DE2263178A1

DE2263178A1 - Tabakrauchfilter

Info

Publication number: DE2263178A1
Application number: DE2263178A
Authority: DE
Inventors: James Rodney Hammersmith
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1973-08-02
Also published as: FI55604C; ZA728844B; BE794461A; NL167845B; NL167845C; GB1400197A; NL7301195A; US3802441A; DK130764C; AU463557B2; DK130764B; CH573719A5; DE2263178B2; CA959369A; FI55604B; AU5014972A

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Tabakrauchfilter; sie betrifft insbesondere ein verbessertes Tabakrauchfilter, das auf Zigaretten, Zigarren oder Zigarillos befestigt werden kann oder als getrenntes (auswechselbares) Einsatzfilter für Pfeifen, Zigaretten- oder Zigarrenspitzen (-halter) verwendet oder auf aus zurückgewonnenem Tabak hergestellten Raucherartikeln befestigt werden kann.

Bekanntlich besteht Tabakrauch aus einer Gas- oder Dampfphase, in der flüssige oder halbflüssige Tröpfchen oder Feststoffpartikel suspendiert sind, die den sichtbaren Rauchstrom bilden. Die üblichen Zigarettenfilter werden aus Cellulosefasern oder zusammengerolltem Krepp-Papier hergestellt, die zu einem zylindrischen Stöpsel verformt werden, der variierende Mengenanteile der hindurch- strömenden Tröpfchen daraus entfernt. Damit ist es jedoch größtenteils nicht möglich, Gasmoleküle wirksam zu entfernen.

Solche Gasmoleküle, wie z.B. Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff, können als Gase oder hochflüchtige Flüssigkeiten angesehen werden. Innerhalb des kurzen Zeitraumes, während sie von der Tabakverbrennung szone in den Mund des Rauchers getragen werden, steht für die Gase nur eine verhältnismäßig kurze Zeit zur Verfügung, um sie zu Tröpfchen zu kondensieren. Infolgedessen liegen nahezu sämtliche dieser Materialien in dem Dampfzustand vor, wenn sie den Raucherartikel verlassen und in daiMund des Rauchers eintreten. Auf Grund ihrer glatten und im allgemeinen nicht-porösen Natur können die üblicherweise verwendeten faserigen Filtermaterialien zwar Tabakrauchtröpfchen herausfangen, sie weisen jedoch keine ausreichend große Oberfläche auf, um wirksam Gasmoleküle zu adsorbieren.

309831/0861

In dem Bestreben, die Adsorptionseigenschaften der konventionellen Tabakrauchfilter zu verbessern, sind bereits verschiedene Adsorbentien für übliche Filtermaterialien, z. B. Zinkoxydpartikel, vorgeschlagen worden, die einem Filter für einen Raucherartikel zugesetzt werden. Zinkoxydpartikel selbst sind jedoch zur Entfernung von gasförmigen Komponenten, insbesondere Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff, aus Tabak nicht wirksam, wenn sie nicht in unannehmbar hohen Mengen verwendet werden.

Es sind auch bereits verschiedene Carbonate einschließlich Natriumcarbonat als brauchbare Zusätze zur Herabsetzung der Brenntemperatur von Tabak vorgeschlagen worden. Entsprechende Versuche haben jedoch gezeigt, daß Natriumcarbonat, Magnesiumcarbonat und CaI-ciumcarbonat sowohl in der wasserhaltigen Form als auch in der wasserfreien Form nur einen sehr begrenzten Wirkungsgrad bei der Entfernung von flüchtigen Komponenten, insbesondere von Cyanwasserstoff, aus Rauch haben. Natriumcarbonat hat sich als besonders unwirksam zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Tabakrauch erwiesen.

daß In der US-Patentschrift 3 550 600 ist angegeben,/unter Verwendung einer Mischung von hydratisiertem Zinkacetat und Natriumacetat flüchtige Komponenten einschließlich Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff aus Tabakrauch entfernt werden können. Obwohl es mit den oben genannten metallorganischen Salzen möglich ist, ausreichend selektiv flüchtige Bestandteile zu entfernen, ist man, weiterhin auf der Suche nach einem Material, mit dessen Hilfe es möglich ist, flüchtige Rauchbestandteile selektiv zu entfernen unter Verwendung von billigen und leicht zugänglichen Zusätzen, wie z.B. anorganischen Salzen. Es ist bekannt, daß anorganische

3 0 9 θ 3 1 / 0 6 6 I

Salze sich nur schwer mit den organischen Weichmachern vermischen lassen, wie sie üblicherweise zum Aufbringen der Zusätze auf ein Gelluloseacetatfiltermaterial verwendet werden. Versuche, Natriumacetat durch Natriumcarbonat zu ersetzen, haben sich als unbefriedigend erwiesen. Dabei wurde eine starke Verminderung der selektiven Entfernung der gasförmigen Komponente, insbesondere von Schwefelwasserstoff, festgestellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein verbessertes Tabakrauchfilter anzugeben, das ein billiges und wirksames Filterzusatzmaterial enthält, das zusammen mit dem Filtermaterial in der Lage ist, auf wirksamere Art und Weise als bisher beträchtliche Mengen der flüchtigen Bestandteile, insbesondere von Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff, aus dem Rauch von brennendem Tabak zu entfernen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Tabakrauchfilter gelöst werden kann, das neben einem faser-, faden- oder blattförmigen Filtermaterial eine Mischung aus Zinkoxyd und einem Carbonatsalz enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ein Tabakrauchfilter, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es besteht aus einem Träger aus einem faser-, faden- oder blattförmigen Filtermaterial und einer darauf aufgebrachten Mischung, die Zinkoxyd und ein Carbonatsalz aus der Gruppe Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und der Gemische davon enthält.

Das erfindungsgemäße Tabakrauchfilter kann an einem Ende einer äußeren Hülle, in der sich eine Tabakfüllung befindet, befestigt werden. Zur Herstellung des Filters wird zuerst eine stabile Sus-

3 0 9 8 3 1/0861

pension von Zinkoxyd, Natrium- oder Kaliumcarbonat und einem flüssigen Weichmacher hergestellt und dann auf das Filterträgermaterial aufgesprüht.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei bedeuten:

Fig. 1 ein Diagramm, welches die unerwartet selektiven Filtriereigenschaften des erfindungsgemäßen Tabakrauchfilters in bezug auf Cyanwasserstoff erläutert;

Fig. 2 ein Diagramm, welches die unerwartet selektiven Filtriereigenschaften des erfindungsgemäßen Tabakrauchfilters in bezug auf Schwefelwasserstoff erläutert und

Fig. 3 ein Diagramm, welches die unerwartet selektiven Filtriereigenschaften des erfindungsgemäßen Tabakrauchfilters in bezug auf Cyanwasserstoff im Vergleich zu den erwarteten Wirkungsgraden für vorher festgelegte Zusatzmengen erläutert.

Das erfindungsgemäße Tabakrauchfilter wird in der Weise hergestellt, daß man ein aus beispielsweise einem faser-, faden- oder blattförmigen Material hergestelltes Tabakrauchfiltermaterial mit einer Mischung von Zinkoxyd und Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat oder einem Gemisch davon behandelt. Um das Aufbringen der Zusatzmischung auf das übliche Zigarettenfiltermaterial, wie z.B. einen Celluloseacetatstrang, zu erleichtern, wird zuerst eine stabile Suspension der Mischung hergestellt.

Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich zwar auf Zinkoxyd- und Natriumcarbonatzusätze, sie gelten jedoch auch für Kaliumcarbonat- und Zinkoxydzusätze und andere Carbonat/Zinkoxyd-Gemische,

3 0 9 6 31/0861

Im allgemeinen wird die stabile Suspension in der Weise hergestellt, daß man unter Rühren festes Zinkoxyd und festes Natriumcarbonat und einen flüssigen Weichmacher innig miteinander vermischt. Es können übliche flüssige Weichmacher verwendet werden, wie z.B. Triäthylenglykoldiacetat, Triäthylencitrat, Triacetin und Glycerinderivate.

Für praktische Verwendungszwecke beträgt die Konzentration der Feststoffe in dem dispergierten Weichmacher im allgemeinen etwa 10 bis etwa 40 % des Gesamtgewichtes von Feststoffen und Weichmacher. Zur Herstellung der stabilen Suspension werden die Zusatzfeststoffe und der flüssige Weichmacher in eine Kugelmühle eingeführt und es wird so lange gemahlen,· bis eine versprühbare Dispersion entständen ist, die für mindestens 4 bis 5 Tage stabil ist. Das Mahlen wird mindestens etwa 16 Stunden lang durchgeführt, um sicherzustellen, daß die Feststoffpartikel in ausreichendem Maße zerkleinert worden sind.

Mit Hilfe der stabilen Zusatz/Weichmacher-Dispersion ist es möglich, sowohl den Zusatz auf das Tabakrauchfiltermaterial, beispielsweise einen üblichen Celluloseacetatstrang, als auch gleichzeitig einen Weichmacher auf den Strang aufzubringen, der eine Bindung zwischen den Fasern erzeugt. Früher wurden die organischen wasserlöslichen Zinkacetat- und Natriumacetatsalze in Form einer wässrigen Lösung Krepp-Papier zugesetzt. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin^ daß eine einen Filterzusatz und einen Weichmacher enthaltende stabile, versprühbare Dispersion, auf einen übliche Celluloseacetatstrang aufgebracht wird, sowohl um die selektiven Filtrationseigenschaften des dabei erhaltenen Filters zu erhöhen als auch ein verfestigtes und elastischeres Filter als Folge der Weichmacherwirkung der Dispersion

309831/0861

zu erzielen.

Zwar kann das Molverhältnis von Zinkoxyd zu Natrium- und/oder Kaliumcarbonat in der Zusatzmischung innerhalb weiter Grenzen variiert werden, die angegebenen Bereiche werden jedoch als außerordentlich praktisch und wirksam angesehen. Im allgemeinen liegt das Molverhältnis von Zinkoxyd zu Natrium- und/oder Kaliumcarbonat in dem Filterzusatz innerhalb des Bereiches von etwa 25:1 bis etwa 1:25. Verbesserte selektive Entfernungseigenschaften werden erzielt, wenn das Molverhältnis von Zinkoxyd zu Natriumcarbonat etwa 8:1 bis etwa 1:5 beträgt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Die folgende Diskussion zeigt die nicht vorhersehbaren selektiven Entfernungswirkungsgrade, die mit dem erfindungsgemäßen Tabakrauchfilter erzielt werden können. Der erwartete Filtrierwirkungsgrad für Cyanwasserstoff läßt sich wie folgt ableiten:

E-EE f zn

> D

worin bedeuten:

E_f - Bruchteil der Wirksamkeit bei alleiniger Verwendung eines

Acetatstranges.
E ■ Bruchteil der Wirksamkeit bei alleiniger Verwendung von

Zinkoxyd.
E ■ Bruchteil der Wirksamkeit bei alleiniger Verwendung von Natriumcarbonat.

A - Menge des auf das Filter einwirkenden Cyanwasserstoffs.

Cyan-

B - Menge des nach der Acetatfiltration zurückbleibenden/Wasserstoffs.

3098 31/086 1

C = Menge des nach der Zinkoxydfiltration zurückbleibenden Cyanwasserstoff s.

D β Menge des an den Raucher nach der Natriumcarbonatfiltration abgegebenen Cyanwasserstoffs.

Wenn man nun berücksichtigt, daß das, was durch eine Komponente herausfiltriert wird, nicht durch die andere Komponente herausfiltriert werden kann, ergibt sich folgendes:

I. D = A (1 - E_t) = C(I - E_n)

- B(I - E ) (1 - E )

= A(I - E) (1 - E) (1 - E)

JL £t LL

- A(I -E^-E-E

^v f ζ η

- E.E E +E.E +EJS +EE) fznfzfnzn

Deshalb gilt für die Gesamtwirksamkeit des Filters E folgendes:

II. E₄. β E. + E + E + EJE E - EJE - EJS -EE

t f ζ η fzn fz fn zn

EJS E ist der Ausdruck für die Wechselwirkung, die eine Er-

JL Z ΜΛ

höhung der Gesamtfiltrationsleistung bewirkt, wenn alle drei Komponenten vorhanden sindj

E-.E , EJE , E E stellen Parameter dar, die der Tatsache tzrnzn

Rechnung tragen, daß das, was durch eine Komponente herausfiltriert worden ist, nicht durch die anderen Komponenten entfernt werden kann;

da E<- eine mechanische Filtration darstellt, wird angenommen, daß E_f eine von der chemischen Filtration E und E unabhängige

JL Z Zl

Konstante darstellt. Somit ergeben sich die Werte für E oder

E allein aus der folgenden Gleichung:

TTT TT _ V

^-1^ = E.
1 - E ^X

^t 309831/086!

worin i ■ ζ oder η und E » die Gesamtfiltration mit ζ oder n.

Wenn einmal die Werte für E und E gegen die Menge von Zinkoxyd und Natriumcarbonat bekannt sind, dann können für jede beliebige Mischung in dem Filter die Kurven (Höhenlinien) der Gesamtwirksamkeit angegeben werden. Dies ist in der Fig. 3 dargestellt. Es wurde festgestellt, daß der experimentelle Ausdruck (Begriff) E E viel größer ist als vorhergesagt und daß die Gesamtfiltra-

tionswirksamkeit erhöht ist proportional zu

Γ(Ε_£Ε E) . .. ,, - (E.E E), . .]. ^L f ζ η experimentell f ζ η berechnet^J

Diqfbeiliegende Fig. 3 zeigt auch, warum der Bereich des Molverhältnisses von Zinkoxyd zu Natriumcarbonat von 8:1 bis 1:5 bevorzugt ist. Damit ist es möglich, auf einfache Weise einen Filterwirkungsgrad von 80 % und mehr zu erzielen. Genügend Zinkoxyd und Natriumcarbonat wird nur zugegeben, um oberhalb dieses Wertes und rechts von der 80%-Kurve zu bleiben.

Die Steuerung des Filterwirkungsgrades zwischen 50 und 80 % ist schwierig. Die Fig. 3 zeigt, daß die 50%- und 80%-Kurven am weitesten auseinanderliegen, wenn die obigen Molverhältnisse innerhalb des Bereiches von 8:1 bis 1:5 liegen. Eine Änderung der Zusatzmenge oder des Verhältnisses von 1 % führt zu einer verhältnismäßig geringen Änderung des Gesamtfilterwirkungsgrades innerhalb des bevorzugten Molverhältnisbereiches. Eine Änderung von 1 % außerhalb des bevorzugten Bereiches führt zu einer größeren Veränderung des Wirkungsgrades. Auf diese Weise erlaubt der bevorzugte Molverhältnisbereich eine bessere Kontrolle (Steuerung) innerhalb des Bereiches des 50%-80%-Filterwirkungsgrades.

In bezug auf die Filterwirkungsgrade jenseits des Mo1verhältnis-

309831/0861

bereiches von 25:1 bis 1:25 liegt außerdem die erforderliche Menge an Mischung' - (mixture) in der Nähe der vorhergesagten Bedingungen. Innerhalb des Molverhältnisbereiches von 25:1 bis 1:25 werden hohe Wirkungsgrade erzielt bei stark verringerten Zusatzmengen auf dem Filterstrang.

Im allgemeinen werden in dem erfindung.s gemäß en Tabakrauchfilter genügend Zinkoxyd und Natrium- und/oder Kaliumcarbonat verwendet zur Erzielung von etwa 2 bis etwa 25 mg Feststaffgemisch pro Zigarette. Vorzugsweise werden etwa 3 bis etwa 10 mg der Zinkoxyd/· Natriumcarbonat-Mischung pro Zigarette verwendet. Wie in der Fig. dargestellt, werden in einem Filterabschnitt im allgemeinen vorzugsweise mindestens etwa 30 Mikromol (uMol) Zusatz verwendet.

Die weiter unten beschriebenen Vergleichsversuche mit Mischungen von Zinkoxyd und Calcium- oder Magnesiumcarbonat zeigen, daß es kritisch ist, ein Carbonat eines Metalls der Gruppe IA des Periodischen Systems der Elemente zu verwenden. Die selektiven Entfernungswirkungsgrade für Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff betrugen nur einen Bruchteil derjenigen, die mit den Carbonaten von Metallen der Gruppe IA, insbesondere mit Natrium- und Kaliumcarbonat, erzielt wurden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.

Beispiel 1

Zur Demonstration der Wirksamkeit (des Wirkungsgrades), mit der unter Verwendung des erfindungsgemäßen verbesserten Filters selektiv flüchtige Rauchbestandteile, insbesondere Cyanwasserstoff

3 0 9831/0861

■¹⁰~ 2263Ί78

und Schwefelwasserstoff, entfernt werden können, wurde ein 30cm langer 3,3Y-44000-Celluloseacetatstrang von Hand aufgelockert (bloomed), d.h. einem Verfahren unterworfen, wodurch die den Strang aufbauenden Fadenbündel voneinander getrennt wurden, so daß das Ganze einem Baumwollbüschel ähnelte und der Strang an Breite und Dicke zunahm. Das Ende des Stranges wurde zugeschnitten (squared) und es wurden 6 cm lange Stücke abgeschnitten. Das Gewicht der Stränge wurde durch Stützen der Enden auf 400 mg eingestellt.

Der vorstehend beschriebene Strang wurde dann unter Verwendung eines üblichen Laborzerstäubers mit einer stabilen Dispersion besprüht, die durch Mahlen einer Mischung von 200 g Zinkoxyd, 50 g Natriumcarbonat und 550 g Weichmacher über einen Zeitraum von 24 Stunden hergestellt worden war. Das Molverhältnis von Zinkoxyd zu Natriumcarbonat in der Dispersion betrug 5:1. Bei dem verwendeten Weichmacher handelte es sich um eine Mischung von 6 Gew.-teilen Triäthylenglykoldiacetat und 5 Gew.-teilen Poly äthy1englykol.

Deqbesprühte Strang wurde dann zusammengefaßt und in den Tabakhohlraum einer manuellen Zigarettenherstellungsvorrichtung eingeführt. Der erfindungsgemäße Filterstab wurde so hergestellt, wie man eine Zigarette in der Zigarettenherstellungsvorrichtung herstellen würde. Die dabei erhaltenen Stäbe wurden mindestens vier Stunden lang gehärtet und danach in 21 mm-Segmente zerschnitten. Die 21 mm-FiIter wurden in den Mundstückhohlraum einer 84 mm-Standardzigarette eingesetzt.

Die nach den obigen Verfahren hergestellten Zigaretten wurden unter Verwendung einer üblichen Abrauchvorrichtung, welche die Zi-

3 0 9 8 3 1 / Q 8 6 I

garetten bis zu dem Filtermundstück plus 3 mm abrauchte, mechanisch abgeraucht. Die nach dem obigen Verfahren hergestellten
Filter enthielten 4 mg Zinkoxyd und 0,9 mg Natriumcarbonat. Mittels üblicher analytischer Methoden wurden die aus dem Rauch entfernten Mengen an Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff bestimmt.

Die Analyse des Tabakrauchs zeigte eine 80%ige Verminderung des
Cyanwasserstoffs und eine 89%ige Verminderung des Schwefelwasserstoffs im Vergleich zu einem nach dem obigen Verfahren hergestellten Vergleichsfilterstab, bei dessen Herstellung jedoch kein Filterzusatz verwendet wurde.

Beispiel 2

Zur Demonstration der synergistischen Wechselwirkung zwischen dem Zinkoxyd und dem Natriumcarbonat, die zu einer unerwartet höheren selektiven Entfernung von Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff führt, wurden nach dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren Filterstäbe hergestellt und untersucht. Es wurde eine erste Reihe von
Stäben hergestellt, die als Filterzusatz nur Zinkoxyd enthielten. Dann wurde eine zweite Reihe von Stäben hergestellt, die als Filterzusatz nur Natriumcarbonat enthielten. Schließlieh wurde eine
dritte Reihe von Stäben hergestellt, die als Filterzusatz eine
Mischung von Zinkoxyd und Natriumcarbonat enthielten. Die Filterstäbe wurden zu Zigaretten verformts und nach dem in Beispiel 1
angegebenen Verfahren untersucht.

Die bei diesen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse sind in den
Diagrammen der Fig. 1 und 2 erläutert. Der Gewichtsprozentsatz
an entferntem Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff im Vergleich zu dem nicht-behandelten Rauch ist in diesen Diagrammen gegen die in dem Filterabschnitt vorhandene Gewichtsmenge (Beladung) an

3 0 9 8 31/0861

Zinkoxyd und/oder Natriumcarbonat in mg aufgetragen. Wie in der Fig. 1 dargestellt, liegen typische Entfernungswerte für Cyanwasserstoff durch Zinkoxyd innerhalb des Bereiches von 23 bis 58 %, während die Entfernungswerte bei Natriumcarbonat innerhalb des Bereiches von 48 bis 62 % liegen. Die erwarteten Zusatzeffekte eines gleiche Gewichtsmengen an Zinkoxyd und Natriumcarbonat enthaltenden Filterabschnittes sind in der Fig. 1 durch eine mittlere Linie dargestellt. Da das Molgewicht für Zinkoxyd und Natriumcarbonat nahezu identisch ist, zeigt das Diagramm auch die erwarteten selektiven Rauchentfernungseigenschaften bei äquimolaren Konzentrationen.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, war der Entfernungswirkungsgrad bei Verwendung des erfindungsgemäßen Filterzusatzes in bezug auf Cyanwasserstoff um mehr als 30 % höher als das erwartete Zusatzergebnis. Der theoretische Hintergrund für diese synergistische Wechselwirkung ist derzeit noch nicht geklärt. Es wird jedoch angenommen, daß die gleichförmigere Ablagerung des fein verteilten Zusatzes auf dem Filter-abschnitt, die durch die am Anfang gebildete stabile Dispersion erzielt wird, mindestens teilweise dafür verantwortlich ist. Jedoch haben auch aufgestäubte erfindungsgemäße Zusatzmischungen unerwartete selektive Entfernungswirkungsgrade ergeben.

Wie die Fig. 2 zeigt, war der erfindungsgemäß erzielte Entfernungswirkungsgrad in bezug auf Schwefelwasserstoff um 70 % besser als der durch die Kombination der Einzelbestandteile erwartete Wirkungsgrad. Auch hier ist der Mechanismus der Wechselwirkung zwischen den Zusätzen noch nicht aufgeklärt, es wird jedoch angenommen, daß die gebildete, gleichförmig feine Partikeldispersion eine gleichmäßigere Ablagerung des Zusatzes auf deni Filterstlpsel erlaubt, was zu einer größeren Oberfläche der dem hindurch9tr&$fefid«n Tabak-

3 0 9831/0661

rauch ausgesetzten Partikel führt. Bei den bisher angewendeten
Methoden zur Einführung von Feststoffpartikeln in Filtermundstücke (Filterstöpsel) bestand eine Neigung zur Bildung von Aggregaten oder Agglomeraten, wodurch die Oberfläche der Partikel und
ihr selektiver Entfernungswirkungsgrad vermindert wurden." Die in
den Fig. 1 und 2 graphisch dargestellten Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle I tabellarisch zusammengefaßt.

	Tabelle I	Zinkoxyd und	Natriumcarbonat	UCN	H₂S	13
Synergismus	zwischen			23	\	22
		pro Filter		37	17
	Menge	uMol	Entfernungswirkungsgrad	38	8
Verwendeter Zusatz	mg	26	in %	58	—
Zinkoxyd	2,1	61	48	19
	5,0	88	58	54
	7,2	123	62	89
	10,0	30	63	89
Natriumcarbonat	3,2	68	80	87
	7,2	94	79	78
	9,9	47/2	76	88
Z inkoxyd/Natr ium-	3,8/9,2	49/9	74	86
carbonat	4,0/0,9	40/16	82
	3,3/1,7	25/25	84	—
	2,0/2,7	93/4	86	--
	7,6/0,4	80/32	81
	6,6/3,4	59/45	77
	4,8/4,8	31/47
	2,5/5,0	22/53
	1,8/5,6	15/60
	1,2/6,4
Beispiel 3

In der US-Patentschrift 3 550 600 sind Daten angegeben, die zufriedenstellende Eigenschaften für ein aus Zinkacetat und Natriumacetat hergestelltes Filter anzeigen. Es wurde nun ein Versuch
durchgeführt, bei dem .das Natriumacetat durch Natriumcarbonatmoiiohydrat ersetzt wurde. Es wurden Filter hergestellt, auf Zigaretten

309831/0861

befestigt und diese wurden, wie in der US-Patentschrift 3 550 angegeben, abgeraucht. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Entfernung der

Versuch Nr. Verwendeter Zusatz Gew.-% jeder Rauchkomponente

Komponente in %

	Zinkacetat Natriumacetat	in dem Filter	HCN	H₂S
1.	Zinkacetat	5 5	60	82
2.	Natriumcarbonat- monohydrat Zinkacetat	5	62	21
3.	5 5	53	9

Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zeigen, daß der Ersatz des Natriumacetats durch Natriumcarbonat zu einem Abfall des selektiven Entfernungswirkungsgrades in bezug auf Schwefelwasserstoff von 71 % und zu einem Abfall in bezug auf Cyanwasserstoff von 7 % führte. Trotz dieser nachteiligen Versuchsergebnisse wurde nun gefunden, daß beim weiteren Ersatz von Zinkacetat durch Zinkoxyd sich die Rauchentfernungseigenschaften in überraschender Weise verbesserten. Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß bei praktisch identischen Zugabe-mengen das erfindungsgemäße Filter eine Verbesserung der Cyanwasserstoffentfernung in der Größenordnung von 20 % und eine Verbesserung der Schwefelwasserstoffentfernung in der Größenordnung von 6 % im Vergleich zu Zigaretten ergab, die als Filterzusätze Zinkoxyd und Natriumacetat enthielten. Im Vergleich zu den Zigaretten, die ein Filtermundstück aus Zinkacetat und Natriumcarbonat enthielten, führte das erfindungsgemäße Filter zu einer Verbesserung der selektiven Entfernungs^igenschaften in bezug auf Cyanwasserstoff in der Größenordnung von 30 % und in

309831/0861

bezug auf Schwefelwasserstoff in der Größenordnung von 70 %.

Beispiel 4

Nach dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren wurde eine stabile Dispersion aus 73,5 Gew.-teilen Weichmacher, 19,8 Gew.-teilen Zinkoxyd und 6,8 Gew.-teilen Kaliumcarbonat hergestellt. Es wurden Filter hergestellt, die 6 mg Zinkoxyd und 2 mg Kaliumcarbonat (Molverhältnis 4,4:1) enthielten, und diese wurden wie in Beispiel 1 untersucht. Die Entfernungswirkungsgrade von 73 % für HCN und 82 % für H₂S waren mit einem Äquivalenten, mit Zinkoxyd/-Natriumcarbonat behandelten Filter vergleichbar.

Vergleichsbeispiel· 1

Es wurde eine stabile Dispersion aus 74,8 Teilen Weichmacher,

20.2 Teilen Zinkoxyd und 5,0 Teilen Calciumcarbonat hergestellt und wie in Beispiel 1 untersucht. Filter, die 6 rag Zinkoxyd und 1,6 mg Calciumcarbonat (Molverhältnis 4,6:1) enthielten, waren in bezug auf die Entfernung von Cyanwasserstoff oder Schwefelwasserstoff praktisch unwirksam. Die selektiven Entfernungswirkungsgrade für Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff betrugen 22 % bzw. 12 %.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurde eine stabile Dispersion aus 74,6 Teilen Weichmacher,

20.3 Teilen Zinkoxyd und 5,1 Teilen Magnesiumcarbonat^iergestellt und wie in Beispiel 1 untersucht. Filter, die 6 mg Zinkoxyd und 1,5 mg Magnesiumcarbonat (Molverhältnis 4,1:1) enthielten, waren in bezug auf die Entfernung von Cyanwasserstoff oder Schwefelwasserstoff unwirksam, wobei die Entfernungswirkungsgrade 28 % bzw. 2 % betrugen, .

309831/0861

Claims

Patentansprüche

Ij Tabakrauchfilter, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus einem Träger aus einem faser-, faden- oder blattförmigen Filtermaterial und einer darauf aufgebrachten Mischung, die Zinkoxyd und ein Carbonatsalz aus der Gruppe Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und der Gemische davon enthält.
2. Tabakrauchfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das Zinkoxyd und das Carbonatsalz in einem Molverhältnis von etwa 25:1 bis etwa 1:25 enthält.
3. Tabakrauchfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das Zinkoxyd und das Natriumcarbonat in einem Molverhältnis von etwa 8:1 bis etwa 1:5 enthält. ι
4. Tabakrauchfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es die auf das Filterträgermaterial aufgebrachte Mischung in einer Menge von mindestens etwa 30 uMol enthält.
5. Tabakrauchfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zu etwa 90 bis zu etwa 60 Gew.-% aus einem flüssigen Weichmacher und zu etwa 10 bis zu etwa 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht von Gemisch und Weichmacher, aus einem Gemisch von Zinkoxyd und einem Carbonatsalz besteht.
6. Raucherartikel, bestehend aus einer mit einer äußeren Hülle umgebenen Tabakfüllung und einem Filter, dadurch gekennzeichnet, daß er ein an einem Ende der Hülle befestigtes Tabakrauchfilter gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.

3 0 9 8 31/0861