril bei 30°C gemessen.Solvent divided by the viscosity of the solvent. The reduced viscosities given here are measured at a concentration of 0.2 g polyalkylene oxide in 100 ml acetonitrile at 30.degree.
Obgleich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Fig.5 und 6 veranschaulicht, das Polyäthylenoxyd in Form eines Films auf Werg oder Papier, der in Verbindung mit Polyäthylenoxydteilchen verwendet werden kann, vorliegen kann, wird das Polyäthylenoxyd vorzugsweise in Form von Teilchen verwendet, die nach dem Aufschmelzen eines Teils ihrer Oberfläche einander und Kohle in einer zähen Filterstruktur festhalten.Although in accordance with one embodiment of the present invention, as illustrated in Figures 5 and 6, the polyethylene oxide in the form of a film on tow or paper, which in connection with polyethylene oxide particles The polyethylene oxide is preferably in the form of particles used, which after melting part of their surface each other and coal in a tough Hold the filter structure in place.
Einzelheiten über die Herstellung des polyalkylenoxyds finden sich in der US-Patentschrift 30 32 445.Details of the preparation of the p olyalkylenoxyds can be found in U.S. Patent 30 32 445th
Temperatur und Dauer für das Aufschmelzen und Erhitzen der Mischung aus Polyalkylenoxydteilchen und Kohleteilchen können je nach dem gewünschten Grad der Verschmelzung und Starrheit sowie nach dem Molekulargewicht des Polyälhylenoxyds variieren. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt jedoch zwischen 90 und 1200C, obgleich auch bei niedrigeren Temperaturen, wie 65CC. gearbeitet werden kann, so lange das Polyalkylenoxyd mit der Kohle teilweise verschmilzt. Die bevorzugte Zeitdauer reicht, wenn eine angeschlossene Heizung benutzt wird, von ungefähr 10 Minuten bis /u ungefähr 1 Stunde. Durch eine Verwendung von Mikrowellen-Heizmethoden kann die erforderliche Zeitdauer auf die Größenordnung weniger Sekunden herabgedrückt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Mischung aus Polyalkylenoxydteilchen und Kohleteilchen durch Inberührungbringen der Mischung bei Raumtemperatur mit kleinen Wassertröpfchen zu verschmelzen und danach in die gewünschte Form zubringen.The temperature and time for melting and heating the mixture of polyalkylene oxide particles and carbon particles can vary depending on the degree of fusion and rigidity desired, as well as the molecular weight of the polyethylene oxide. The preferred temperature range, however, is between 90 and 120 ° C., although it is also possible to work at lower temperatures, such as 65 ° C., as long as the polyalkylene oxide partially fuses with the carbon. The preferred length of time when an attached heater is used is from about 10 minutes to about 1 hour. By using microwave heating methods, the time required can be reduced to the order of a few seconds. Another possibility is to melt the mixture of polyalkylene oxide particles and carbon particles by bringing the mixture into contact with small water droplets at room temperature and then to bring it into the desired shape.
Der hier verwendete Ausdruck »verschmolzen« bedeutet in der Anwendung auf die Polyalkylenoxydteilchen. wenn nicht anders angegeben: mittels Polyalkylenoxyd selbst vereinigt. Die Vereinigung bzw. Ver-Schmelzung findet zwischen Polyalkylenoxydteilchen selbst sowie zwischen Polyalkylenoxydteilchen und Kohlcteilchen statt. Die Vereinigung kann auch, wcnr gewünscht, zwischen jeder dieser Teilchenarten unc Werg oder Papier erfolgen. Das Verschmelzen laßt sich durch Erweichen des Polyalkylenoxyds bis zu einen Punkt, wo dieses als solches als Bindemittel dient vornehmen. Dieses »Erweichen« kann, wie ober angegeben, dadurch bewerkstelligt werden, daß man die Polyalkylenoxydteilchen erhitzt um sie teilweise aufzu schmelzen oder weich zu machen. Auch kann da; Erweichen dadurch erreicht werden, daß man di( Teilchen mit Wasser in Berührung bringt, um die außen Oberfläche der Polyalkylenoxydteilchen mit Wasse weich zu machen. Die erweichten Teilchen können dani mit den Polyalkylenoxydteilchen vereinigt werder Obgleich die erweichten Teilchen klebrig genug seil können, um die Teilchen miteinander und mit dei Kohlenteilchen zu verschmelzen, erfolgt im allgemeine! die Verklebung erst, nachdem die teilweise aufge schmolzenen oder mit Wasser weich gemachten Anteil beispielsweise durch Abkühlen der geschmolzene] Teilchen oder durch Trocknen der mit Wasser weie: gemachten Teilchen gehärtet worden sind. The term "fused" as used herein means when applied to the polyalkylene oxide particles. unless otherwise stated: combined by means of polyalkylene oxide itself. The union or fusion takes place between polyalkylene oxide particles themselves and between polyalkylene oxide particles and carbon particles. The union can also, if desired, take place between each of these types of particles and tow or paper. Fusing can be done by softening the polyalkylene oxide to a point where it serves as a binder as such. This "softening" can, as stated above, be brought about by heating the polyalkylene oxide particles in order to partially melt or soften them. Also can there; Softening be achieved in that di (particles bringing into contact with water, in order to make the outer surface of the Polyalkylenoxydteilchen soft with wat. The softened particles may Dani combined with the Polyalkylenoxydteilchen werderfreak Although the softened particles may be enough rope tacky to the particles To fuse with each other and with the coal particles , the sticking takes place only after the partially melted or water-softened portions have been hardened, for example by cooling the molten particles or by drying the particles made white with water.
In den erfindungsgemäßen Filterpfropfen komme ungefähr 20 bis 100, vorzugsweise ungefähr 40 bis 10 Gewichtsteile Aktivkohle je 100 Gewichtsteile Polyal kylenoxyd zur Anwendung. Unterhalb 100 Teil Polyäthylenoxyd je 100 Teile Kohle ergibt di In the filter plug according to the invention, approximately 20 to 100, preferably approximately 40 to 10, parts by weight of activated carbon per 100 parts by weight of polyalkylene oxide are used. Below 100 parts of polyethylene oxide per 100 parts of carbon results in di
Verschmelzung keine vollständig befriedigende Ergebnisse. Wenn der Filterpfropfen in einer Zigarette oder in einem ähnlichen Erzeugnis verwendet werden soll, sollte vorzugsweise genügend viel Kohle zugegegen sein, damit auf jede Zigarette ungefähr 50 bis ungefähr 150 mg Kohle entfallen.Merger does not give completely satisfactory results. If the filter plug is in a cigarette or in If a similar product is to be used, a sufficient amount of coal should preferably be added so that there are about 50 to about 150 mg of charcoal for each cigarette.
Bevorzugte synthetische Fasern, wenn solche für die Erfindung verwendet werden, sind Celluloseacetat-Fa- sern und können Celluloseacetat-Werg oder -Garn sein, deren Gesamtdenier von ungefähr 25 000 bis ungefähr 75 000, vorzugsweise von ungefähr 30 000 bis ungefähr 50 000, und deren Denier je Faden von ungefähr 1 bis ungefähr 16 reichen. Celluloseacetatfasern oder -fäden sind im allgemeinen längs ausgerichtet und erstrecken sich in der Längsrichtung des Filterelements. In einigen ihrer Bereiche sind sie in einer anderen Richtung, die von der allgemeinen Orientierung der Fäden abweicht, umgebogen, wodurch gewisse Bereiche der Fäden, wie in der Zeichnung veranschaulicht, etwas ineinandergreifen. Obwohl Celluloseacetatfasern den Vorzug finden, können auch andere Celluloseester, z. B. Cellulosebutyrat, oder andere Arten von synthetischen Fasern und Mischungen synthetischer Fasern als Fasern für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Preferred synthetic fibers, when used for the invention, are cellulose acetate fibers and can be cellulose acetate tow or yarn, the total denier of which is from about 25,000 to about 75,000 , preferably from about 30,000 to about 50,000, and the denier of which ranges from about 1 to about 16 per thread. Cellulose acetate fibers or filaments are generally longitudinally oriented and extend in the longitudinal direction of the filter element. In some of their areas they are bent over in a different direction that deviates from the general orientation of the threads, as a result of which certain areas of the threads, as illustrated in the drawing, intermesh somewhat. Although cellulose acetate fibers are preferred, other cellulose esters, e.g. B. cellulose butyrate, or other types of synthetic fibers and mixtures of synthetic fibers can be used as fibers for the present invention.
Die erfindungsgemäßen Filierpfropfen können andere Zusatzstoffe enthalten, z. B. andere Adsorbcnticn, wie Silicagel. Reisstärke, aktivierte Tonerden u. dgl.The filler plugs according to the invention may contain other additives, e.g. B. Other Adsorbcnticn, such as Silica gel. Rice starch, activated clays and the like.
Die Länge der erfindungsgemäßen Filterpfropfen beträgt im allgemeinen bei Verwendung in Zigaretten od. dgl. ungefähr 4 bis 25 mm. Die Pfropfen werden vorzugsweise in Kombination mit einem äußeren, kohlefrcicn Pfropfen, der ein Papier- oder ein Wergpfropfen sein kann, eingesetzt. Der äußere Pfropfen ist vorzugsweise ein Pfropfen aus gekräuselten Celluloseacetat-Fasern mit einem Gesamtdenier von ungefähr 25 000 bis 100 000. einem Denier je Faser von ungefähr 1 bis !fc, einer Pfropfenlänpc von ungefähr 4 bis 20 mm und einem maximalen Ziehwiderstand von ungefähr 5,1 cm Wasser.The length of the filter plugs according to the invention is generally when used in cigarettes or the like approximately 4 to 25 mm. The plugs are preferably used in combination with an outer, A carbon-free plug, which can be a paper plug or a tow plug, is used. The outer one The plug is preferably a plug of crimped cellulose acetate fibers with a total denier of about 25,000 to 100,000. a denier per fiber of about 1 to! fc, a plug length of about 4 up to 20 mm and a maximum draw resistance of approximately 5.1 cm of water.
Wenn gewünscht, kann auch ein Innenpfropfen, der sich zwischen dem Tabak und dem Kohle enthaltenden Pfropfen befindet, verwendet werden. Dieser lnnenpfropfcn kann in seinen Eigenschaften dem Außenpropfen ähneln.If desired, an inner plug can also be used located between the tobacco and the charcoal-containing plug can be used. This inner plug can resemble the outer plug in its properties.
Sowohl in dem inneren als auch dem äußeren Pimpfen können bei ihrer Verwendung Polyäthylenoxyde, Triacctin. verschiedene Wachse und andere Zusatzstoffe und ähnliche Stoffe sowie auch, wenn gewünscht, verschiedene Gcschmacksstoffc einverleibt sein.In both the inner and outer pimps, when used, polyethylene oxides, Triacctin. various waxes and other additives and similar substances as well as when desired, various flavors to be incorporated.
Wenn ein innerer und ein äußerer Pfropfen in Kombination mit einem Kohle enthaltenden Filter gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, brauchen selbstverständlich der innere und der äußere Pfropfen nicht den gleichen Aufbau zu besitzen oder gegebenenfalls die gleichen Zusatzstoffe zu enthalten. So kann der äußere Pfropfen beispielsweise verschiedene Geschmacksstoffe enthalten, die der innere Pfropfen nicht aufweist.When an inner and an outer plug in combination with a filter containing carbon are used in accordance with the present invention, of course, need the inner and the outer Plugs do not have the same structure or possibly contain the same additives. For example, the outer plug can contain different flavorings that the inner plug does does not have.
Die unerwarteten, vortrefflichen Eigenschaften des erfiridungsgemäßen Fillers s-.nd vcrmuij:.ch mindestens zum Teil auf folgende Gründe zurückzuführen, wenn auch keineswegs beabsichtigt ist sich auf eine bestimmte Theorie festzulegen: The unexpected, excellent properties of the filler according to the invention s-.nd vcrmui j: .ch can be traced back at least in part to the following reasons, although the intention is by no means to be bound by a specific theory:
1. Die Kohleteilchen sind mit den Polyäthylenoxydteilchen zu einer verhältnismäßig starren Struktur verbunden, die keine unerwünschten leeren Räume aufweist und keine wesentliche Anzahl von1. The coal particles are with the polyethylene oxide particles into a relatively rigid structure connected that has no undesirable empty spaces and no substantial number of Teilchen infolge Wanderung (z. B. durch mechanisches Absetzen oder Ziehen des Rauches durch den Filter) verliert.Particles as a result of migration (e.g. through mechanical settling or drawing of smoke through the Filter) loses.
2. Die Bindewirkung der Polyäthylenoxydteilchen s stört nicht die Adsorptionseigenschaften der Kohleteilchen, und die Polyäthylenoxydteilchen wirken auch selbst als Absorbentien. 2. The binding action of the polyethylene oxide particles does not interfere with the adsorption properties of the carbon particles, and the polyethylene oxide particles themselves also act as absorbents.
3. Die Polyäthylenoxydteilchen üben eine besonders unerwartete Funktion aus, indem auf Grund ihrer3. The polyethylene oxide particles perform a particularly unexpected function by virtue of their
ίο Fähigkeit, wasserlösliche und gewisse organische, gasförmige Bestandteile aus dem Rauch zu entfernen, die Kohletcilchen für die Entfernung der anderen Gasphasenbestandteile aus dem Rauch wirksamer gemacht werden. Diese Eigenschaften is kommen noch zu der Fähigkeit sowohl der Kohieίο Ability to water-soluble and certain organic, to remove gaseous constituents from the smoke, the charcoal particles for the removal of the other gas phase constituents from the smoke can be made more effective. These properties there is still the ability of both the Kohie
als auch des Polyäthylenoxyds, feinteilige Stoffe aus
dem Rauch zu entfernen, hinzu.
Zum weiteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die folgenden Beispiele verwiesen, die
lediglich zur Veranschaulichung gewisser Ausführungsformen der Erfindung dienen.
as well as the polyethylene oxide to remove finely divided substances from the smoke.
For a further understanding of the present invention, reference is made to the following examples, which only serve to illustrate certain embodiments of the invention.
Beispiel 1example 1
200 mg eines Polyäthylenoxydharzes, das ein Moleku-200 mg of a polyethylene oxide resin, which is one molecule
;«, largcwicht von ungefähr 4 000 000. eine Dichte von ungefähr 0.523 kg/cm3 und eine Viskosität von ungefähr 2500 Centipoise (in wäßriger Lösung bei einer Konzentration von 1 Gew.-% und bei 25 C) aufwies, wurden in Form von Teilchen mit einer Teilchengröße von 0.6 bis 0.25 mm verwendet. Die Polyäthylenoxydharz-Teilchen wurden mit 30 Gew.-% Aktivkohletcilchen. deren Teilchengröße 0.3 bis 0.1 mm betrug, vermengt, bis die beiden Teilchenarten gleichmäßig vermischt waren. Das erhaltene Gemisch wurde dann inHad a density of about 0.523 kg / cm 3 and a viscosity of about 2500 centipoise (in aqueous solution at a concentration of 1% by weight and at 25 ° C.), were in the form of Particles with a particle size of 0.6 to 0.25 mm are used. The polyethylene oxide resin particles were made with 30 wt .-% activated carbon particles. whose particle size was 0.3 to 0.1 mm, mixed until the two types of particles were evenly mixed. The resulting mixture was then in
3s einen auf 1000C erhitzten Ofen gebracht und zum teilweisen Aufschmelzen 1 Minute lang in dem Ofen gelassen. Dann wurde das Gemisch aus dem Ofen herausgenommen, und man ließ c- in Luft sich auf Raumtemperatur abkühlen und füllte es dann in Papierfilterhülsen, von denen jede 90 mm lang war. Die 3 Hülsen wurden von 1 bis 3 numeriert. Hülse Nr. 1 wurde 3 Minuten lang in einen auf 100 C erhitzten Ofen. Hülse Nr. 2 5 Minuten lang in einen auf 100 C erhitzten Ofen und Hülse Nr. 3 8 Minuten lang in einen auf 100rC erhitzten Ofen gebracht. Nach Ablauf der angegebenen Zeiten nahm man alle Hülsen aus dem Ofen heraus und ließ sie über Nacht bei Raumtemperatur stehen, damit sie sich abkühlten. Am folgenden Tage wurde jede Hülse in 5 15 mm lange Stücke geschnitten.3s brought an oven heated to 100 ° C. and left in the oven for 1 minute to partially melt. The mixture was then removed from the oven and allowed to cool in air to room temperature and then filled into paper filter tubes, each 90 mm long. The 3 pods were numbered from 1 to 3. Sleeve # 1 was placed in an oven heated to 100 ° C for 3 minutes. Put thimble # 2 in a 100 ° C oven for 5 minutes and thimble # 3 in a 100 ° C oven for 8 minutes. When the specified times had elapsed, all of the sleeves were removed from the oven and allowed to stand overnight at room temperature to allow them to cool. The following day, each sleeve was cut into 5 15 mm long pieces.
Hülse Nr. 3 wies eine vollständigere Verschmelzung des Polyäthylenoxydharzes als Hülse Nr. 2 oder Hülse Sleeve # 3 exhibited a more complete fusion of the polyethylene oxide resin than sleeve # 2 or sleeve
herausgefallenen Teilchen bestätigte dies ebenfalls.fallen particles also confirmed this.
Probefilterpfropfen mit Füllungsstäbchen zusammengesteckt, von denen jedes die gleiche Tabaksorte enthielt und auch in gleicher Weise aufgebaut war. Die erhaltenen Zigaretten wurden hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei der Entfernung der Gesamtmenge der feinteiligen Stoffe (»TPM«) ausgewertet, indem die Prohen in einen Rauchapparat gebracht wurden, der ständig an den Proben zog. Dor Apparat bestand aus einer Vakuumpumpe, die ein Vakuum von 600 ecm je Minute erzeugen konnte. Die ersten 20 mm jeder Zigarette wurden kontinuierlich verbrannt Die Gewichte der insgesamt auf dem Zigarettenfilter und auf dem Lucitefilter, der an den Apparat angeschlossen war. gesammelten feinteiligen Stoffe wurden gemessen und Sample filter plugs put together with filling sticks, each of which contained the same type of tobacco and was also structured in the same way. The cigarettes obtained were evaluated for their effectiveness in removing the total amount of particulate matter ("TPM") by placing the samples in a smoking apparatus that was constantly pulling on the samples. The apparatus consisted of a vacuum pump that could generate a vacuum of 600 ecm per minute. The first 20 mm of each cigarette was burned continuously. The weights of the total on the cigarette filter and on the Lucite filter attached to the apparatus. collected particulate matter was measured and
609 541/176 609 541/176
ίοίο
dienten zur Bestimmung der Filterwirksamkeit.were used to determine the filter effectiveness.
Die durchschnittliche Wirksamkeit der 5 aus der Hülse Nr. 1 hergestellten Pfropfen betrug 62,8%, die der 5 aus der Hülse Nr. 2 hergestellten Pfropfen 58,2% und die der 5 aus der Hülse Nr. 3 hergestellten Pfropfen 61,4%. Die Werte sind in der Tabelle I wiedergegeben.The average effectiveness of the 5 plugs made from # 1 sleeve was 62.8% that of the 5 plugs made from sleeve No. 2 58.2% and that of the 5 plugs made from sleeve No. 3 61.4%. The values are given in Table I.
Eine ähnliche Reihe von Zigaretten wurde hergestellt und zusammen mit Kontrollzigaretten unter Verwendung einer synthetischen Gasmischung zur Bestimmung ihrer Wirksamkeit bei der Entfernung von Stoffen aus der Gasphase geprüft. Die Prüf- und Kontrollpfropfen wurden folgendermaßen ausgewertet:A similar set of cigarettes was made and used along with control cigarettes a synthetic gas mixture to determine its effectiveness in removing substances the gas phase checked. The test and control plugs were evaluated as follows:
Eine evakuierte 1-m-Gaszellc wurde mit einem Vorratsbehälter verbunden, der eine synthetische Gasphasenrauchmischung enthielt. Diese Mischung war aus Verbindungen angesetzt worden, die in der Literatur als repräsentativ für die mehrere hundert Verbindungen, die man in der komplexen Mischung findet, welche als die Gasphase des Rauches bekannt ist, angegeben werden.An evacuated 1 m gas cell was equipped with a Connected reservoir that contained a synthetic gas phase smoke mixture. That mix was from compounds that have been put forward in the literature as representative of the several hundred Compounds found in the complex mixture known as the gas phase of smoke can be specified.
Der Prüfpfropl'en wurde in ein Glasrohr gesteckt, das die 1-ni-Gaszellc mit dem die Mischung enihahenden Behälter verband. Dann wurden mit einer Handspritze 35-ml-Züge entnommen und in die Gaszelle gebracht. In jeder Bestimmung wurden 2 der Testfilter verwendet, um die für die Analyse notwendige Gaskonzentration zu erreichen. Das Gas aus den 20 Zügen wurde mit dem Infrarotspektro-Photometer analysiert. Die Kontrollfilter wurden in der gleichen Weise behandelt. Die Filterwirksameit der Test- und Kontrollpfropfen wurden verglichen, indem die Abnahme der Absorptionsbanden für die entsprechenden Bestandteile der Rauchmischung bei den Test- und Kontrollpfrupfen berechnet wurde. Die Pfropfen zeigten Abnahmen von über 90% bei 4 der 7 Bestandteile der Gasmischung. Die Werte sind in der Tabelle Il wiedergegeben.The test plug was inserted into a glass tube that the 1-ni gas cell with the one nearing the mixture Container connected. 35 ml puffs were then removed with a hand syringe and placed in the gas cell. In 2 of the test filters were used for each determination in order to obtain the gas concentration necessary for the analysis reach. The gas from the 20 puffs was analyzed with the infrared spectrophotometer. The control filters were treated in the same way. The filtering effectiveness of the test and control plugs were compared by the decrease in absorption bands for the corresponding components of the Smoke mixture at the test and control plugs was calculated. The plugs showed decreases of over 90% in 4 of the 7 constituents of the gas mixture. the Values are given in Table II.
0,42/
0.42
Wegen der ausgezeichneten Wirksamkeit der FiHnuum Wi,rcn die -Xbsorptionshandcn dieser Besiamltc.lc Mir gcnaue Messungen zu klein. Die Abnahme bei rue jedoch über 90'MiBecause of the excellent effectiveness of FiHnuum Wi, the -Xbsorptionshandcn this Besiamltc.lc I rcn gcnaue measurements too small. The decrease at rue, however, over 90'Mi
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Prüfungen wurde eine weitere Partie von Zigaretten, in denen der erfindungsgemäiJe Filter verwendet wurde, mit Proben einer herkömmlichen Zigarette durch Rauchen zur Bestimmung der auftretenden Rauchtemperatur verglichen. Geraucht wurden die Zigaretten auf einem Rauchapparat mit konstantem Volumen durch einen Filterhalter, der so modifiziert worden war. daß ein Thennoelementendraht durch die Zigarettenöffnung geführt werden konnte. Ein Dentalvcrschluß wurde an den Lucitefilter angelegt, und eine Zigarette, die zuvor in Abständen von 5 mm markiert worden war. wurde in den Verschluß eingeführt und sanft gegen den ho Thermoelcrnentendraht gedrückt. Die Zigarette wurde «isnr, bis auf einen 25 ■■···,;·. iangc- Rcsi geiauehl. Uk Züge wurden mit einem I.eeds-Norihrup-Registrierge rät aufgezeichnet, und die aufgezeichneten Millivolt-Ausschläge wurden in Grad Celsius umgewandelt. Die fts Thermoelemente waren zuvor geeicht worden, indem sie in siedendes Wasser und in ein Eisbad eingetaucht worden waren, um die Millivoltablesuneen graphisch umwandeln zu können. Die Temperatur« eric. die /wischen die Siummellängen von 27 und ii mm fielen wurden derart verwendet, daß eine Durchschnittstem peratur bei der Stummellänge von 30 mm erziel werden konnte.In addition to the tests described above, a further batch of cigarettes in which the filter according to the invention was used was compared with samples of a conventional cigarette by smoking to determine the smoking temperature that occurred. The cigarettes were smoked on a constant volume smoking apparatus through a filter holder which had been modified in this way. that a thennocouple wire could be passed through the cigarette opening. A dental cap was placed on the Lucite filter and a cigarette previously marked at 5mm intervals. was inserted into the closure and gently pressed against the high thermal core wire. The cigarette was «isnr, except for one 25 ■■ ···,; ·. iangc- Rcsi geiauehl. Uk trains were recorded with an I.eeds-norihrup recorder and the recorded millivolt deflections were converted to degrees Celsius. The fts thermocouples had previously been calibrated by immersing them in boiling water and an ice bath to graphically convert the millivolt tables. The temperature «eric. the / wipe the Siummellängen of 27 and fell ii mm were used such that a temperature Durchschnittstem mm at the butt length of 30 could be recoverable.
Die maximale Durchschnittstemperatur des austre tenden Rauches betrug 27,20C bei der Prüfzigarette um 55,20C bei der Parliament-Kontrollzigarette.The maximum average temperature of the austre Tenden smoke was 27.2 0 C at the Prüfzigarette 55.2 0 C at the Parliament control cigarette.
50 g eines Polyathylenoxidharz.es, das ein Molekular gewicht von 4 000 000 (Polyox WSR 301) und ein« MaschengröBe von 35 bis 48 Maschen aufwies, wurdet gründlich mit 22 e AknviioW- /ii^krtsnuSkohifl -ic": fviaschengröBe 0,3 bis 0,1 mm betrug, vermischi Nachdem die beiden Teilchenarten gründlich vermisch waren, wurde das Gemisch in 8-mm-Filterhülsen gefüll und in einen auf 1000C erhitzten Ofen gebracht. Nach 41 Minuten wurden die gefüllten Filterhülsen aus dem Ofei herausgenommen, auf Raumtemperatur abgekühlt um in Filterpfropfen von 15 mm Länge zerschnitten. Jede50 g of a polyethylene oxide resin, which had a molecular weight of 4,000,000 (Polyox WSR 301) and a mesh size of 35 to 48 meshes, was thoroughly treated with 22% AknviioW- / ii ^ krtsnuSkohifl -ic ": bottle size 0.3 to 0.1 mm was vermischi After the two types of particles were thoroughly vermisch, the mixture was placed in 8-mm filter sleeves filled j and into a heated at 100 0 C oven. After 41 minutes, the filter filled husks were taken out of the Ofei on Chilled room temperature to cut into filter plugs 15 mm in length
der 15-mm-Filterpfropfen wurde dann in eine 23mm-Hülse gesteckt, und es blieb dadurch eine Aussparung von 8 mm in jeder Hülse. Der Ziehwiderstand jedes Pfropfens lag laut Bestimmung im Bereich von 8,6 bis 10,2 cm Wasser. Diese Prüffilter wurden dann zur Auswertung des Geschmackes, der durch Ziehen an den Filtern, die nicht mit einer Tabakfüllung verbunden waren, d. h. durch »kalte Züge«, nachweisbar war, einem Kreis von Prüfern vorgelegt. Die Prüfer stellten nur einen sehr geringen Geschmack fest, und die Geschmacksnuanccn, die festgestellt wurdet,, waren so wenig bemerkbar, daß sie nicht unangenehm wirkten.the 15mm filter plug was then placed in a 23mm thimble inserted, leaving a gap of 8 mm in each sleeve. The drag resistance each The plug was determined to be in the range of 8.6-10.2 cm of water. These test filters were then used for Evaluation of the taste obtained by pulling on the filters that are not associated with a tobacco filling were, d. H. through "cold trains", was demonstrable, one Submitted to the circle of examiners. The examiners found only a very slight taste, and the taste nuances, which were determined were so little noticeable that they did not appear uncomfortable.
Beispiel 3Example 3
Ähnlich wie in den Beispielen 1 und 2 wurden Filter gemäß der folgenden Vorschrift hergestellt.Similar to Examples 1 and 2, filters were manufactured according to the following procedure.
Ein Polyäthylenoxidharz, mit einem Molekulargewicht von ungefähr 4 000 000 und einer Teilchengröße von 0.5 bis 0.3 mm wurde mit 30Gew.-n/n Aktivkohleteilehen einer Teilchengröße von 48 bis 150 Maschen vermengt, bis die beiden Teilchenarten gleichmäßig vermischt waren. Das erhaltene Gemisch wurde dann in eine Hülse gefüllt, die in einen auf 100 C erhitzten Ofen gebracht wurde. Man ließ das Gemisch 40 Minuten in dem Ofen, nahm es dann heraus, kühlte es auf Raumtemperatur ab und schnitt es in Filterpfropfen von 15 mm Länge. Der Ziehwiderstand jedes Pfropfens lag laut Bestimmung im Bereich von 9.4 bis 10,2 cm Wasser. Das Durchschnittsgewicht jedes Pfropfens betrüg 310,3 mg, und jeder Pfropfen enthielt ungefähr 93 mg Kohle.A polyethylene oxide resin having a molecular weight of about 4,000,000 and a particle size of 0.5 to 0.3 mm was mixed with 30 wt. N / n activated carbon particles having a particle size of 48 to 150 mesh until the two types of particles were uniformly mixed. The resulting mixture was then placed in a thimble which was placed in an oven heated to 100.degree. The mixture was left in the oven for 40 minutes, then removed, cooled to room temperature and cut into filter plugs 15 mm in length. The pull resistance of each plug was determined to be in the range of 9.4 to 10.2 cm of water. The average weight of each plug was 310.3 mg and each plug contained approximately 93 mg of charcoal.
Die Filter wurden an Füllungsstäbchen gesteckt. Der Gesaint-Ziehwidcrstand (Zigarette und Filter) betrug 1 i.2 bis 11.9 cm Wasser. Ein Füllungsstäbchcn wurde zur Verwendung als Kontrollstäbchen hergestellt.The filters were attached to filling sticks. The total draw resistance (cigarette and filter) was 1 i 2 to 11.9 cm of water. A filling stick was used Use made as a control stick.
Die Prüf- und Kontrollzigaretten wurden zur Bestimmung der Wirksamkeit der Filter bei der Entfernung der Gasphasenbestandteile aus dem gesamten Rauch geraucht. Die Prüf- und Kontrollzigarctten wurden auf einer Standard-Rauchapparatur nach einem Slandardverfahren geraucht, gemäß dem 50 mm jeder Zigarette geraucht wurden, wobei nach jeder Minute ein 35-ccm-Zug von 2 Sekunden Dauer genommen wurde. Der restliche Rauch wurde in flüssigem Stickstoff gesammelt, und alle feintciligen Stoffe wurden abgefiltert. Dann wurde die Probe in ein Massenspektrometer expandiert. Unter Verwendung einer lonisierungsmcthodc bei niedriger Spannung wurde die prozentuale Abnahme der Hauptbestandteile der Gasphase de« Rauches bestimmt. Die Kohlefilterpfropfen zeigtet wesentliche Abnahmen bei 17 von 20 Bestandteilen dei Gasphase. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle Il wiedergegeben.The test and control cigarettes were used to determine the effectiveness of the filters in the Removal of the gas phase components from the entire smoke smoked. The test and control cigarettes were smoked on a standard smoking apparatus by a Slandard method, according to the 50 mm each Cigarettes were smoked with a 35 cc puff of 2 seconds in duration after each minute. The rest of the smoke was collected in liquid nitrogen and all fine substances were filtered off. The sample was then expanded in a mass spectrometer. Using an ionization method at low voltage, the percentage decrease in the main components of the gas phase was de « Smoke definitely. The carbon filter plug showed significant decreases in 17 out of 20 components Gas phase. These results are shown in Table II.
BestandteileComponents
1 21 2
Kontrolle (Parliament ohne Filter)Control (Parliament without filter)
Durchschnitt von 45 138Average of 45 138
3 Proben3 samples
Polyox mit KohlePolyox with charcoal
Durchschnitt von — 2Average from - 2
3 Proben3 samples
Durchschnittliche 100 99Average 100 99
Abnahme (%)Acceptance (%)
1010
133 81 185 300 72h 30133 81 185 300 72h 30
----- 3 IS
100 100 100 100 100 40----- 3 IS
100 100 100 100 100 40
looloo
Tabelle Hl (Fortsetzung)Table Hl (continued)
Bestandteile
11 12Components
11 12
1 31 3
Kontrolle (Parliament ohne Filter)Control (Parliament without filter)
3 Proben3 samples
1212th
212212
579579
47
+ 3447
+ 34
Durchschnitt von !3 - 255 242 86 20 12 28 80 Average of! 3 - 255 242 86 20 12 28 80
3 Proben3 samples
Durchschnittliche 94 100 20 79 58 89 - 88 +28 Average 94 100 20 79 58 89 - 88 +28
Abnahme (%) Decrease (%)
Alle hier verwendeten Teile und Pro/cme sind, sowui nicht anders angegeben, Gcwiehtsicile b/w. Gcv ichtsprozente.Unless otherwise stated, all parts and processes used here are weighted b / w. Weight percentage.
Der Gegenstand der Erfindung ist, soweit er nicht zur Grund der »Verordnung über Tabak unö ; ss?Kcrzc The subject matter of the invention is, insofar as it is not part of the "Ordinance on Tobacco unö; ss? Kcrzc
Lieferung in Gebiete außerhalb des Geltungsbereiches nisse (Tabakverordnung)« 10. 2. 1972 (BGBL. Tei Delivery to areas outside the area of application nisse (Tobacco Ordinance) «February 10, 1972 (BGBL. Part
des Lebensmittelgesetzes bestimmt ist. zur Zeit auf (^ Jahrgang 1972, S. 182) nicht zugelassen. of the Food Act is determined. currently not permitted on (^ 1972, p. 182).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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