DE2020115B2 - Verfahren zur Herstellung von Filtermaterial für Rauchwaren - Google Patents

Description

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richtung nicht bewegen, wird also in Querrichtung des Zentimeters der Bahn in der Befeuchtungseinrichgereckt. Zweckmaßigerweise wird bei diesem Vor- tung nur noch 0,0025 sek, was zu einer gleichmäßigan£ das Papier vor der Längsrillung nachgiebig ge- gen Anfeuchtung nicht mehr ausreicht. Auch die entmacht, damit auch bei stärkerer Querreckung der sprechend kurze Verweilzeit in den Trocknungsein-Querzusammenhang der Papieibahn nicht zerstört 5 richtungen bedingt deren räumliche Vergrößerung wird, obwohl diese Querreckung bis zum Auftreten und mehr Trocknungsenergie.
unzusammenhängender, kurzer Längsrisse im Papier Es ist die Aufgabe der Erfindung, die notwendige gesteigert werden kann. Nach dem Passieren der in- Trocknungsenergie zu verringern und besiehende Maeinandergreifenden Metallwalzen, also der eigent- schinen mit höherer Bahngeschwindigkeit betreiben liehen Längskrepp-Einrichtung, wird die mit Längs- io zu können.

rillen versehene Material- oder Papierbahn dann ge- Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Vertrocknet. Solche längsgekreppten Material- oder Pa- fahren zur Behandlung von endlosen Bahnen aus pierbahnen haben sich für die Herstellung von Filter- faserhaltigem Material, insbesondere Papier, um es stöpseln für Zigaretten bewährt und werden in gro- für die Zusammenraffung in Querrichtung und Umßem Umfange kommerziell verwendet. i₅ hüllung geeignet zu machen zwecks Herstellung eines

Gemäß der ebenfalls bereits bekannten Weiterent- endlosen, in Filterstäbe unterteilbaren Filterstrangs, wicklung dieses Verfahrens zur Behandlung von end- wobei die praktisch unelastische Materialbahn angelosen Bahnen aus faserhaltigem Material, insbeson- feuchtet und kontinuierlich durch mindestens einen dere aus Papier, zwecks Herstellung eines endlosen, Spalt zwischen zwei rotierenden Rillungs- und Reckin Filterstäbe unterteilbaren Filterstrangs, wird die ao walzen hindurchgeführt wird, die mit engen, ineinbefeuchtete, praktisch unelastische Materialbahn andergreifenden, einander aber nicht berührenden ebenfalls durch den Spalt zwischen zwei geheizten Ringrippen versehen sind, welche die Materialbahn Rillungs- und Reckwalzen hindurchgeleitet, die mit festhalten und quer zur Laufrichtung recken, bis zur engen, ineinandergreifenden, einander aber nicht Lockerung und Freilegung von Fasern, aber ohne berührenden Ringrippen versehen sind, wodurch die 25 vollständige Zerstörung des Querzusammenhangs des Materialbahn längsgekreppt und quergereckt wird bis Materials. Kennzeichnend hierbei ist, daß die Matezur Lockerung und Freilegung von Fasern ohne rialbahn vor dem Eintritt in den Spalt mit einem vollständige Zerstörung des Querzusammenhangs leichtflüchtigen Tränkungsmittel einer Siedetempeder Bahn, aber nach dem Austritt aus dem Spalt ratur niedriger als diejenige von Wasser und einer längs eines bestimmten Umschlingungswinkels auf 30 Verdampfungswärme von weniger als 250 cal/kg bewenigstens einer der Walzen liegen gelassen, dabei feuchtet wird und nach dem Austritt aus dem Spalt an parallelen Längsbereichen teilweise getrocknet, von demselben wenigstens zum Teil wieder befreit versteift und dort die gelockerte Struktur fixiert. An- wird.

schließend kann die Materialbahn, auf der genannten Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können bis

Walze liegen bleibend, in einen zweiten Spalt zwi- 35 zu 50% der Heizenergie zum Trocknen der längs-

schen dieser Walze und einer dritten identischen gerillten Papierbahn eingespart oder bestehende Ma-

Walze hindurchgeführt und dann von dieser dritten schinen unter Beibehaltung der Trocknungseinrich-

Walze übernommen, also auf dieser längs eines Um- tungen mindestens mit doppelter Produktionsge-

schlingungswinkels liegen gelassen werden. schwindigkeit betrieben werden. Außerdem weist die

Auch dieses verbesserte Verfahren hat sich be- 40 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte währt, und wegen der möglichen Vertiefung der im Papierbahn eine Verbreiterung auf an Stelle der bei ersten Spalt erzeugten Längsrillen in der Material- Verwendung von Wasser als Befeuchtungsmittel einbahn beim Durchgang durch den zweiten Spalt, wo- tretenden Schrumpfung. Dieser Verbreiterungseffekt bei eiiu zusätzliche Querreckung erfolgt, kann eine ermöglicht es, durch mehr oder weniger starke Verstärker zerfaserte Material- oder Papierbahn mit er- 45 dünnung des leichtflüchtigen Tränkungsmittels mit höhter Filterwirksamkeit erzeugt werden. Wasser die Breite der fertigen Papierbahn zu beein-

Bei dem obengenannten Verfahren der Herstel- flüssen und damit den Zugwiderstand der hieraus

lung von längsgekreppten Materialbahnen besteht, herzustellenden Filterstäbe auf eine gewünschten

besonders bei Verwendung dünnen Papiers von etwa Wert genau einzustellen,

20 bis 50 g Gewicht pro m², die Notwendigkeit, vor 5° Die Erfindung ist nachstehend in einigen Ausfüh-

dem Einlauf der Bahn in den ersten Spalt zwischen rungsbeispielen an Hand der Fig. 1 bis 10 näher

ineinandergreifenden, mit Ringrippen versehenen erläutert. Es zeigt

Walzen, die Materialbahn anzufeuchten und dem- F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausentsprechend hinterher die mit Längsrillen versehene führungsbeispiels einer Einrichtung zur Durchfüh-Material- bzw. Papierbahn zu trocknen. Diese beiden 55 rung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Maßnahmen führen zu Schwierigkeiten, wenn die Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der inein-Geschwindigkeit der zu behandelnden Bahn vergrö- andergreifenden Rillungs- und Reckwalzen der Einßert wird, um die stündliche Produktion zu steigern, richtung nach Fig. 1, in Richtung der durchlaufenalso die betreffenden Maschinen möglichst rationell den Materialbahn gesehen,

zu betreiben. Hierbei wird nämlich einerseits die zur 60 F i g. 3 eine Seitenansicht der Rillungs- und Reck-Anfeuchtung zur Verfügung stehende Zeit pro cm walzen von Fig. 2 in Richtung der Schnittlinie 3-3 Bahnlänge immer kleiner und ebenso der zur Trock- gesehen,

nung erforderliche Energieaufwand mit steigender F i g. 4 einen Querschnitt durch die Rillungs- und

Bahngeschwindigkeit immer größer. Erfolgt beispiels- Reckwalzen der F i g. 3 längs der Schnittebene 4-4,

weise die Befeuchtung der Bahn in der hierzu vor- 65 Fig.5 ein Diagramm der Zugwiderstandserhö-

gesehenen Einrichtung beim Durchlaufen einer Weg- hung Z in %> von Filterstöpseln wenn zur Befeuch-

strecke von 10 cm Länge, so ist bei einer Bahnge- tung die angegebenen Gewichtsteile von Tränkungs-

schwindigkeit von 240 m/min die Verweilzeit je- mittel T und von Wasser W verwendet werden,

F i g. 6 ein Diagramm des Quellvermögens Q eini- werden. Es wird angenommen, daß beim Durchlauf

ger Papierbahnen bei Tränkung mit verschiedenen einer angefeuchteten Papierbahn durch solche RiI-

Tränkungsmitteln, lungs- und Reckwalzen das Papier an einer Vielzahl

F i g. 7 ein Diagramm über die Wirkung der Kon- nebeneinanderliegender Stellen mehr oder weniger zentration K eines Zusatzstoffes auf den Zugwider- 5 festliegt und in den dazwischen befindlichen Bereistand Z von Filterstäben, chen in Querrichtung gereckt und ausgedehnt wird,

Fig. 8 bis 10 je eine schematische Darstellung von denn die längsgekreppte Papierbahn zeigt tatsächlich

Einrichtungen zur Durchführung des vorliegenden deutlich unterscheidbare parallele Längszonen und

Verfahrens. in Längsrichtung verlaufende Rinnen und Rippen.

Nachstehend wird das vorliegende Verfahren unter iu Jedenfalls wird durch die Rillungs- und Reckbehand-

Verwendung einer Materialbahn aus glattem, unge- lung die Oberfläche des Materials stellenweise auf

leimten Papier von 0,06 bis 0,07 mm Dicke und 20 Kosten der Materialdicke stark vergrößert, was zur

bis 50 g Gewicht pro m² beschrieben, ohne aber hier- Erhöhung der Filterwirksamkeit von Bedeutung ist.

auf beschränkt zu sein. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, den Rillungs-

Für das vorliegende Verfahren ist es wesentlich, »5 und Reckvorgang so durchzuführen, daß die längsdaß die zu behandelnde flache und glatte Papier- gekreppte Papierbahn beim Austritt aus der Kreppbahn, bevor sie durch einen Rillungs- und Reckpro- einrichtung praktisch die gleiche Breite aufweist, wie zeß in Längsrichtung gekreppt und dabei in Quer- die Rohpapierbahn beim Eintritt, also eine Schrump' richtung gereckt wird, mit einem leichtflüchtigen fung in Querrichtung vermieden ist.
Tränkungsmittel behandelt, also beispielsweise mit ao Nach der Rillungs- und Reckbehandlung der vorMethylalkohol befeuchtet wird und dann nach dem her angefeuchteten Material- oder Papierbahn ist Rillungs- und Reckprozeß wieder von diesem Trän- eine Trocknung erforderlich, um die längsgekreppte kungsmittel befreit, dasselbe also verdunstet oder Bahn wieder zu versteifen und die gelockerte Struktur verdampft wird. zu fixieren. Nach vollständiger Trocknung kann die

Eine nach diesem Verfahren behandelte Bahn aus 25 gemäß dem vorliegenden Verfahren längsgekreppte einem faserhaltigen! Material wie Papier weist eine Papierbahn eine größere Breite als die der Kreppeinzerfaserte Struktur auf und besitzt eine Vielzahl richtung zugeführte, mit einer leichtflüchtigen Flüskurzer, unzusammenhängender, vorzugsweise in sigkeit getränkte glatte Rohpapierbahn aufweisen. Längsrichtung verlaufender rißartiger Öffnungen. Die Hierin unterscheidet sich das vorliegende von den mechanische Festigkeit der Materialbahn in Längs- 30 bekannten Verfahren, bei denen eine Anfeuchtung richtung ist aber ausreichend um zu gewährleisten, mit Wasser erfolgt. Es ist bekannt und kann bei der daß beim Durchlauf derselben durch eine Strang- Herstellung längsgekreppter, mit Wasser angefeuchmaschine zur Herstellung eines endlosen, in Filter- teter Papierbahnen beobachtet werden, daß die aus stäbe unterteilbaren Filterstrangs kein Abreißen zu der Kreppeinrichtung herauslaufenden Papierbahnen befürchten ist. Die ganze faserhaltige Materialbahn, 35 praktisch gleiche Breite wie das angefeuchtete Rohvorzugsweise aber die Stellen mit öffnungen oder papier besitzen, aber während des Durchlaufs durch starker Verringerung der Materialdicke weisen gelok- die Trocknungseinrichtung beim Erreichen eines bekerte und freigelegte Fasern auf, die einen Filterstöp- stimmten Trocknungsgrades sich in Querrichtung sei, der eine solche in Querrichtung zusammengeraffte mehr oder weniger stark zusammenziehen. Ver-Materialbahn enthält, eine hohe Filterwirksamkeit 40 glichen mit der Breite der Rohpapierbahnen beträgt verleihen. Die Längskreppung einer solchen Mate- der sogenannte Schrumpfungsgrad der getrockneten rialbahn erleichtert nicht nur die Zusammenraffung längsgekreppten Papierbahn bis 30 %. Das nicht mit in Querrichtung zu einem endlosen Strang beim Wasser, sondern mit Methylalkohol getränkte Roh-Durchlauf durch die Strangmaschine, sondern ge- papier verhält sich aber ganz anders und zeigt nach währleistet auch die erwünschte Gleichmäßigkeit 45 vollständiger Trocknung eine Verbreiterung gegender Füllung eines solchen Filterstrangs in Querrich- über der Rohpapierbahn um einen sogenannten Dehtung. Mit einer längsgekreppten Papierbahn der an- nungsgrad von 30 Vo und mehr,
gegebenen Struktur wird die unerwünschte Erwei- Wird beispielsweise ein einseitig glattes Rohpapier chung des Filterinhalts beim Gebrauch vermieden, von 38 g Gewicht pro m² verwendet, das eine mitt- und die Elastizität der Filterstöpsel in Querrichtung 50 lere Faserlänge von 2 bis 4 mm aufweist, die nur ist auch während des Rauchens ausreichend. leicht gemahlen bzw. geschlagen sind, so ergibt ein

Vor der Durchführung der Längsrillung und der Streifen solchen Papiers von 10 cm Breite nach dem gleichzeitigen Querreckung muß die Materialbahn, Durchlaufen einer Kreppstation der nachstehend an also beispielsweise eine glatte Rohpapierbahn aus nur Hand von F i g. 2 bis 4 beschriebenen Bauart, in unwenig gemahlenen Fasern, zunächst mit einer leicht- 55 veränderter Einstellung des Eingriffs der Walzen:
flüchtigen Flüssigkeit, also beispielsweise Methyl- „ . r» * . ·«, - „.
alkohol, getränkt werden. Dies kann durch Befeuch- ?„^ei Befeuchtung mit Wasser eine Brate des rung der Materialbahn beispielsweise durch Aufsprü- langsgekreppten Streifens von
hen, durch Tauchen oder durch andere, in der papier- ζ-° ^cm iⁿ feuchtem Zustand
verarbeitenden Industrie bekannte Methoden erfol- 60 7,0 cm m trockenem Zustand,
gen. Es muß aber ein kontinuierlich arbeitendes Ver- Bei Befeuchtung mit Methylalkohol eine Breite fahren verwendet werden, da der Rillungs- und Reck- d_es langsgekreppten Streifens von
prozeß mit hohen Geschwindigkeiten durchgeführt 10,0 cm in feuchtem Zustand,
werden soll. 12,8 cm in trockenem Zustand.

Der Rillungs- und Reckprozeß des angefeuchteten 65

Materials erfolgt während des kontinuierlichen Dementsprechend war der Schrumpfungsgrad bei

Durchlaufs der Materialbahn durch Rillungs- und Wasser etwa 30ⁿ/o, aber der Dehnungsgrad bei Me-

Reckwalzen, die weiter unten noch näher beschrieben thylalkohol etwa 28⁰V

Die nach dem vorliegenden Verfahren erzeugten längsgekreppten Papierbahnen zeigen aber nicht nur eine Dehnung an Stelle der bei Befeuchtung mit Wasser bekannten Schrumpfung, auch die Struktur der so behandelten Papierbahnen ist deutlich verschieden. » Trotz der gleichen Eingriffstiefe und gleichen Dimensionen der verwendeten Kreppwalzcn wird anscheinend eine wesentlich größere Zahl rißähnlicher Öffnungen erzeugt, die aber vorwiegend kurzer sind, so daß der Eindruck einer stärkeren Zerfaserung entsteht. Dementsprechend fühlt sich eine derart erzeugte Papierbahn wesentlich weicher an und scheint eine samtartige, faserige Oberfläche zu besitzen.

Um die stärkere Zerfaserung der Papierbahn bei der Behandlung nach dem vorliegenden Verfahren zu prüfen, wurden Streifen des obenerwähnten Rohpapiers von 24 cm Breite in einer weiter unten, an Hand der Fig. 1 bis 4 noch näher erläuterten Einrichtung zu entsprechenden längsgekreppten Papierbahnen umgeformt. Diese wurden unmittelbar einer handelsüblichen Strangmaschine zugeführt und Filterstäbe von 8,05 mm Durchmesser und yumm Länge hergestellt. ,

Dabei wurde, bei gleichbleibender Einstellung der Eingriffstiefe aller Walzen, zuerst die Befeuchtung*- einrichtung mit Wasser gefüllt und dieses dann durch reinen Methylalkohol ersetzt. Die hergestellten Hlterstäbe wurden wie üblich zuerst auf ihren Zugwiderstand geprüft und dann jeweils in sechs Mlter-Stiesel von je 15 mm Länge unterteilt, die an die Tal . k säule der gleichen filterlosen Zigarettensorte montiert und dann mit einer standardisierten Rauenmaschine abgeraucht wurden; es wurde der im Kauen hinter den Filtern enthaltene Anteil an flussigen und festen Partikeln von Teer und Nikotin bestimmt (in Milligramm) und aus je zehn derartigen Messungen der Mittelwert gebildet. Es ergaben sich folgende Werte:

mutet, daß die Reinigungswirkung eines leichtflüchtigen Tränkungsmittels, wie z. B. Methylalkohol, die Aufnahmefähigkeit der Fasern für die aus dem Rauch abzuscheidenden Partikeln erhöht.

Die oben beschriebenen Meßergebnisse wurden unter Verwendung von Methylalkohol als leichtflüchtiges Tränkungsmittel erzielt. Außerdem sind auch andere Alkohole, wie Äthylalkohole (Äthanole) und Propylalkohole (Propanole), geeignet. Andere, sehr brauchbare Tränkungsmittel sind Acetone und andere Ketone. Auch Diäthyläther und andere Äther, wie Schwefeläther und Natriumäther, sind verwendbar. Ferner können zyklische Ringverbindungen wie Xylole, Toluole, Benzol, Gemische wie Leichtbenzine und sogenannte aromatische Ringverbindungen als Tränkungsmittel benutzt werden. Auch Halogenkohlenwasserstoffe wie Äthylchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff usw. sind verwendbar, sowie Ester wie Essigsäure-Äthyl-Ester (Äthylacetat).

Für das vorliegende Verfahren sind alle jene Tränkungsmittel geeignet, deren Siedetemperaturen niedriger als diejenige von Wasser und deren Verdampfungswärmen kleiner als etwa 250 cal/g sind.

Die Wirkung einer Verdünnung von reinem Alkohol mit Wasser auf den Schrumpfungs- bzw. Dehnungsgrad von längsgekreppten Papierbahnen beim Trocknen zeigt die nachstehende Tabelle, die sich auf Rohpapierstreifen aus der obengenannten Papierqualität bezieht:

Tränkungsflüssigkeit Breite der Papierbahnen

vor dem nach Tränken Trocknung (mm) (mm)

Filterstäbe bzw. Filterstöpsel aus mit Methyl- aus mit Wasser alkohol getränkten Papierbahnen

getränkten Papierbahnen

40

45

Zugwiderstand 280 mm WS Π 3 mm WS

(Mittelwert aus
10 Filterstäben)

Partikelmenge im 8 mg ^18mS

Rauch hinter dem

Filter,

pro Zigarette

Schon aus dem Unterschied der Zugwiderstände ist ersichtlich, daß die hierfür wesentl.che Zerfaserung der Papierbahn bedeutend größer ist. Trotz.gleicher Papiermenge in den verglichenen F.lterstaben ist em Vergrößerung des Zugwiderstandes um etwa 115 /o festiestel.lt worden. Die jeweils eine gleich große Papiermenge enthaltenden Filterstöpsel zeigerdem entsprechend bei den, nach dem vorliegenden Ver fahren behandelten Papier auch eine-"esenthcl·. gro ßere Abscheidungswirkung; somit kann d™* *^e Verwendung von Methylalkohol als TrankungsrmttJ die Oberfläche der im Papier enthaltenen und durch den Krepp- und O^rreckungsprozeß gelockerten bzw. freigelegten Fasern keinerlei nachteilige E nwir kung erfahren haben. Es wird im Gegenteil ver Reines Wasser

90 °/o Wasser
+10 %> Alkohol

50 °/n Wasser
+ 50 °/o Alkohol

lO°/o Wasser
+ 90 °/o Alkohol

Reiner Alkohol

120 120

120 120 120

90 100

120 160 168

Bei den obengenannten Untersuchungen wurde zui Herstellung der längsgekreppten Bahnen ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens verwendet, die in F i g. 1 schematisch dargestellt und eingerichtet ist für der kontinuierlichen Durchlauf einer Papierbahn 1, dif von einer Rohpapierrolle 2 abgewickelt wird. Dif Papierbahn muß ausreichende Festigkeit in Längs richtung besitzen und sollte zweckmäßigerweise au: wenig oder gar nicht gemahlenen oder geschlagenei Fasern bestehen.

Die Papierbahn 1 läuft durch eine Apparatur ii der sie angefeuchtet wird, die im vorliegenden Aus führungsbeispiel aus einer rotierenden Walze 5 be steht, die in eine leichtflüchtige Flüssigkeit 6 eintauch und beim Betrieb auf ihrer Oberfläche einen Flüssig keitsfilm aufweist, der die durchlaufende Papier bahn 1 auf ihrer Unterseite befeuchtet. Die beispiels weise aus elastischem Material bestehende Gegen walze 7 drückt die Papierbahn gegen die rotierend Walze 5. Durch mehr oder weniger tiefes Tauche

509528/21

SÄrWalze 7 S lZ~- ίηϊηΐ ^Zweckl"äßigerweise ist die Verstelleinrich·

AiFT' ^GrK^enf^{n die Anfeu}chtung der durch- TrIT_n ^T ⁸^? ί^{εη Skala} ™* einer Markierung

laufenden Papierbahn reguliert werden ZweckmäKi Jr u V- 8^ewahrleisten zu können, daß eine ee

gerwe_{Ise wird der} o_{rad der} Anfeuchtung so geS' ₅ 7^^^ ^jederzeit wiede" eingeste^ ,

L r¹"" ⁿ°? ^{eine gCnÜgende} Reißfestikit S SJT ""J ^ir8^endwelchen GründL d

_der Anfeuchtung so geS ₅ 7^^ ^jederzeit wiede eingeste^ ,

ⁿ°? ^{eine gCnÜgende} Reißfestigkeit η EhS SJT ""J ^ir8^endwelchen GründL d_ei

nth^gf ^^ng _c ^aufweist. um ohne abzureißen die daß ri' η f"^{dert wurde}- Außerdem ist vorgesehen

nachsenden Stationen der in Fig. 1 wi_ede_reeee ίί R'l ungs- und Reckwalze8 auf ihrer Dreh

benen Einrichtung durchlaufen zu könnet Andere?" Hi ρ·'" ^3Χ'³'^{εΓ Richtun}8 J^ustiert werden kann um

ir^eänkt^m _Sein ^{aber die}/^aP^ierbah" genügend" s)_ark ^" LTS': ^ ^W?^ ^genau ^Ä'^

r^{äclisl in} *" sp* S:^s Watai^^H¹^^{11 den}

oder abgesaugt werden können.

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11 12

Die so in zwei Stufen längsgekreppte und quer- ohne die Seitenflanken der Rippen zu berühren, gereckte Papierbahn wird durch den Kontakt mit den wenn die Rippen der einen Walze jeweils genau in Walzen 9 bzw. 10 in den meisten Fallen von der ent- die Mitte der Rinne zwischen den beiden gegenüberhaltenen Flüssigkeit vollständig befreit. Sollte diese liegenden Walzen hineinragen. Bei den obengenann-Trocknung nicht ausreichen, kann die Papierbahn 5 ten Abmessungen weist jede der ineinandergreifenden über die Umlenkrollen 11 und 12 noch einer weiteren Ringrippen einen seitlichen Abstand von 0,2 mm auf, Trocknungseinrichtung 13 zugeführt werden, die in und eine durch diesen Spalt laufende Papierbahn bebekannter Weise, also etwa durch elektrische Hei- rührt die Ringrippen jeweils nur an ihren zylindrizung oder durch Heißluft den restlichen Flüssigkeits- sehen Stirnseiten.

gehalt der durchlaufenden längsgekreppten Papier- io Der Rillungs- und Reckprozeß zur Durchführung

bahn beseitigt. Bei Verwendung der leichtflüchtigen des vorliegenden Verfahrens kann auch mit nur zwei

Tränkungsmittel gemäß dem vorliegenden Verfahren ineinandergreifenden, mit Ringrippen versehenen

ist es aber möglich, auf eine solche zusätzlicheTrock- Walzen durchgeführt werden, jedoch findet hierbei

nungseinrichtung 13 zu verzichten, da der Trock- eine so kurzzeitige und heftige Beanspruchung der

nungseffekt der erwärmten Walzen 9 und 10 aus- 15 Papierbahn statt, daß die einzelnen Fasern brechen

reicht, um die längsgekreppte Papierbahn vollständig oder zerreißen können. Deshalb wird vorzugsweise

zu trocknen. eine Kreppstation mit mehr als zwei ineinandergrei-

Gegenüber dem hohen Heizenergiebedarf bei den fenden Walzen verwendet, etwa gemäß dem Ausbisher bekannten, mit einerWasseranfeuchtung arbei- führungsbeispiel nach Fig. 1.
tenden Verfahren ist der nur geringe Energiebedarf 20 Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der auch für die Verdampfung der leichtflüchtigen Tränkungs- beim vorliegenden Verfahren verwendeten Rillungsmittel ein wesentlicher Vorteil des vorliegenden Ver- und Reckwalzen ist in F i g. 2 bis 4 in einem etwa fahrens. 10:1 vergrößerten Maßstab dargestellt, wobei aber

Falls erwünscht, kann das aus der Papierbahn ver- der Einfachheit halber der Durchmesser der Walzen

dampfende Tränkungsmittel auch zurückgewonnen 25 kleiner als in Wirklichkeit gezeichnet ist. Die drei

werden, wozu bekannte Einrichtungen am Absaug- ineinandergreifenden Rillungs- und Reckwalzen 8, 9

rohr der Haube 13 vorgesehen werden können. und 10 sind bezüglich ihrer Ringrippen 21 und der

Die in F i g. 1 in einem Ausführungsbeispiel dar- dazwischen sich bildenden Ringkanäle 20 identisch, gestellte Einrichtung zur Durchführung des vorlie- Die Ringrippen 21 der Walzen 8 und 10 greifen in genden Verfahrens für die Herstellung von längs- 30 die entsprechenden Ringkanäle 20 der Walze 9 ein. gekreppten und quergereckten faserhaltigen Material- Wie in den F i g. 2 und 3 angedeutet, läuft die bahnen kann mit einer Aufwickelvorrichtung allge- Papierbahn 1 durch den gewundenen Spalt zwischen mein bekannter Bauart versehen werden, um die den ineinandergreifenden Ringrippen. Vorzugsweise längsgekreppte Papierbahn zu Bobinen aufzuwickeln. wird (in der Zeichnung nicht angegeben) der Ein-Es besteht aber auch die Möglichkeit, die hergestellte 35 griff zwischen der unteren Walze 8 und der mittleren längsgekreppte Papierbahn direkt in die Zusammen- Walze 9 geringer eingestellt als der Eingriff zwischen raffeinrichtung einer Strangmaschine bekannter Bau- den Ringrippen der oberen Walze 10 und der mittart einzuführen; hierbei ist es gelegentlich von Vor- leren Walze 9, so daß der untere Spalt einen gerinteil, wenn die Papierbahn nicht vollständig getrocknet geren Eingriff und der obere Spalt einen größeren ist, sondern nach erfolgter Umhüllung und Unter- 40 Eingriff aufweist. Beispielsweise kann der Eingriff füi teilung in Filterstäbe nachtrocknen kann. Besonders den unteren Spalt etwa 0,3 mm betragen, während für schnellaufende Strangmaschinen, die unmittelbar der obere Spalt einen Eingriff von etwa 0,6 mm bemit einer längsgekreppten Papierbahn gespeist wer- sitzt. Der Eingriff ist dabei jeweils längs der Verbinden sollten, ist das vorliegende Verfahren vorteilhaft, dungslinie zwischen den Achsen der Walze 8 und 9 da die rasche Beseitigung des leichtflüchtigen Trän- 45 bzw. der Walze 9 und 10 angegeben. Die durchlaukungsmittels aus der längsgekreppten Papierbahn fende Papierbahn wird also in zwei aufeinanderfolohne Schwierigkeiten möglich ist. genden Stufen in Längsrichtung gekreppt und dabei

An Stelle der mit drei ineinandergreifenden Wal- quergereckt, wobei jene Zonen der Papierbahn,

zen 8, 9 und 10 ausgestatteten Rillungs- und Reck- welche beim Durchlauf im ersten Spalt zwischen der

station der Einrichtung nach F i g. 1 können auch 5° Walzen 8 und 9 die zylindrischen Stirnflächen dei

Stationen anderer Bauart verwendet werden. Rippen 21 der Walze 9 berühren, nach dem Verlasser

Die für den vorliegenden Rillungs-und Reckprozeß dieses Spaltes auf diesen Rippen liegen bleiben, bis

verwendeten Walzen besitzen vorzugsweise Ringrip- sie in den zweiten Spalt zwischen den Walzen 9 unc

pen mit ebenen, senkrecht zur Walzenachse verlau- 10 einlaufen. Die Papierbahn verweilt dabei ein«

fenden Flanken und angenähert rechteckiger Quer- 55 dem Umschlingungswinkel von etwa 180° entspre-

schnittsform mit zylindrischen Stirnseiten, die vor- chende Zeit auf der Walze 9. Nach dem Durchlau!

zugsweise scharfkantig an die Flanken grenzen. Bei- durch den zweiten Spalt zwischen der Walze 9 unc

spielsweise haben sich Ringrippen bewährt, die einen der Walze 10 bleibt die dann tiefer gerillte und star

gegenseitigen Abstand von 0,7mm und eine Dicke ker gereckte Papierbahn während eines Umschlin

von 0,3 mm besitzen, bei einer radialen Flankenhöhe 60 gungswinkels von ebenfalls etwa 180° auf der Walzt

von etwa 1,0 bis 1,5 mm. Da der Rillungs- und Reck- 10 liegen, und zwar berühren jetzt jene Längszonei

prozeß vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, mit die flachen Stirnseiten der Ringrippen 21 der Walz<

faserhaltigem Flachmaterial einer Dicke unterhalb 10, die beim Verweilen auf der Walze 9 die dortigei

von 0,1 mm durchgeführt wird, beispielsweise an Ringrippen nicht berührt hatten.

Rohpapieren mit einer mittleren Dicke von etwa 65 Der zweistufige Rillungs- und Reckprozeß mit dei

0,07 mm, verläuft die Papierbahn im Spalt zwischen Walzen gemäß F i g. 2 bis 4 erlaubt auch bei gestei

zwei Walzen mit derartigen Ringrippen, wenn diesel- gerter Bahngeschwindigkeit eine zuverlässige Längs

ben beispielsweise 0,5 mm tief ineinandergreifen, rillung und Querreckung des Papiers, ohne da

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Papier zu stark zu beanspruchen. Da die Walzen 8, 9 die mechanischen Eigenschaften, insbesondere dii

und 10 auf eine erwünschte Temperatur erwärmt Festigkeit der zylindrischen Filterstäbe gegen radi

sind, werden jeweils jene Längsstreifen des Papiers, ales Eindrücken und die vollständige Ausfüllung de

welche die Stirnseiten der erwähnten Ringrippen be- Querschnitts, von Bedeutung. Bei den Filterstäben

rühren, in einem gewissen Ausmaß getrocknet und 5 die nach dem oben an Hand von F i g. 5 beschriebe

versteift, was dazu führt, daß beim nächstfolgenden nen Beispiel hergestellt wurden, hat sich herausge

Rillungs- und Reckvorgang im zweiten Spalt das stellt, daß die mechanische Festigkeit gegenübe;

Papier den Anforderungen gewachsen ist. Durch ent- einem radialen Druck innerhalb von etwa ± 10 bi:

sprechende Einjustierung der Eingriffstiefe der gegen- 15 %> konstant bleibt, wenn das Tränkungsmittel einei

seitigen Ringrippen im ersten bzw. zweiten Spalt io Wasseranteil von 20 bis 100 Gewichtsprozent auf

kann eine längsgekreppte und quergereckte Papier- weist. Weiterhin wurde festgestellt, daß mit Sicher

bahn erzeugt werden, die einer Vielzahl von Anfor- heit von 50 bis 0 Gewichtsprozent Wassergehalt de;

derungen gerecht wird, ohne daß die Papierstruktur Tränkungsmittels eine Verbreiterung der Papierbahr

in nachteiliger Weise beeinflußt wird. beim Trocknen stattfindet, so daß es zulässig ist

Es sei auch darauf hingewiesen, daß eine Papier- 15 wenn die der Strangmaschine zugeführte Materialbahn, die während eines vorbestimmten Umschlin- bahn noch nicht vollständig getrocknet ist; beirr gungswinkels auf einer der Rillungs- und Kreppwal- Nachtrocknen der hergestellten Filterstäbe dehnt sich zen liegen bleibt, eine Biegung erfährt, die für die die im Innern befindliche Papierbahn noch etwa aus Lockerung und Freilegung von Einzelfasern vorteil- und gewährleistet dadurch eine besonders einheithaft ist. Bei einer Rillungs- und Kreppstation aus den 20 liehe Füllung solcher Filterstäbe,
drei Walzen 8, 9 und 10 erfolgt die Biegung der Untersuchungen der Filterwirkung von Filterstöplängsgekreppten Materialbahn zuerst in der einen sein, die durch Unterteilung der Filterstäbe gemäß und dann in der anderen Richtung, was die Frei- den oben beschriebenen Beispielen erzeugt und an legung von Einzelfasern noch erleichtert. Zigaretten befestigt worden waren, haben die bereits

Wie bereits oben erwähnt, haben die meisten der 25 bekannte Regel bestätigt, daß innerhalb gewisser genannten leichtflüchtigen Tränkungsmittel die Ei- Grenzen die Filterwirksamkeit proportional dem Zuggenschaft, eine Verbreiterung der längsgekreppten widerstand ist. Jedenfalls bewirkt die Behandlung und zerfaserten Papierbahnen beim Trocknen zu des Rohpapiers mit einem leichtflüchtigen Tränkungsbewirken, im Gegensatz zu der Schrumpfung bei mit mittel keine nachteilige Beeinflussung der Ab- und Wasser befeuchteten Papierbahnen. Dementspre- 30 Adsorption seitens der freigelegten Papierfasern, chend kann bei Verwendung von mit Wasser verdünn- Trotz dieser Ergebnisse konnte aber festgestellt baren leichtflüchtigen Tränkungsmitteln, beispiels- werden, daß die vor dem Längskreppen mit leichtweise bei Alkoholen und Ketonen, durch eine mehr flüchtigen Tränkungsmitteln befeuchteten Papierbahoder weniger starke Wasserbeigabe die Breite der nen in bezug auf ihre Wasseraufnahme bzw. Wasserlängsgekreppten Papierbahn nach dem Trocknen be- 35 dampfaufnahme aus dem Rauchstrom verschieden einflußt werden. sind.

Wird beispielsweise eine Einrichtung der oben be- Zunächst wurde festgestellt, daß das Quellvermöschriebenen Bauart für die Herstellung längsgekrepp- gen von Papierbahnen je nach dem Wassergehalt der ter Materialbahnen dazu verwendet, um eine Papier- verwendeten leichtflüchtigen Tränkungsmittel unterbahn vorbestimmter Breite mit Längsrillen zu verse- 40 schiedlich ist. Das Quellvermögen Q in Prozent wurde hen, gleichzeitig in Querrichtung zu recken und zu dabei mit Meßgeräten bekannter Bauart an zehn aufzerfasern, um diese Papierbahn dann direkt einer han- einanderliegenden Rohpapierproben gleicher Herdelsüblichen Strangmaschine zur Erzeugung von um- kunft festgestellt, die durch einen zylindrischen Stemhüllten Papierfilterstäben zuzuführen, so kann der pel von 16 mm Durchmesser mit einem Gewicht von Zugwiderstand der erzeugten Filterstäbe durch mehr 45 300 g zusammengedrückt werden. In dem Diagramm oder weniger große Wasserbeigabe zum leichtflüch- der Fig.6 ist das Quellvermögen Q in Prozent für tigen Tränkungsmittel beeinflußt werden. Beispiels- zwei Papiersorten C (38 g/m²) und D (35 g/m²) angeweise wurde eine Rohpapierbahn von 240 mm Breite, geben, wenn zur Anfeuchtung drei verschiedene 35 g Gewicht pro m² und 0,06 mm Dicke in einer Tränkungsmittel verwendet werden, nämlich:
solchen Einrichtung zu Filterstäben von 8,0 mm 50

Durchmesser und 102 mm Länge verarbeitet, wobei a — reines Wasser,
als Tränkungsmittel ein Gemisch aus Methylalkohol ft = 50 Gewichtsprozent Wasser und
und Wasser verwendet wurde. Der Zugwiderstand 50 Gewichtsprozent Methylalkohol,
der Filterstäbe wurde mit der üblichen genormten _ · Methvlalkohol
Methode in mm Wassersäule beim Durchgang einer 55 Methylalkohol.
Luftmenge von 17,5 em" pro sek ermittelt. Das Er- Es ist ersichtlich, daß zwischen Wasser und reinem gebnis (Mittelwert aus 20 Filterstäben) zeigt die Methylalkohol ein Unterschied von etwa 10:1 beKurve A im Diagramm der F i g. 5, das längs der Ab- züglich des Quellvermögens besteht. Ähnliche Unszisse die Gewichtsanteile von Wasser W bzw. Methyl. terschiede wurden auch bezüglich der Aufnahmealkohol T im Tränkungsmittel angibt, während die 60 fähigkeit von Wasserdampf aus einem Gasstron. fest-Ordinate die Erhöhnug Z des Zugwiderstandes in °/o gestellt. Das unterschiedliche Verhalten von derartigegenüber dem bei Befeuchtung mit reinem Wasser gen längsgekreppten und stark zerfaserten Papier-(100 %> W, 0% T) zeigt. Die im gleichen Diagramm bahnen gegenüber der Wasser- bzw. Wasserdampfeingetragene Kurve B zeigt die Zugwiderstands- aufnahme ist aber für deren Verwendung in Zigareterhöhung Z bei Verwendung eines Gemisches von 65 tenfiltern von großer Bedeutung, da es unerwünscht Aceton T und Wasser W (in Gewichtsanteilen). ist, durch eine starke Wasseraufnahme aus dem

Bei der Verwendung von Filterstäben in Masclii- durchströmenden Rauch diesen stark zu trocknen,

nen zur Herstellung von Filterzigaretten sind auch weil dies den Rauchgeschmack ungünstig beeinflußt.

Es ist seit langer Zeit bekannt, das Papierfilter trotz ihrer guten Filtereigenschaften, also großen Abscheidungswirkung auf Teer- und I likotinstoffe aus dem Rauch, wegen dem großen Feuchtigkeitsentzug und damit der starken Trocknung des Rauches eine unerwünschte Geschmacksveränderung ergeben. Mit Papierbahnen, die nach dem vorliegenden Verfahren nicht mit Wasser, sondern mit leichtflüchtigen Tränkungsmitteln vor der Längskreppung und Zerfaserung behandelt wurden, wird die starke Austrocknung des Rauches vermieden, ohne Verminderung der erwünschten hohen Abscheidungswirkung gegenüber Teer- und Nikotinstoffen. Diese Verbesserung hängt möglicherweise auch damit zusammen, daß die Aufsauggeschwindigkeit von Wasser bzw. Wasserdampf bei mit leicht flüchtigen Tränkungsmitteln behandelten Papierbahnen merklich kleiner ist als bei Papierbahnen, die beim Längskreppen und Zerfasern mit Wasser befeuchtet wurden.

Wie bereits weiter oben erwähnt, ist es ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens, daß bei Verwendung von leichtflüchtigen Tränkungsmitteln zusätzliche Substanzen in diesem Tränkungsmittel gelöst werden können, die dann mit dem Tränkungsmittel zusammen in feinster Verteilung auf die Papierbahn gebracht und nach deren Trocknung dort zurückgelassen werden.

Beispielsweise wurden bei Alkoholen als Tränkt: ngsmittel als Zusätze Weinsäure, Zitronensäure um. ähnliche mehrwertige Oxycarbonsäuren venvendet u.id Filter hergestellt, die beim Abrauchen an Zigaretten eine Geschmacksverbesserung ergaben.

Bei Aceton und anderen leichtflüchtigen Ketonen als Tränkungsmittel können Cellulosetriazetat, Celluloseacrylazelat, Cellulosenitrat, Cellulosehydroxyd und andere Celluloseverbindungen bzw. Glucosereste als zusätzliche Substanzen im Tränkungsmittel aufgelöst werden. Die genannten Celluloseverbindungen bzw. Glucosereste sind auch als Zusätze zu einem Tränkungsmittel aus der Gruppe organischer Äther geeignet.

Ferner sind die leichtflüchtigen Tränkungsmittel geeignet, um solche zusätzlichen Substanzen in ihnen aufzulösen, die mit den Fasern der Materialbahn eine chemische Reaktion wenigstens an der Oberfläche bewirken.

Beispielsweise können Alkohole als Tränkungsmittel mit einem Zusatz von einwertigen Oxycarbonsäuren, etwa Oxyameiserssäure oder Oxyessigsäure, versehen werden. Bei organischen Äthern als Tränkungsmittel sind Zusätze einwertiger Fettsäuren wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure usw. möglich.

Beim Betrieb der bereits oben beschriebenen Einrichtung unter Verwendung von leichtflüchtigen Tränkungsmitteln in denen zusätzliche Substanzen aufgelöst sind, hat es sich in manchen Fällen als nachteilig erwiesen, daß sich bei längerer Betriebszeit solche zusätzlichen Substanzen auf den Rillungs- und Reckwalzen niederschlagen, was unerwünscht ist. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, das vorliegende Verfahren in zwei aufeinanderfolgenden Schritten durchzuführen. Im ersten Verfahrensschritt wird das Rohpapier mit einem Tränkungsmittel behandelt, das die erwünschten Substanzen gelöst enthält und anschließend getrocknet. Die derart imprägnierte Papierbahn wird dann unter Verwendung eines reinen, leicht flüchtigen Tränkungsmittels angefeuchtet, den eventue'l erhitzten Rillungs- und Reckwalzen zugeführt und anschließend vom Tränkungsmittel befreit. Es hat sich erwiesen, daß bei diesem zweistufigen Verfahren auch bei längerem Betrieb keine merklichen Rückstände auf den Rillungs- und Reckwalzen bilden.

Beispielsweise läßt sich bei der Verwendung von Aceton mit einem Gehalt von einigen Prozent Cellulosetriazetat zwar eine für Zigarettenfilter ausgezeichnet verwendbare, zerfaserte Papierbahn herstellen, aber bei längerem Betrieb entstehen unerwünschte Niederschläge auf den Rillungs- und Reckwalzen. Diese für die Verwendung in Zigarettenfiltern besonders vorteilhafte, mit einem Gehalt von Cellulosetriazetat versehene, stark zerfaserte Papierbahn läßt sich aber vorteilhafterweise in zwei Verfahrensschritten herstellen. Hierbei wird im ersten Verfahrensschritt die Rohpapierbahn mit einer leicht flüchtigen Lösung imprägniert, die aus Aceton besteht in dem eine geringe Menge, beispielsweise 0,2 bis 4 Gewichtsprozent, Cellulosetriazetat gelöst ist. Die Imprägnierung und anschließende Trocknung findet sehr rasch statt und benötigt nur geringe Energie. Das so imprägnierte. Rohpapier wird dann in der oben beschriebenen Weise mit einem leichtflüchtigen Tränkungsmittel befeuchtet und den Rillungs- und Reckwalzen zugeführt; vorteilhafterweise wird hierbei ein Alkohol als leichtflüchtiges Tränkungsmittel verwendet, in welchem Cellulosetriazetat nicht löslich ist. Jedenfalls hat sich gezeigt, daß bei einer derart imprägnierten Papierbahn an den Rillungs- und Reckwalzen keine unerwünschten Rückstände auftreten. Auch ein Alkohol-Aceton-Gemisch ist brauchbar.

Durch die Verwendung von in leichtflüchtigen Tränkungsmitteln gelösten zusätzlichen Substanzen oder durch vorherige Imprägnierung der Rohpapierbahn mit den betreffenden zusätzlichen Substanzen in stark verdünnten Lösungen lassen sich längsgekreppte und stark zerfaserte Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen, herstellen, die in außerordentlich feiner Verteilung diese zusätzlichen Substanzen an ihrer Oberfläche besitzen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei Verwendung leichtflüchtiger Lösungsmittel zur Imprägnierung eine völlig gleichmäßige Verteilung der zusätzlichen Substanzen über die gesamte Oberfläche der Papierbahnen stattfindet und auch die nachträgliche Längskreppung und starke Zerfaserung diese gleichmäßige Verteilung keineswegs verändert.

Beispielsweise wurden die oben an Hand des Diagramms der F i g. 6 bereits beschriebenen Rohpapierbahnen C und D mit einer Lösung von etwa 1 Gewichtsprozent Cellulosetriazetat in Aceton imprägniert und getrocknet. Das Quellvermögen des Rohpapiers C nach dieser Imprägnierung ist in F i g. f bei E angedeutet und entsprechend das Quellvermögen der Rohpapierbahn D nach erfolgter Imprägnierung bei F wiedergegeben. Es ist ersichtlich, daß die imprägnierten Papierbahnen ein völlig anderes Verhalten bezüglich Quellfähigkeit zeigen, als die betreffenden nicht imprägnierten Papierbahnen. Be Verwendung von reinem Wasser zeigen die imprä gnierten Papierbahnen nur ein äußerst geringe: Quellvermögen. Dagegen ist bei Anfeuchtung mi Methylalkohol das Quellvermögen gleich oder größe: als bei den nicht imprägnierten Papierbahnen

Hieraus ist bereits ersichtlich, daß trotz der Ver teilung der nur 1⁰O Cellulosetriazetat enthaltener

Acetonlösung über die gesamte Papieroberfläche der gnierlösung 22 im Behälter 23 rotiert. Die imprä Papierbahn eine starke Beeinflussung des Verhaltens gnierte Papierbahn läuft dann über die Umlenkroll der Papierfasern gegenüber Wasser eintritt. 24, auf welcher die beispielsweise aus elastischen In gleicher Weise imprägnierte Rohpapierbahnen Material bestehende Rolle 25 druck, so daß über von 240 mm Breite entsprechend der in F i g. 6 mit E 5 schüssige Imprägnierlösung aus der Papierbahn ab bzw. F angegebenen Papierqualität zeigen nach er- gedrückt wird. Anschließend lauft die imprägniert folgter Längskreppung und Zerfaserung unter Ver- Papierbahn durch eine Trocknungseinrichtung 26, ii wendung von Alkohol als leichtflüchtiges Tränkungs- der gegebenenfalls das Losungsmittel der Imprä mittel, anschließender Trocknung und Weiterverar- gnierlösung 22 zurückgewonnen werden kann unc beitung zu Filterstäben bzw Zigarettenfiltern ein we- ίο wird nach erfolgter Trocknung auf der Vorratsrollf sentlich anderes Verhalten als Zigarettenfilter aus 27 aufgewickelt. Die derartig imprägnierte Papier gleichem Rohpapier aber ohne die genannte Imprä- bahn kann dann mittels der oben in Fig. 1 beschrie gnierung mit 1 Gewichtsprozent Cellulosetriazetat in benen Einrichtung zu einer langsgekreppten, star! Acetonlösung. In mehreren Prüfungen wurden fest- zerfaserten Papierbahn weiterverarbeitet werden. Ar gestellt, daß derartige Zigarettenfilter dem Rauch 15 Stelle der gezeichneten Imprägnierung durch Einoffensichtlich nur noch geringe Mengen Feuchtigkeit tauchen der Papieibahn in eine Imprägnierlösung 22 entziehen und anscheinend auch die im Rauch ent- kann die Imprägnierung natürlich auch mittels jedei haltenen leichtflüchtigen aromatischen Stoffe viel anderen bekannten Methode erfolgen, beispielsweise weniger zurückhalten als entsprechende Filter aus durch einseitiges oder zweiseitiges Aufsprühen der nicht imprägnierten Papierbahnen. Jedenfalls treten 20 Imprägnierlösung auf die Papierbahn,
praktisch bei Rauchversuchen die allgemein bekann- Da vorzugsweise die Imprägnierlösung aus einem ten Beanstandungen der nachteiligen Beeinflussung leichtflüchtigen Lösungsmittel besteht, erfolgt die des Geschmacks beim Rauchen der Zigaretten nicht Trocknung der imprägnierten Papierbahn sehr rasch, mehr oder nur noch in stark vermindertem Maße auf, Es ist deshalb auch möglich, wie in F i g. 9 schemaverglichen mit üblichen Papierfiltern. 25 tisch dargestellt, die Imprägnierung unmittelbar vor

Wie bereits oben erwähnt, ermöglicht die Verwen- der Verarbeitung des imprägnierten Rohpapiers durch

dung der genannten leichtflüchtigen Tränkungsmittel eine Einrichtung gemäß der F i g. 1 vorzunehmen,

gemäß dem vorliegenden Verfahren eine außerordent- Hierbei läuft beispielsweise die von der Vorratsrolle 2

lieh feine Verteilung zusätzlich erwünschter Stoffe kommende Papierbahn 1 zwischen den Rollen 30

über die gesamte Oberfläche der Materialbahnen. 30 und 31 hindurch, wobei sie durch den von der

Beispielsweise zeigt das Diagramm der F i g. 7 den Rolle 30 aus dem Imprägnierbad 32 im Behälter 33

Einfluß der Konzentration von Cellulosetriazetat als mitgenommenen Flüssigkeitsfilm imprägniert wird.

Zusatz in einer Acetonlösung zur Imprägnierung von In einer Trocknungseinrichtung 34 wird die imprä-

Rohpapierbahnen der im Diagramm der F i g. 6 mit D gnierte Papierbahn dann getrocknet und gelangt an-

bzw. F bezeichneten Papierqualität. Dabei wurden 35 schließend unmittelbar in die Tränkungseinrichtung

mit derart imprägnierten Papierbahnen in gleicher 5, 6, 7 wie sie oben an Hand von F i g. 1 näher be-

Weise, wie oben bereits beschrieben, Filterstäbe her- schrieben ist.

gestellt unter Verwendung von Methylalkohol als Wegen der sehr raschen Trocknung von mit leichtleichtflüchtiges Tränkungsmittel für das imprägnierte flüchtigen Tränkungsmitteln befeuchteten und den Rohpapier. Für die betreffenden Filterstäbe ergab 40 Iängsgükreppten Material- insbesondere Papierbahsich ein Zugwiderstand Z von 200 mm Wassersäule nen ermöglicht das vorliegende Verfahren den direkbei einer Papierbahn ohne jede Imprägnierung. Der ten Anschluß einer Einrichtung nach F i g. 1 an eine Verlauf des Zugwiderstandes mit Imprägnierung schnellaufende Strangmaschine üblicher Bauart, wie durch eine Acetonlösung mit steigendem Prozent- dies in Fig. 10 schematisch dargestellt ist. Hierbei satz K an Cellulosetriazetat ist durch die Kurve G 45 wird die über die Umlenkrollen 11 und 12 laufende, wiedergegeben, und es ist erkennbar, das schon bei bereits weitgehend vom Tränkungsmittel befreite 0,5 Gewichtsprozent Cellulosetriazetat in der Aceton- längsgekreppte Material- bzw. Papierbahn 40 unmitlösung der Zugwiderstand entsprechender Filterstöp- telbar dem Einlauftrichter 41 dieser Strangmaschine sei von 200 mm Wassersäule auf etwa 125 mm Was- zugeführt, zusammen mit dem Umhüllungsband 48, sersäule absinkt. Bei steigender Konzentration K an 50 das von der Vorratstrommel 47 abläuft. Aus dem Cellulosetriazetat über etwa 2 Gewichtsprozent tritt Trichter 40 läuft die in Querrichtung zusammennur noch eine geringfügige Zugwiderstandänderung geraffte längsgekreppte Bahn als umhüllter zylindriauf. Während die Kurve G den Einfluß der Imprä- scher Strang von beispielsweise 8,0 mm Durchmesser gnierung der Rohpapierbahn zeigt für Filterstäbe, die heraus, die abstehende Kante 42 der Umhüllung wird in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten 55 durch die Apparatur 43 mit einem Leimstrich verhergestellt werden, ist aus der zum Vergleich in sehen, umgeklappt und beim Durchlauf durch das F i g. 7 eingezeichneten Kurve H der Einfluß der geheizte Formwerkzeug 44 festgeklebt, so daß der Konzentration von Cellulosetriazetat in Aceton er- umhüllte fertige Filterstrang 49 entsteht. Zur Übersichtlich, wenn diese Lösung unmittelbar als leicht- windung der Reibung läuft das endlose Förderband flüchtiges Tränkungsmittel für die vorher nicht im- 60 46 über die Umlenkrollen 45 und durch den Trichter prägnierte gleiche Papierbahn verwendet wird. 41, sowie das Formwerkzeug 44. Der fertige endlose

Bei Durchführung des vorliegenden Verfahrens in Filterstrang 49 wird dann üblicherweise in Filterzwei aufeinanderfolgenden Schritten kann die Im- stäbe unterteilt, die üblicherweise eine Länge von prägnierung beispielsweise in einer Einrichtung, wie 66 bis 120 mm aufweisen, entsprechend der sechssie schematisch in F i g. 8 dargestellt ist, durchgeführt 65 fachen Filterstöpsellänge.

werden. Hierbei wird die Rohpapierbahn 1, die von Es sei noch erwähnt, daß das vorliegende Verfahder Vorratsrolle 2 abläuft, über eine Umlenkrolle 20 ren wegen der Benutzung leichtflüchtiger Tränkungsund eine Tauchrolle 21 geführt, die in eine Imprä- mittel auch besonders gut geeignet ist, diesen Trän-

kungsmitteln sogenannte Geschmacks- oder Flavourstoffe beizufügen, was gelegentlich erwünscht ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist, soweit die danach hergestellten Filterstäbe für Zigaretten nicht zur Lieferung außerhalb des Geltungsbereiches des Lebensmittelgesetztes bestimmt sind, zur Zeit auf Grund der »Verordnung über Tabak und Tabak-

erzeugnisse (Tabakverordnung)« vom 19. Dez 1959 (Bundesgesetzblatt, Teil 1, Nr. 52, vom 2 zember 1959, S. 730) besonders Anlage 1, Nr. dann zugelassen, wenn als leichtflüchtiges Trän' mittel reiner, eventuell mit Wasser verdünnter hol oder andere, nicht unter das Verbot fa Stoffe verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

oder Ketonen getränkt wird, denen Wasser zur Verdünnung beigemischt und dadurch die Breite der getrockneten längsgekreppten Papierbahn eingestellt wird. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Tränkungsmittel zusätzliche Substanzen aufgelöst, damit in feinster Verteilung auf die Papierbahn gebracht und nach deren Trocknung dort zurückgelassen werden. 11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Materialbahn nach dem Durchlaufen der Rülungs- und Reckwalzen einer Strangformungseinrichtung zugeführt wird, in der sie in Querrichtung zu einem zylindrischen Strang zusammengerafft, mit einer Umhüllung versehen und durch Unterteilung zu Filterstäben mit bestimmter Länge und vorgeschriebenem Durchmesser verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch mehr oder weniger starke Verdünnung des leichtflüchtigen Tränkungsmittels der Zugwiderstand der Filterstäbe auf den gewünschten Wert eingestellt wird. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von endlosen
Bahnen aus faserhaltigen Material, insbesondere 5
Papier, um es für die Zusammenraffung in Querrichtung und Umhüllung geeignet zu machen
zwecks Herstellung eines endlosen, in Filterstäbe
unterteilbaren Filterstrangs, wobei die praktisch
unelastische Materialbahn angefeuchtet und kon- 10
tinuierlich durch mindestens einen Spalt zwischen
zwei rotierenden Rillungs- und Reckwalzen hindurchgeführt wird, die mit engen ineinandergreifenden, einander aber nicht berührenden Ringrippen versehen sind, welche die Materialbahn 15
festhalten und quer zur Laufrichtung recken bis
zur Lockerung und Freilegung von Fasern aber
ohne vollständige Zerstörung des Querzusammenhangs des Materials, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn vor dem Ein- 20
tritt in den Spalt mit einem leichtflüchtigen Tränkungsmittel einer Siedetemperatur niedriger als
diejenige von Wasser und einer Verdampfungswärme von weniger als 250cal/kg befeuchtet

wird und nach dem Austritt aus dem Spalt von demselben wenigstens zum Teil wieder befreit wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes kennzeichnet, daß das leichtflüchtige Tränkungs- Verfahren für die rationelle Herstellung von Filtermittel aus jener Gruppe von Alkoholen ausge- 30 material in Gestalt von praktisch endlosen, '.ängsgewählt wird, der Methylalkohol, Äthylalkohol und kreppten faserhaltigen Materialbahnen, insbesondere Propylalkohol angehören. Papierbahnen mit gelockerten und abstehenden Fa-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- sern, geeignet zur Zusammenraffung in Querrichtung kennzeichnet, daß das leichtflüchtige Tränkungs- zu einem Strang. Durch Umhüllung dieses Strangs mittel aus jener Gruppe von Ketonen ausgewählt 35 entsteht ein endloser Filterstrang, der in Filterstäbe wird, der Aceton angehört. und Filterstöpsel für Zigaretten oder andere Rauch-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- waren unterteilt werden kann. Die Zusammenraffung kennzeichnet, daß das leichtflüchtige Tränkungs- und Umhüllung der längsgekreppten Material- oder mittel aus jener Gruppe von Äthern ausgewählt Papierbahn kann in unmittelbarem Anschluß an deren wird, der Diäthyläther, Schwefeläther und Na- 40 Herstellung erfolgen, oder die längsgekreppten Bahtriumäther angehören. nen können zu Bobinen aufgewickelt, gelagert

und anschließend den üblichen Strangmaschinen zur Erzeugung eines umhüllten Filterstrangs und Unterteilung desselben in Filterstäbe zugeführt werden.

Normalerweise wird als »gekrepptes Papier« ein Material bezeichnet, das bei seiner Herstellung auf Papiermaschinen in seiner Laufrichtung gestaucht wird, so daß es unregelmäßige Querrippen aufweist und ein höheres Gewicht besitzt, als entsprechende,

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leichtflüchtige Tränkungsmittel aus jener Gruppe von zyklischen Ringverbindungen ausgewählt wird, der Benzol, Toluol und Gemische wie Leichtbenzine, Xylole und aromatische Ringverbindungen angehören.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leichtflüchtige Tränkungsmittel aus jener Gruppe von Halogenkohlenwas- 50 nicht zusammengestauchte Papierbahnen. Solche geserstoffen ausgewählt wird, der Äthylchlorid, kreppte Papiere wurden früher zur Herstellung von Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff angehören. Zigarettenfiltern im großem Umfange verwendet,

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- sind aber schwierig zu verarbeiten, da die Kreppung kennzeichnet, daß das leichtflüchtige Tränkungs- quer zur Laufrichtung der Papierbahn verläuft und mittel aus jener Gruppe von Estern ausgewählt 55 besitzen außerdem nur eine relativ geringe Abscheiwird, der Essigsäure-Äthyl-Ester und Ester von dungswirkung auf die, aus dem Tabakrauch durch organischen Säuren angehören. Verwendung solcher Filter abzuscheidenden festen

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- und flüssigen Partikeln.

kennzeichnet, daß mit Wasser verdünnbare Trän- Es sind aber auch andersartige gekreppte Mate-

kungsmittel verwendet werden, die beim Trocknen 60 rial- oder Papierbahnen bekannt, bei denen die die längsgekreppte Materialbahn gegenüber der
ungekreppten Materialbahn verbreitern, wobei
das gewünschte Maß der Verbreiterung durch

Krepprillen parallel zur Laufrichtung der endlosen Bahnen verlaufen. Bei der Herstellung dieser längsgekreppten Bahnen wird das Papier durch den Spalt zwischen ineinandergreifenden, mit Ringrippen ver

mehr oder weniger starke Verdünnung eingestellt

wird.. 65 sehenen Metallwalzen hindurchgeführt und dafür ge-

9. Verfahren nach Anspruch 1 für Papierbah- sorgt, daß die Längsrillung der Papierbahn mindestens zum Teil auf Kosten der Papierdicke erfolgt. Dabei kann sich die Materialbahn auer zur lauf-

nen von 20 bis 50 g Gewicht pro m², dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn mit Alkoholen