DE1931137C3

DE1931137C3 - Wiederhergestelltes Zigarettenfilter und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1931137C3
Application number: DE1931137A
Authority: DE
Inventors: Colin Shaw Winston Salem N.C. Mcarthur (V.St.A.)
Original assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Current assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Priority date: 1968-06-19
Filing date: 1969-06-19
Publication date: 1978-06-15
Also published as: BE734807A; US3615997A; BR6909960D0; CH495713A; DE1931137B2; FR2011246A1; DE1931137A1; IE33168L; GB1260884A; NL6909243A; IE33168B1; AT287558B

Description

Die Erfindung betrifft ein wiederhergestelltes Zigarettenfilter mit einer gleichmäßig porösen, stabähnlichen Faserstruktur sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

¹S Filterzigaretten werden bei ihrer Prüfung im Hinblick auf die Festigkeit der Verbindung des Zigarettenfilterelements mit dem Tabakabschnitt der Zigarette: bewertet. Für e^;ne derartige Untersuchung von Zigaretteneinheiten wird herkömmlichenveise eine

^ao Vorrichtung verwendet, die in der US-Patentschrift 2 951364 beschrieben ist. Bei der Handhabung dieser Vorrichtung werden zwei Zigaretten mit herkömmlicher Länge ausgerichtet zusammengefügt und getestet, wobei ein doppelt langer Abschnitt von Filterma-

»5 terial zwischen den beiden Zigaretten angeordnet ist. Ein Band aus abdichtendem Papier wird rund um den Abschnitt des doppelt langen Fiitermaterials und um die Enden von jeder der Zigaretten angeordnet. Komprimierte Luft wird durch die Einheit geleitet, um sie im Hinblick auf etwaige Leckstellen oder auf eine nicht ausreichende Verklebung des Klebmittels zwischen der Papierdeckhülle und dem Filterelementmaterial und dem Zigarettenkörper zu prüfen. Wenn die Z^igaretteneinheit keine befriedigende Verklebung aufweist, wird die gesamte Einheit verworfen, und der Zigarettenabschnitt wird mittels einer in der US-PS 3382874 beschriebenen Vorrichtung von dem Filtcrabschnitt getrennt, und der Tabak sowie der Filterabschnitt werden einer neuen Verwertung zugeführt.

Die kur7en Fasern der verworfenen Filterelemente konnten bisher nicht wiederverwendet werden, da sie normalerweise nur etwa 40 mm langsind, so daß ihnen die Festigkeit fehlt, um als brauchbares Filterstäbchen wiederhergestellt zu werden. Zwar wird in der US-PS 3 382! 874 von einem Wiederverwendungswert solcher Stäbe gesprochen, jedoch erfolgte eine Wiederverwendung nur auf Gebieten außerhalb der Zigarettenfertigung, z. B. als Füllstoff für Polster oder Stoffpuppen u. dgl.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zigarettenfilterelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, bei welchem die kurzen Fasern der verworfenen Filterelemente im Rahmen der Zigarettenherstellung wiederverwendet werden.

Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemäßen Zigarettenfilterelement durch eine Mischung von geschnittenen Stapelfasern gelöst, die sich aus einem größeren Anteil an geschnittenen Fasern, die aus einem zerkleinerten wiedergewonnenen Filterelement stammen, und aus einem kleineren Anteil an geschnittenen Stapelfasern, die mindestens zweimal so lang sind wie die erste Faser, zusammengesetzt.

Das Verfahren zur Herstellung des Zigarettenfilterelements ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man

a) wiedergewonnene, stäbchenförmige Faserf iltcielemente zerkleinert bzw. zerfasert, um die Faserverbindung darin zu zerbrechen und die ge-

schnittenen Fasern zu trennen,

b) einen größeren Anteil der geschnittenen Fasern aus den zerkleinerten Filterelementen mit einem kleineren Anteil an geschnittenen Stapelfasern mischt, die mindestens zweimal so lang sind wie die geschnittenen Fasern aus den verkleinerten Filterelementen,

c) aus dieser Mischung eine kontinuierliche Faserbahn bildet, wobei die kürzeren geschnittenen Fasern physikalisch mit den längeren geschnittenen Stapelfasern verkettet sind,

d) diese Bahn aus Fasern durch eine stabbildende Einrichtung zieht, die in der Lage ist, die Bahn in ein kontinuierliches, langgestrecktes, stabförmiges Bündel von Fasern zu überführen, und

e) härtet, um ein stabförmiges, kontinuierliches Faserbündel von Zigarettenfilterelementen zu bilden.

Gemäß der bevorzugten Verfahrensweise beträgt die größere Menge der geschnittenen Fasei <i, die aus den verwerteten Filterelementen stammen und in die Mischung eingeführt werden, mindestens 75% der Fasermischung.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Fasern erhalten, die hauptsächlich in einer Längsrichtung orientiert sind. Die erhaltene Fasermasse verleiht das äußere Aussehen eines Produkts, das aus einem kontinuierlichen Taumaterial gebildet ist. Jedocl· sind, wie erwähnt, die Fasern bzw. Fäden, woraus das Material des porösen stabförmigen Filters besteht, tatsächlich eine Zusammensetzung oder ein Mischprodukt, das aus geschnittenen Fasern hergestellt wird, die wegen ihrer kurzen Länge bisher als Abfall bezeichnet worden sind.

Das physikalische Verhalten länger geschnittener Trägerstapelfasern ermöglicht die Erzielung einer aufgebauten Fasermasse, die bei der nachfolgenden Verdichtung zu einem festen Faserstäbchen verbunden werden kann. Um diesen Verfahrensschritt genauer zu erläutern, wird darauf hingewiesen, daß bei der Zerkleinerung bzw. beim Auseinanderreißen der verworfenen Faserelemente oder Stäbchen bei den Klebverbindungen ein Bruch auftritt, bei denen die gekräuselten Fasern in dem Fadenbündel verbunden sind, woraus die porösen stabähnlichen Abschnitte bestehen. Wenn diese Bündel einmal aufgerissen und die einzelnen Schnittfaserverbindungen aufgebrochen sind und die Fasersegmente getrennt sind, so wird beobachtet, daß diese kurzen Fasersegmente eine Reihe von Vorsprüngen darauf aufweisen. Diese Vorsprünge bestehen aus erhärtetem Klebmai:erial. Diese Vorsprünge entsprechen den Verbindungspunkten, bei denen die gekräuselten und in zufälliger Weise verbundenen Fasern vorher miteinander haftend verbunden waren. Wenn diese Fasern daher anschließend zusammen mit einer kleineren Menge (:5 bis 25%) längeren unbehandelten Schnittstapelfasern, die als Verstärkung dienen, gemischt werden, so verketten oder verhaken sie an den Vorsprungsteilen und verflechten sich unter unmittelbar Verbindung mit der verstärkenden Faser. Die v^iaiürkende Faser wirkt somit als Rückgrat für die ruat-rmaterialzusammensetzung.

Bei der Fortsetzung des Verfahrens in Hinblick auf die Bildung einer physikalischen Mischung von Schnittfasermaterial wird dann eine Matte: aus. derartigen Fasern hergestellt, die durch die obenerwähnten physikalischen Verkettungscigenschaften zusammenhält. Diese Arbeitsweise zur Bildung einer Matte geht anfänglich in einer Pickervorrichtung und dann in einer Krempelvorrichtung, die fein zerfasert, vor sich, um die Matte auf eine Bahn zu reduzieren. Nachdem die Faserplatte, die Fasern enthält, welche an diesem Punkt noch eine zufällige Orientierung haben können, in die Form einer dünnen Materialbahn verjüngt worden ist, kann die Faserbahn gewünschtenfalls mit einem geeigneten Weichmacher behandelt und in stabähnliche Gestalt zusammengepreßt werden. Dieser Stab kann gebildet werden, indem die Bahn durch eine trompetenähnliche Eintrittsöffnung in ein Formgebungsrohroder in eine Form oder vorzugsweise durch den Spalt zwischen einer Reihe von am Umfang gerill-

¹S ten Rädern oder Walzen geleitet wird.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Stabbildungskammer gleichzeitig einer Dampfbehandlung unterworfen, indem Dampf eingeleitet wird, während das Tau hindurchtritt. Diese Einleitung kann

^ao durch Öffnungen geschehen, die in einer Umfangsrille vorliegen, weiche in der Oberfläche einer Radform angeordnet ist, während das Rad rotiert, um das stabähnliche Element zu pressen und zu formen. Die Wärme dieses Dampfes verursacht die Reaktivierung

^a5 der Vorsprünge des erhärteten thermoplastischen Verklebungsweichmachers, die auf den frakturierten Fasern vorliegen, der nunmehr als ein innerer Kleb- »Kitt« wirkt, der in die Mischung überführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einem Satz von Formgebungsrädern durchgeführt, kann jedoch leicht mit einer Reihe derartiger Räder durchgeführt werden. Gewünschtenfalls können alle Räder dieser Reihe Öffnungen für die Einleitung von Dampf aufweisen, um die weitere Verklebung der Fasern in dem stabförmigen Bündel zu unterstützen.

Im Anschluß an die Formung des Stäbchens kann dieses auf einer Anzahl von verschiedenen Wegen gehärtet werden, die Abkühlung des Stäbchens entweder bei Raumtemperatur oder bei niedrigerer Temperatur einschließen können. Dies kann erreicht werden, indem das Stäbchen durch eine Behandlungskammer oder Radform, die durch Rillen in den Flächen eines zweiten Paares von Rädern oder Walzen mit Öffnungen in ihrer Oberfläche gebildet wird, durch die die Kühl- und Härtungsluft eingeleitet wird, um die Erhärtungsgeschwindigkeit der verklebten Faserstruktur des Stäbchens zu beschleunigen, geleitet wird. Diese Trocknungsstufe unterstützt die Härtung der teilweise verklebten Verbindungen zwischen den einzelnen verdichteten kurzen Schnittfasersträngen. Die Luft, die das verdichtete Stäbchen trocknet, liefert eine Erhärtung der erweichten oder aktivierten Fasern selbst sowie von etwaigem Aktivatormaterial, d. h. Weichmacher, das vor oder während der Verdichtung der Fasermasse in der Form zu einem eng verbundenen Faserbündel zugegeben worden ist. Diese Lufttrocknungsstufe liefert auch eine Erhärtung der äußeren Oberfläche des Stäbchens. Diese Erhärtung verleiht dem Stäbchen erhöhte Dimensionsstabilität und führt in vielen Fällen zu einem Produkt, das eine ausreichende Biegefestigkeit besitzt, so daß es ohne einen zusätzlichen Oberflächenüberzug oder eine zusätzliche Ob:rflächenumhüllung aus Papier gehärtet werden kann.

In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde auch eine Vorrichtung zur Herstellung, Verformung und Härtung dieser neuen Mischung von

wiederaufbereiteten Schnittfasern zu einem neuen Zigarettenfilterelement geschaffen. Die Vorrichtung umfaßt eine Kombination aus einer Einrichtung zum Abtrennen der kurzen Faserabschnitte aus einer verworfenen Zigarette und insbesondere aus dem verworfenen Zigarettenfilterelement in Zusammenhang mit einer Einrichtung zum Mischen dieser Fasern mit anderen Fasern, zur Verformung des wiederhergestellten Fadenfaserbündels zu einem geformten Stäbchen und zur Härtung des Stäbchens. Die Vorrichtung ist relativ billig im Betrieb und bei der Haltung unter den schnellen Produktionsbedingungen, bei denen sie arbeiten muß.

Die Zigaretten, deren Filterelemente verwertet werden sollen, werden zuerst durch eine Vorrichtung *5 zur Entfernung des Zigarettenpapiers von dem darin eingeschlossenen Tabak geleitet. Diese Vorrichtung besteht aus einem zylindrisch geformten Behälter, der eine Vielzahl von Flügeln enthält. Manche dieser Flügel sind auf einer Welle befestigt, die um eine Achse ^ao rotiert, die sich vom Behältereingang bis zum Ausgang erstreckt, wobei sie die Zigarettenkörper anschlagen, um das Material auf der inneren Oberfläche des Behälters auftreffen zu lassen. Eine Vielzahl von befestigten Flügeln, die sich einwärts zu der Welle hin er- ^a5 strecken, wird verwendet, um das Material durch den Behälter zu führen. Die befestigten Flügel und die rotierenden Flügel wechseln sich in Stellung und Abstand im allgemeinen ab. Die rotierenden Flügel sind blattförmig und schlagen den Zigarettenkörper an, 3" ohne seine Papierhülle zu zerschneiden, und sie erzeugen in dem Zylinder auch eine Luftbewegung, die den Materialfluß durch den Zylinder unterstützt, um den Tabak aus der Zigarette herauszuziehen, ohne das Papier zu zerreißen.

Es bleiben dann die Filterelemente und die Papierhülle zurück, die mit diesen verbunden bleibt, was die Trennung der Filterelemente von der Papierhülle und die Zerkleinerung des Filterelements in seine einzelnen Fasersegmente erfordert. Die Filterelemente werden der Länge nach angeordnet und in Längsrichtung in einer Weise geschlitzt. Der Zcrklcir.crungsschritt, wie diese Stufe des Verfahrens bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezeichnet wird, umfaßt eine mechanische Einrichtung zum Zerschlagen bzw. Zerhacken des verworfenen Bündels von verklebten Fasern, das in Form eines kurzen Stäbchens vorliegt, in einzelne, in Längsrichtung frakturierte, kurze Faserabschnitte. Die Zerkleinerung des Faserbündels zur Abtrennung der einzelnen kurzen Schnittfasern umfaßt die Einleitung jedes Zigarettenfilterelements in den Weg eines oder mehrerer sich rasch bewegender Messerblätter, die das Faserbündel durch Schneiden parallel zu der Längsachse des Filterstäbchens frakturieren bzw. zerkleinern. Ir. einer raschen Aufeinanderfolge von Schnitten wird ein rasches Längsabschneiden des Faserbündels erreicht und dieses zu einer Masse von Schnittfasern zerkleinert. Bei der Zerkleinerungs- bzw. Zerfaserungsvorrichtung hat die Förderbandrille in ihrer konkaven Oberfläche eine zusätzliche Ausnehmung, um das vollständige Durchdringen des Schneidblattes durch das Filterstäbchen zu erlauben. Durch eine Reihe von Wiederholungen dieses Schneidvorganges wird das Filterstäbchen vollständig in frakturierte Faserabschnitte mit jeweils etwa 20 oder 40 mm Länge zerfasert. Diese so frakturierten Faserabschnitte haben eine große Anzahl von Fasern mit darauf zurückbehaltenen restlichen Vorsprüngen, die sich für physikalische Kohäsion der Fasern eignen. Diese Masse von frakturierten Fasern wird dann durch eine herkömmliche Hammermühle und durch einen Sehäler-Reiniger geleitet, um etwaige Papierrestfragmente abzutrennen und zu entfernen, die in der Masse der zerfaserten Fasern zurückgeblieben sind.

Im Anschluß an diesen Zerkleinerungsschritt werden die geschnittenen Fasern in einen großen Mischtrichter geleitet, worin durch eine taumelnde und rasch rotierende Bewegung eine abgemessene Menge der kurzen Fasern mit einer abgewogenen Menge von Verstärkungsfasern, die aus anderen Quellen stammen, gemischt und vermischt wird. Die Hauptquelle für Verstärkungs- oder Trägerfasern, die in den Mischer eingeführt werden, können zufällige Abschnitte von kurzen Stapelfasern sein, die beim anfänglichen Herstellungsverfahren verworfen worden sind. Die Vorrichtungen zur Durchführung der nächsten beiden Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden herkömmlicherweise bei der Faserbehandlung verwendet. Die erste ist der bekannte Faser-Picker, der zur Ausrichtung, öffnung und Trennung der Fasern führt und eine Matte aus Einzelfasern bildet, die etwa 5,08 cm dick und etwa 0,91 m breit ist. Eine Krempeltrommel zerfasert dann diese Matte fein in eine dünne Bahn mit einer Dicke von etwa 1,587 mm und im allgemeinen der gleichen Breite wie die Matte vor dem Krempeln.

An diesem Punkt wird ein herkömmlicher Weichmacher, wie Triäthylcitrat, Dimethylphthalat odei Diäthoxyäthylphthalat oder dergleichen, einfach aus einer herkömmlichen Sprühanlage auf die Bahn aus Fasermaterial gesprüht. In manchen Fällen, insbesondere wenn die Mischung der geschnittenen Stapelfasern reich an wiederverarbeiteten kurzen Faserabschnitten ist, die sich von verworfenen und verklebter Filterelementen ableiten, ist diese Weichmacherzugabe fakultativ und kann völlig weggelassen werden

Das nächste Teil der Verarbeitungsvorrichtung ist ein Formgebungswerkzeug, das eine trompetenförmige Tau- oder Bahnführung als Vorsatz aufweist, die die Bahn der gemischten Fasern in den Spalt zwischer einem Paar von auf dem Umfang gerillten Rädern leitet, die synchron rotieren, um kontinuierlich eine Form für die Verdichtung der Faserbahn zu einerr geformten Stäbchen zu bilden. Diese Räder könner Öffnungen für die Einleitung von Dampf aufweisen Diese Formgebungsvorrichtung, die Dampfeinleitungseinrichtungen enthält, hat das wesentliche Merkmal, daß die Faserbahn zu einem Stäbchen komprimiert werden kann, während sie gleichzeitig mit einem heißen Dampfstrahl kontaktiert wird, der durcr die Masse der Fasern in dem Moment hindurchtritt

mengepreßt wird. Als Ergebnis dieser Behandlung wird der restliche Weichmacher, der auf der Oberfläche der geschnittenen Fasersegmente, die aus den verworfenen Filterelementen stammen, in die Mischung der Fasern überführt wird, wieder geschmolzen odei reaktiviert und breitet sich aus durch das verdichtete stäbchenförmige FormpreßprodukL

Das poröse Faserstäbchen ist an diesem Punkt relativ weich und flexibel. Das Stäbchen wird durch Hindurchleiten durch eine Luftkontaktieningskammei gekühlt und zu einem selbsttragenden Gegenstand ge härtet. Wenn es erwünscht ist, das Stäbchen nicht un mittelbar weiterzuverarbeiten, kann es mit Papiei

umhüllt und langsam bei Raumtemperatur gehärtet werden. Vorzugsweise wird das Stabchen jedoch durch Auftreffen von kühlender Luft auf seine Oberfläche in einer Kühlkammer gehärtet oder zum Abbinden gebracht, durch die es hindurchtritt, während es in einem zentralen, durchlöcherten Rohr eingeschlossen ist, das durch eine Bchandlungskammcr hindurchführt, die mit eingeführter trockener Luft gefüllt ist, welche zum Trocknen des Stäbchens in die Kammer getrieben wird. Alternativ kann das Stäbchen durch eine Formhöhlung geleitet werden, die in der Konstruktion der Form ähnlich ist, worin das Stäbchen anfänglich zusammengepreßt wird, und es kann gewünschtenfalls mit fließfähigem Medium behandelt werden, mit der Ausnahme, daß das darauf auftreffende fließfähige Medium kalte trockene Luft an Stelle von Dampf ist.

Die Einwirkung der kalten trockenen Luft auf die Oberfläche des Stäbchens dient zur Erhärtung der Verklebung des oberflächcnorieniiertcn Fasermaterials in dem Stäbchen sowie zur Beschleunigung der Fase ι verklebung im Inneren des Stäbchens. Das Stäbchen wird unter Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung in abgemessene Abschnitte geschnitten und im herkömmlichen Herstellungsverfahren mit einem Tabakabschnitt verbunden.

Das bei der Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens und mittels der oben beschriebenen Vorrichtung hergestellte Produkt zeigt bestimmte einzigartige Eigenschaften, die es von Filterstäbchen gemäß dem Stand der Technik unterscheiden. Beispielsweise hat das Stäbchen auf Grund der weichmachenden Behandlung, der Zusammenpressung und der unmittelbaren Einwirkung von Kühlluft zur Härtung

a) über den Querschnitt eine gleichmäßige Porosität und

b) eine festgewordene, jedoch noch poröse Außenschicht von verbundenen Fasern, die dem Stäbchen mit oder ohne eine zusätzliche Papierumhüllung Steifheit verleiht.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgende bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens, die in einem der Veranschaulichung dienenden Durchführungsbeispiel niedergelegt ist, im einzelnen beschrieben. Das in der Zeichnung wiedergegebene Fließdiagramm dient zur Darstellung des Verfahrens und zur Angabe der verschiedenen Stufen.

In der Zeichnung sind die verschiedenen Stufen bei der Herstellung des erfindungsgemäßen einzigartigen Zigarettenfilterstäbchens schematisch dargestellt. Jede Stufe des Verfahrens ist dabei mit einer Nummer bezeichnet, die in Zusammenhang mit dem Fließdiagramm und mit der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Durchiührungsweibc des Verfahrens dazu dient, die zwischen den verschiedenen Stufen des Verfahrens bestehenden Zusammenhänge zu veranschaulichen. In manchen Fällen ist eine Stufe, die tatsächlich fakultativ ist, in dem Fließschema dementsprechend bezeichnet. Dies gilt bezüglich der Härtungsstufe 10 in dem Fließschema, die eine Umhüllung des Stäbchens für den Fall veranschaulicht, daß die Möglichkeit der langsamen Härtung gewählt wird.

Beispiel 1

38,6 kg Filterzigaretten, die wegen ungleichmäßigem Ziehvcrhaltcn die Qualitätskontrolle nicht passiert haben, werden zertrennt, um die Filterelemente vom Tabakteil zu trennen. Mittels einer herkömmlichen Vorrichtung wird die Papierhülle über dem Filterelement aufgeschnitten und von ihrem Faserinhalt teilweise weggezogen. Die aufgeschnittenen bzw. aufgeschlitzten Elemente werden wie bei 1 angegeben, gemahlen oder zerfasert, um die I'apierhüllen vollständig von dem geschnittenen Fasertau zu befreien. Dieser Zerfaserungsvorgang zerbricht gleichzeitig die Bindungen, die zwischen den einzelnen Fasern vorliegen und erzeugt eine Masse aus gemischten Papierschnitzeln und einzelnen zerbrochenen Fasern mit etwa 20 mm Länge. Diese Materialmasse wird dann in eine herkömmliche Schäler-Reinigungsvorrichtung ähnlich einer Baumwollentkörnungsmaschine, wie sie bei 2 angegeben ist, eingeführt, worin die Teile der Papierhülle von den Celluloseacetat-Schnittfasem abgetrennt werden. Dieses Papier wird verworfen, und die verbleibenden verworfenen Fasern werden

so zur Mischung mit einer Menge an Trägerfasern befördert. Dieses Mischen von kurzen Fasern, d. h. der lrakturierten verworfenen Fasern mit etwa 20 mm Länge, wird erreicht, indem wie bei 3 angegeben, 6,80 kg geschnittene Stapelfasern, die in der Länge von

as etwa 50 bis 100 mm und im Durchmesser von 1'/, bis 4den variieren, gemischt werden. Das Mischungsverhältnis von kurzen Fasern mit längeren Verstärkungsfasern variiert im allgemeinen von etwa 90 bis 95% kurzen Fasern mit 10 bis 25% Träger- oder Vcrstärkungsstapelfasern. Dieses Mischen kann in einem herkömmlichen Mischer, beispielsweise eine rotierenden Trommel mit Armen oder Flügeln darin, worin die geschnittenen Fasern innig vermischt und die Trägerfasern mit den Vorsprüngen auf den frakturiertcn verworfenen Fasern verkettet werden, erfolgen. Das Gemisch wird dann einer Picker-Maschine, wie sie bei 4 gezeigt ist, zugeführt, worin die Fasermischung in eine Faserlage oder -matte mit etwa 102 cm Breite und 5,08 cm Dicke verarbeitet wird. Diese Matte wird.

wie bei 5 angegeben, zu einer Krempeltrommel oder -maschine geführt, um aus der Mischfasermatte eine dünne Bahn mit etwa 3,175 mm Dicke zu bilden, die sich aus Fasern zusammensetzt, die in der Bahn eine zufällige Orientierung haben. An diesem Punkt wird die Bahn 7 in eine trichterförmige Vorrichtung geführt, worin die Form der Bahn auf ein im allgemeinen zylindrisches Tau oder Kabel reduziert wird. Bei dieser Stelle des Verfahrens können 2,27 kg Triäthylcitrat-Weichmachcr bei 6 auf die Bahn gesprüht werden, bevor sie in ein Kabel verformt wird oder bevor . sie in die rotierenden Formräder bei 9 eingeleitet wird Die Bahn wird nun in Gestalt eines Kabels odei

Taus mit 15,875 mm Qucrschnittsdurchmesser in der Spalt zwischen zwei gerillten Rädern eingeleitet, die mit einer regulierter. Geschwindigkeit von 450 Uprr rotieren. Diese Räder haben einen Durchmesser vor 10,16 cm und haben in jeder Umfangsflache eine RiIIi mit 7,6 mm Durchmesser.

Das an diesem Punkt vorliegende Tau wird in eir Stäbchen mit einem konstanten Durchmesser vor 7,65 mm und einem Feuchtigkeitsgehalt von etw; 20% umgewandelt. Dieses Stäbchen wird unmittelba: zu einer Kühlstation 11 befördert, wo es durch cin( Behandlungskammer hindurchtritt, worin kalte trok kene Luft mit einer Temperatur von etwa 21,1° C unc einer Fließgeschwindigkeit durch die Kammer von 85 pro Minute zirkuliert. Auf diese Weise wird das Stab chcn gehärtet, das dann zu einer Schneidstation Y.

geführt wird, wo es in Zigarettenfiltei stäbchen mit etwa K)O bis 130 mm Länge geschnitten wird.

Vergleichsbeispiel A

Zum Nachweis des tatsächlich außergewöhnlichen Charakters des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Beispiel 1 wird ein Versuch unternommen, ein Zigarettenfilterstäbchen herzustellen, das vollständig aus kurzen geschnittenen Fasern besteht, die aus verworfenen Filterelementen stammen.

13,6 kg derartiger kurzer Fasern, d. h. mit 20 mm Länge, weiden durch den Schäler-Rciniger in Stufe 2, den Picker in Stufe 4, über die Krempelmaschine in Stufe 5 geführt und in Stufe 7 zu einer Bahn verformt.

Das Produkt fällt auseinander, wenn es die Bahnstufc erreicht, und zeigt weder entlang der Längsachse noch längs des querschnittsdurchmessers Festigkeit.

Daraus folgt, daß die Anwesenheit von Trägerfasern für die erfolgreiche Durchführung des Verfahrens wesentlich ist.

Vergleichsbeispiel B

Bei einem Versuch, die Schwäche des Produkts von Beispiel A zu korrigieren, wird aus einer anderen Charge von 20 mm kurzen Fasern ein Testzigaretten-Filterelementbündel hergestellt, wobei jedoch dieses Mal 4,08 kg Ausrüstungs- bzw. Finishing-Flüssigkeit zu der Fasermasse gegeben werden, um deren Festigkeit zu verbessern.

Die Ergehnisse bei dieser Bewertung sind nicht besser als die Ergebnisse, die mit der vorstehenden Fasermasse ohne die Ausrüstungsflüssigkeit zum Verbinden der Fasern erhalten werden.

Daraus muß geschlossen werden, daß zur Erreichung eines befriedigenden Produkts die kurzen Fasern mit zumindest einer kleineren Menge am verstärkenden Stapelfasern mit 50 bis etwa 100 nnm Länge gemischt werden müssen.

In der vorstehenden Beschreibung und in den Beispielen sind zwar kurze verworfene Fasern mit einer Länge von etwa 20 mm veranschaulicht worden, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß bei den Zigarettenherstellungsverfahren, bei denen Doppelstücke vorliegen, die Länge der Filterstäbchen durchschnittlich etwa 40 mm beträgt. Diese kurzen Fasern müssen ebenfalls in gleicher Weise wie oben veranschaulicht

•5 gemischt und verarbeitet werden, um befriedigende wicderherge^teUtf Faserstäbchen zu bilden.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich außerdem auch auf die Mischung von Fasern mit 5 mm Länge, die in verschiedenen Typen von Vielkomponentenfilterelementen verwendet werden, und die Erfindung kann auch auf wiedergewonnene Fasern mit 25 oder 30 mm Länge ausgedehnt werden, wenn sie an einem Punkt aus dem Verfahren wiedergewonnen werden, an dem der Zigarettenverband in einzelne Zigaretten

^a5 aufgeteilt worden ist. Wenn die Wiedergewinnung an einem Punkt erfolgt, an dem der Zigarettenverband noch intakt ist, so können die kurzen wiedergewonnenen Fasern 10, 30 oder auch 50 mm lang sein, was von dem speziellen Typ von Filterelement, aus dem die Fasern wiedergewonnen werden, und der Stelle im Herstellungsverfahren abhängt, an der sie abgetrennt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wiederhergestelltes Zigarettenfilter mit einer gleichmäßig porösen, stabähnlichen Faserstrukiur, gekennzeichnet durch eine Mischung von geschnittenen Stapelfasern, die sich aus einem größeren Anteil an geschnittenen Fasern, die aus einem zerkleinerten wiedergewonnenen Filterelement stammen, und aus einem kleineren Anteil an geschnittenen Stapelfasern, die mindestens zweimal so lang sind wie die erste Faser, zusammensetzt.

2. Zigarettenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Menge der geschnittenen Fasern, die aus zerkleinerten verwerteten Filterelementen stammen, mindestens 75% der Gesamtmischung ausmacht.

3. Zigarettenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschnittenen Fasern, die aus einem zerkleinerten verwerteten Filterelement stammen, mindestens 90% der Gesamtmischung ausmachen.

4. Verfahren zur Hernteilung eines wiederaufbereiteten l'aserförmigen Zigarettenfilterelements nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß rrnan

a) wiedergewonnene, stäbchenförmigc Faserfiltereilemente zerkleinert bzw. zerfasert, um die Faserverbindung darin zu zerbrechen und die geschnittenen Fasern zu trennen,

b) einen größeren Anteil der geschnittenen Fasern aus den zerkleinerten Filterelementen mit einem kleineren Anteil an geschnittenen Stapelfasern mischt, die mindestens zweimal so lang sind wie die geschnittenen Fasern aus den zerkleinerten Filterelementen,

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Menge der geschnittenen Fasern, die aus den verwerteten Filterelementen stammen und in die Mischung eingeführt werden, mindestens 75% der Fasermischung beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Menge der geschnittenen Fasern, die aus den verwerteten Filterelementen stammen und in die Mischung eingeführt werden, 90% der Fasermischung beträgt und die Trägerstapelfaser 10% der Gesamtmischung ausmacht.

7. Verfahren nach Anspruch 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn der gemischten Fasern mit zusätzlichem Weichmacher behandelt, bevor sie in ein langgestrecktes, stabförmiges Bündel von Fasern verformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn gleichzeitig dampferhitzt und durch eine stabbildende Einrichtung gezogen wird, die in der Lage ist, die Bahn in ein kontinuierliches, langgestrecktes, stabförmiges Bündel von Fasern zu überführen.