DE1928949U - Tabakrauch-filter. - Google Patents
Tabakrauch-filter.Info
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- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- 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
- A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
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Description
Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf neues, fortschrittliches
Tabakrauch-Filter-Material, bzw. einen Tabakrauchfilter.
Nachdem festgestellt worden war, daß gewisse Rückstände der Tabakverbrennung physiologische Schäden am menschlichen Körper
verursachen und beispielsweise Lungenkrebs hervorrufen oder für ihn mit verantwortlich gemacht werden müssen, wurden zahlreiche
Versuche gemacht, um die Entstehung solcher Rückstände bereits bei der Tabakverarbeitung unmöglich zu machen oder diese
während des labakverbrennungsprozesses zu beseitigen. Der letztgenannte
Weg hat wahrscheinlich die größere Beachtung gefunden, da er wirtschaftlicher und leichter*durchzuführen ist, als die
erstgenannte Verfahrensweise. Die Allgemeinheit ist auch wahrscheinlich
wesentlich mehr mit dem Endprodukt der letztgenannten Behandlungsweise unter der allgemein, bekannten Bezeichnung
"Filter-Zigaretten" vertraut.
Der Ausdruck "Filter-Zigarette" beschreibt im allgemeinen solche Zigarettenprodukte, welche an einem Ende ein filtrierendes
Material aufweisen, welches ein Adsorbens enthält, das fäHg
ist, Teerstoffe und Reizstoffe zu adsorbieren, wobei beim Rauchen der Rauch vor der Inha'<-lierung durch die rauchende Person
durch den Filter hindurchgezogen wird.
-2-
- Blatt 2 - /'
Der Filter soll dabei selbstverständlich im wesentlichen
den genußvollen Vorgang des Rauchens vom Standpunkt des Geschmacks nicht negativ beeinträchtigen, es soll ferner
vom physikalischen Standpunkt aus gesehen, der Durchgang der Luft durch den !Filter unter gleichzeitiger Entfernung
der Teer- und Reizstoffe vom Tabakrauch nicht gestört -werden.
Gemäß vorliegender Feuerung wird ein verbessertes PiItarme
d ium' für Filter-Zigaretten geschaffen, welches fähig ist, Teer- und Reizstoffe zu adsorbieren, jedoch den Durchzug
der Luft durch den Filter nicht stört und im wesentlichen keine Verminderung des Geschmacks des Rauchs für den Raucher
bedeutet.
Gemäß vorliegender !Teuerung, besteht das Filtermedium bzw.
der Filter aus einem im wesentlichen unlöslichen Polymer von N-Vinyl-alpha-pyrrolidon oder aus einem anderen Üf-Vinyllactam.
Der hier verwendete Ausdruck "unlösliche Polymere des 1-Vinyl-alpha-pyrrolidons" soll Produkte bezeichnen;, we Ida e
in ¥asser? starken Mineralsäuren, Laugen und den gex-JÖhnlichen
organischen Lösungsmitteln lös-lich sind im Unterschied zu
solchen Produkten aus löslichen polymeren Materialien auf der Basis von Ef-Vinyl-alpha-pyrrolidon, welche dem Stand der
Technik bekannt sind und beispielsweise nach den USA-Patenten 2 265 450 und 2 335 454 herstellbar sind. Die Herstellung
von unlöslichen Polymerei der ΙίΓ-Vinyl-alpha·-pyrrolidone
ist im USA-Patent 2 938 017, welches am 24. Mai I960 veröffentlicht
wurde, beschrieben.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die unlöslichen Polymeren von K-Vinyllactamen außergewöhnlich brauchbar sind,
als Filter für Zigaretten, Pfeifen oder Zigarren zur Entfernung von Teerstoffen und harzartigen Körpern aus dem
-3-
- Blatt 3 -
Tabakrauch.
Zu diesem Zweck ist insbesondere das unlösliche Polymer des W-Vinyl-alpha-pyrrolidons geeignet.
Der Gegenstand vorliegender !Teuerung wird nun anhand der vorliegenden
Zeichnungen erläutert.
Die figuren 1 und la zeigen den neuerungsgemäßen Filter in
der Ausführungsform,die zum Einlaß in Zigaretten und Zigarren bestimmt ist.
Die Figuren 2 und 2a zeigen eine andere Ausführungsform des
neuen PiIters zur Verwendung in Zigaretten-Haltern und in
Pfeifen.
Das Filterelement 1 ist in einem Zylinder bezw. einem Röhrchen
4 aus Papier, Kunststoff oder Metallfolie eingeschlossen. Dieses Filterelement besteht aus Partikelchen 2 aus unlösliehen
Polymeren von ΪΓ-Vinyl-Iac tarne η wobei ein oder zwei
Abschlußpfröpfchen 3 aus Baumwolle oder anderem geeigneten
Fasermaterial vorhanden sind, welche die Filter-Partikelchen an ihrem Platz halten.
Wenn das Filterelement in Pfeifen eingesetzt werden soll, wird
(was nicht gezeichnet ist) am Ende des Pfeifenrohrs eine vergrößerte Kammer zur Aufnahme des Filters vorgesehen.
-4-
- Blatt 4 -
Die I-Yinyl-Lactarae deren unlösliche Polymerisate gemäß vorliegender
Erfindung als 3?iltermedium dienen, entsprechen
der folgenden allgemeinen iOrmel
-R1 )
JST
0 - 0
CH = CH,
in der R-, und R^ Wasserstoff eine Alkyl- oder Arylgruppe
und η und n-, eine .Zahl von 0 bis 5 "bedeuten, wobei jedoch
nur entweder η oder n-, 0 symbolisiert; Y bedeutet
-0-, -S-, SO2-?-M- oder R2
R-,
- Blatt 5 - H/
Bevorzugt zu verwendende ISf-Vinyllactame sind solche,der Formel
(CHR)n
C = O
CH = CH2
in -welcher R-, Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen und η eine Zahl von 2 bis 4 bedeutet.
Andere lactame können leicht vinyliert werden gemäß den Vorschriften
des US-Patentes 2 317 084 wobei deren unlösliche
Polymere gemäß der Lehre vorliegender !Teuerung...verwendbar
sind.
Als Beispiele von U-Yinyllactame, deren unlösliche Polymerisate
gemäß vorliegender Neuerung anwendbar sind, seien die IT-Vinyl-substituierten Derivate der folgenden Lactame
genannt:
U-Vinyl-alpha-pyrrolidon, 3,3-Dimethyl-2-pyrrolidons A1 4-Dimethyl-2-pyrrolidon,
3,3-Dimethyl-2-pyrrolidons, 3-Ä'thyl-2-pyrrolidon,,
SyS-Dimethyl^-pyrrolidon, 3-Äthyl-2-pyrrolidon,
4-Acryl-2-pyrrolidon, 5-lthyl-2-pyrrolidons 3-Methyl-2-pyrrolidon,
4-Methyl-2-pyrrolidon, 5-Methyl-2-pyrrolidon,
3* 3,5-Trimethyl-2-pyrrolidon; 2-Piperidon? 5j5-Diäthyl-2-piperidon,
5,6-Dimethyl-2-piperidon, 4-Äthyl-2-piperidon, 6-Äthyl-2-piperidon, 6-Äthyl-3-methyl-2-piperidon, 3-Methyl-2-piperidon,
4-Methyl-2-piperidon, 5-Methyl-2-piperidon,
6-Methyl-2-pipBridon, 2-Caprolactam, 3,6-Dimethyl-2-capro-
-6-
- Blatt 6 -
lactam j 496-Dimethyl-2-caprolactam, 4s,7-Dimethyl-2-caprolactam,
7,7-Diäthyl-2-caprolactam, 3-Äthyl-2-caprolaetam, 5-Ätliyl-2-caprolactam? 6-Äthyl-2-caprolactam, 7-Äthyl-2-caprolactam,
4-Äthyl-6-methyi-2-caprolactara, 6-Äthyl-4-methyl-2-caprolac
tarn;, 3-Methyl-2-caprolactam, 4-Methyl-2-caprolactam,
5-Methyl-2-caprolactam, 6-Methyl-2-caprolactam;
2-Oxyzinidinon, 5-Äthyl-2-oxazinidinon, 5-£henyl-2-oxazinidinoriy
45 5-Dimethyl-2-oxazinidinon, 5,5-Dimetliyl-2-oxaziniäinon,
2,5-Diphenyl-2-oxazinidinon, 2-Phenyl-4-oxothiazolidon,
2y2'-Diphenyl-4-oxothiazolidon, 2,2f-Dimethyl-4-oxothiazolidon;
2-Oxazolidinon, 5-Methyl-2-oxazolidinon, 4-Methyl-2-oxazolidinonj,
5-Äthyl-2-oxazolidinon, 4,5-Dimethyl-2-oxazolidinonj
2-Phenyl-2-oxazolidinon, 5-Butyl-2-oxazolidinon,
5-Propyl-2-oxazolidirLon, 4,5-Diäthyl-2-oxazolidinon; 5-Methy 1-3-morpholinonj
5-Äthyl-3-niorpholinon, 3,5-Diwethyl-3-ittorpholinon
und seine 2-Alkyl- und 6-Alkyl-Derivate; 2-?iperazinonj
3>3-Dimethyl-2-ketopiperazin, 3-Methyl-2-ketopiperazin;
4-Thiazolidon; 2-Metnyl-4-thiazolidinon; 2-Phenyl-4-thiazolidinon;
2-Phenyl-4-thiazolidinondioxyd; 2-Thiazolidon;
3-ihiamorpholinon; 2-Pyrimidon; 2-Imidazolidone; F,Ütf-Äthylenthioharnstoffe
Tetrahydro-2H, (l,3)-oxazin-3-one.
Die unlöslichen Polymere der vorgenannten F-Yinyllactarne
lassen sich leicht dadurch herstellen, daß man letztere in Anwesenheit geringer Mengen an Alkalimetall oder Erdalkalimetall
bzta. einem Oxyd, Hydroxyd oder Alkoxyd dieser Metalle
erhitzt.
Diese Polymere können ferner auch unter Verwendung der Hydride und Borhydride der Alkalimetalle hergestellt werden.
Brauchbare Alkalimetanhydride und Borhydride, welche
gründlich- geprüft und für wirksam befunden xiurden, sind
Uatriumborhydrid, Kaliumborhydrid und Fatriumhydrid. Andere
Alkalimetallhydride und Borhydride, die gleichfalls anwendbar
sind, sind Lithiumhydrid, Lithiumborhydrid, Oäsiumhydrid,
-7-
- Blatt 7 - /'
Cäsiumborhydrid, Rubidiuitihydrid und Rubidiumborhydrid. Gegebenenfalls
können auch Mischungen aus Alkalimetallhydriden und/oder Alkalimetallorhyariden als Katalysatoren für die
vorerwähnte Polymerisation eingesetzt werden.
Es ist ferner anstelle der Verwendung der unlöslichen Polymeren von ST-Vinyllactan im Filterteil einer Zigarette, Zigarre
oder Pfeife auch möglich, daß lactan direkt dem Tabakblatt in jeder Stufe seiner Behandlung, also auch bevor-
oder nachdem es gemahlen oder geschnitten ist, hinzuzufügen.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung
des neuerungsgemäßen Gegenstands. .
Anderthalb Längen eines Glasröhrchens eines Durchmessers von 10 Millimeter wurden in einer Höhe von 1,25 cm mit gepulvertem
Celluloseacetatj, einem Zigarettenfilter-Material des
Standes der TechnikP lose gepackt. ITm das Material im Röhrchen
zu halten^ wurden kleine adsorbierende Verschließ-Pfröpfchen
aus Baumwolle eingesetzt. Sodann wurde eine Zigarette (Marke Phillip Morris) so vollständig wie möglich
durch den Filter geraucht. Sodann wurde das Filter-Material, Celluloseacetat, herausgenommen und in einem Gemisch von
Äthanol und Äthylendichlorid im Verhältnis 1:4 aufgelöst. Die erhaltene Lösung wurde in einem Hardy-Spectrophotometer
bezüglich ihrer Lichtabsorption bei 400 Millimikron gemessen.Die Absorptionsstärken sind dabei ein Maß für die Wirksamkeit
des Filtermaterial bezüglich dem im Tabakrauch eingeschlossenen Teer- und anderen Reizstoffen. Es wurden
ferner die sogenannten freien Zugeigenschaften des Filters bezüglich der Lebensdauer der Zigarette festgestellt.
-8-
- Blatt 8 -
Es wurde die gleiche Verfahrensweise angewendet wie in Beispiel 1 in der Abänderung, daß diesmal ein wasserlösliches
Polyvinylpyrrolidon mit einem Pikentischer "K" - Wert von 30 und einer Partikelgröße von 100 bis 200 Maschen
(nach Tyler-Siebtabelle) als Filtermaterial verwendet wurde.
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 angewendet
mit der Abänderung, daß eine Mischung der Filter-IC Materialien der Beispiele 1 und 2 ira Verhältnis 50:50
zur Herstellung des Filters verwendet wurde.
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie in.Beispiel 1
durchgeführt in der Abänderung, daß diesmal ein unlösliches Polymer von ΪΓ-Vinyl-porrolidon einer Partikelgröße von
bis 200 Maschen (nach Tyler-Siebtabelle) welches nach der Vorschrift des USA-Patents 2 938 017 hergestellt worden
war, als PiIter-Material verwendet wurde.
Die erhaltenen Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst.
TABELLE I | ο Bemerkungen | |
Beispiel | Absorption bei 400 m/. | Frei ziehender Filter Filter hemmt nach einigen Zügen Filter hemmt nach einigen Zügen Frei ziehender Filter |
1 2 3 4 |
0,83 0,38 0,58 0,96 |
|
Die eben angegebenen Absorptionsdaten wurden an Lösungen
-9-
- Blatt 9 -
gleicher Festkörpergehalte ermittelt. Auch das Filtergewicht
war ungefähr jedes Mal gleich groß.
Die oben angegebenen Daten zeigen deutlich, daß die Verwendung
von unlöslichen Polymeren des U-Vinyl-alpha-pyrrolidons als
Filter-Mateüdal für Tabakrauch einen Fortschritt bringt, da
•während der gesamten Lebensdauer der Zigarette beim Rauchen ein freies Ziel möglich ist und gleichzeitig -wesentlich mehr
reizende Teerstoffe aus dem Tabakrauch herausgefangen -werden,
als dies mittels der Zigaretten-Filter-Materialien des Standes äei· Technik möglich ist.
Gleiche Gewichtsteilean Cellulose-Acetat-Fasern und gepulverten
unlöslichen Polymeren des Έ-Vinyl-pyrrolidons einer Parti
te lgröße von 100 bis 200 Maschen (nach Tyler Siebtabelle) die gemäß Beispiel 1 des USA-Patents 2 938 01? hergestellt
■worden waren, wurden durch mehrstündiges Durcheinander-Wirbeln
in einer halbgefüllten Schüttelvorrichtung innig miteinander gemischt. Sodann wurde dieses Matesal in einer Zigarettenherstellungsmaschine
in die Form und Größe von Zigaretten gebracht und anschließend in kleine Pfropfe einer Länge von
Ij5 cm geschnitten. Diese Filter-Pfröpfe wurden an die Enden
von normalen Ficht-Filter-Zigaretten befestigt, indem man
ein druckempfindliches Klebeband um Zigarette und Sröpfchen herumwickelte. Ähnliche Filterpfröpfehen wurden aus den gleichen
Celluloseacetatfasern hergestellt, welche keine Zumischung an unlöslichen Polymeren von H-Vinyl-pyrrolidon aufwiesen.
Diese Pfröpfchen wurden auf die gleiche Weise als Filter an den gleichen Zigarettentyp befestigt. Es wurden dann
beide Zigaretten bis zu einem Abstand von 0,62 cm bis zum Filterbeginn abgeraucht und festgestellt, daß der Rauch der
Zigaretten, welche einen Filter besaßen, der unlösliche Polymere von U-Vinyl-pyrrolidon enthielt, wesentlich milder war,
-10-
- Blatt 10 -
als der Rauch der Zigarette, welche lediglich einen Celluloseacetatfilter
besaß.
Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 5 beschrieben, wurden gleiehe
Gewichtsmengen an Zigarettentabak und an gepulverten (100 bis 200 Maschen nach Tyler-Siebtabelle) unlöslichen Polymeren
des I-Vinyl-pyrrolidons, die gemäß Beispiel 1 des
UbA-Patents 2 938 OI7 hergestellt worden warens miteinander
vermischt und zu Filterpfröpfchen geformt? welche durch äußeres
Umwickeln mit einem druckempfindlichen haftenden Band an Ulcht-3?ilter-Zigaretten
befestigt wurden. Es wurden ähnliche Pfröpfchen ferner aus dem gleichen Zigarettentabak hergestellt
und an gleichartige Zigaretten befestigt« Beide Zigarettentypen wurden abgeraucht und dabei festgestellt„ daß der Hauch der
Zigaretten? welche den Filter mit unlöslichen Polymeren aus IT-Vinyl-pyrrolidon besaßen, wesentlich milder xiar, als der
der anderen Zigaretten.
Die Menge an unlöslichen Polymeren von N-Vinyl-lactamenj die
eingesetzt xiird;, um die gewünschte Verminderung der reizenden
Eigenschaften des Tabaks oder des Rauchs zu bewirken soll möglichst minimal SeIn5, um die Kosten für die unlöslichen
Polymeren möglichst niedrig su halten. Diese Mengen können bei den verschiedenen Tabakarten variieren und hängen ferner
auch von der Art und Weise ab, gemäß der die unlöslichen PoIymeren
in den Tabak eingearbeitet werden. Die optimale Menge kann jeweils durch Tests leicht ermittelt werden.
/Schutzansprüche:
Claims (2)
1.) Tabakrauchfilter für Zigaretten, Zigarren und Pfeifen,
dadurch gekennzeichnet,' daß er ein'unlösliches Polymer
der PormeI
(R2-O-R1 )n (R1-C-R2)
C=O
CH=CH,
in welcher R1 und R2 Wasserstoff, die Alkyl- oder Arylgruppe
und η und n* einen Wert von 0 bis 5 bedeuten9wobei jeweils
nur entweder η oder n- 0 beträgt und ferner Y -0-, -S-,
SO2-, -H-R1 oder R3-C-R1- darstellt, enthält.
2.) Tabakrauchfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß das Polymer ein unlösliches Polymer von U-Vinyl-alphapyrrolidon
ist.
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DEG33145U Expired DE1928949U (de) | 1964-10-02 | 1965-09-28 | Tabakrauch-filter. |
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-
1965
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