DE2365263A1

DE2365263A1 - Zigarettenfilter od. dgl

Info

Publication number: DE2365263A1
Application number: DE2365263A
Authority: DE
Inventors: James Rodney Hammersmith
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1973-12-31
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DK145253B; DK145253C; FI56767B; FI56767C; CA993752A; AU6311673A; CH604573A5; BR7401864A; AU469846B2; ZA739241B; GB1397678A; NL167745B; NL7317538A; FI374073A; BE808961A; NL167745C

Description

DIpL-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

TELEFON (06,,) **™ ^β

287014 GH. ESCHENHEIMER STRASSE 39

Da/Kt (Po) ' Case 1130-155

28.12.1973 HL 40035

British-American Tobacco Company Ltd. London / England

Zigarettenfilter od. dgl.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Filterung von Raucherzeugnissen, insbesondere Tabakerzeugnissen.

Bei Raucherzeugnissen, insbesondere Rauchtabakerzeugnissen, werden seit langem Filter verwendet, um bestimmte Bestandteile des Rauches zu entfernen, bevor er die Mundhöhle des Rauchers erreicht. Zu diesem Zweck werden insbesondere faserige Filtermaterialien, speziell Zelluloseazetat, verwendet.

In den letzten Jahren wurden den Filterelementen Zusätze beigefügt, um bestimmte Bestandteile des Tabakrauches zu entfernen. Bislang wurden sehr verschiedene Zusätze vorgeschlagen. Aus technischen und ästhetischen Gründen können bestimmte Zusätze, die in anderen Fällen wünschenswert sind, nicht verwendet werden. Beispielsweise könnten solche Zusätze mit dem Filtermaterial oder mit bereits im Filtermaterial vorhandenen Zusätzen reagieren, so daß der Effekt des Zusatzes neutralisiert würde oder das Filterelement sonstwie unbrauchbar würde ο Ebenso hat sich der Verbraucher auch an die weiße Farbe des Filterelements gewöhnt, und bestimmte Zusätze, die sonst wünschenswert wären, können hier nicht verwendet werden,

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weil sie das Filterelement verfärben würden.

Es wurden bereits verschiedene Behandlungsvorschlage für die Hülle beschrieben, die um das Filterelement gewickelt wird; diese Behandlungen hatten jedoch nicht den Zweck, den durch den Filter wandernden Bauch zu beeinflussen, damit bestimmte Bestandteile entfernt werden.- So wird beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 025 861 von Cobb, Jr. ein Kleber auf der Innenfläche der Mundstückhülle vorgesehen. Zweck des Klebers aber ist es zu gewährleisten, daß zwischen Filterelement und die darum gewickelte Hülle keine Ventilierung erfolgt. Es gibt keinen Hinweis, daß dieser Kleber etwa Zusätze enthalten sollte, die eine selektive Filterung des durch den Filter wandernden Rauches bewirken sollte.

In der USA-Patentschrift 3 397 700 von Harlow u.a. ist der äußere Teil der Hülle mit einem G-eschmaeksmittel behandelt. Offenbar kann eine Behandlung des äußeren Teils der Hu_-IXg keine selektive Filterung der durch das Innere des Materials wandernden Bestandteile gewährleisten.

Nach der vorliegenden Erfindung weist die Innenseite der um das Filterelementmaterial zu bringenden Hülle einen oder mehrere Zusätze auf, die den durch das Filterelement wandernden Rauch durch selektives Entfernen von Bestandteilen des Rauchs beeinflußt. Neben den im folgenden noch ausführlich zu beschreibenden Vorteilen können Zusätze einfacher und einheitlicher auf die Mundstückhülle aufgebracht werden als bei den meisten zur Zeit im Handel befindlichen Filtermaterialien. Außerdem können einige Zusätze, die zwar die Entfernung von Bestandteilen aus dem Rauch bewirken, aber wegen der Verfärbung des Elements dem Filterelement nicht direkt zugegeben werden können, wirksam auf die Hülle aufgebracht werden»

Am häufigsten wird versucht, Zyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff aus Rauch, besonders dem durch ein Filterelement wandern-

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den Tabakrauch, zu entfernen. Bestimmte Zusätze, die für die Entfernung dieser in der Gasphase auftretenden Bestandteile wirksam sind, können häufig nicht verwendet werden, weil sie entweder mit dem Filtermaterial, "beispielsweise Zelluloseazetat, direkt reagieren oder weil sie mit dem Weichmacher, der dem Zelluloseazetat üblicherweise zugesetzt wird, reagieren, Andererseits können aber diese Zusätze auf die an das Filterelement angrenzende Hülle aufgebracht werden und gewährleisten auf'diese Weise eine bemerkenswert hohe Filterung der Gasphase. Dies geschieht mit geringer oder garkeiner Beeinflussung des übrigen Filtermaterials oder des Weichmachers, der im Material des Filterelements enthalten sein kann.

In anderen Fällen werden Zusätze für einen bestimmten Zweck, beispielsweise die Filterung der Gasphase, auf das FiI- ' t er element aufgetragen«. Weitere Zusätze, die für andere Filterzwecke wirksam wären, können wegen der Wechselwirkung mit dem zuerst eingebrachten Zusatz nicht aufgebracht werden. Bei der vorliegenden Erfindung, nach der der Zusatz auf die Innenseite der Hülle aufgebracht ist, können beide Zusätze verwendet werden, ohne daß eine merkbare Wechselwirkung eintritt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Filter für ein Tabakerzeugnis mit einem von einer Filterhülle umgebenen Filterelement, wobei eine Schicht aus einem Zusatz zur selektiven Filterung des durch den Filter wandernden Rauchs auf die an das Filterelement angrenzende Oberfläche der Filterhülle aufgebracht wird.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und zur besseren Ausübung soll sie nun in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 stellt eine Schnittansicht eines Raucherzeugnisses mit einer nach der vorliegenden Erfindung behandelten Hülle für das Filterelement darj, und

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-Ar-

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Pig. 1. ·

Fig. 1 veranschaulicht eine nach der vorliegenden Erfindung hergestellte Zigarette. Die Zigarette 1 enthält einen Tabakteil 2 und ein Filterelement 3. Dieses Filterelement kann aus einem üblichen Filtermaterial für Raucherzeugnisse, beispielsweise Zelluloseazetat, bestehen. Wie bereits erwähnt, kann dieses Zelluloseazetat mit einem Weichmacher behandelt werden oder einen oder mehrere Zusätze enthalten.

Um das Filterelement 3 ist die Filterhülle 10 gewickelt. Vor d'er Aufbringung der Filterhülle auf das Filterelement wird eine Schicht 11 auf die innere Fläche der Filterhülle aufgebracht. Dieser Zusatz gewährleistet die selektive Filterung der G-asphase des durch das Filterelement wandernden Rauches. Der Zusatz kann beispielsweise Zyanwasserstoff oder Schwefelwasserstoff aus dem Rauch entfernen.

Das Verfahren zur Aufbringung der Schicht 11 auf die Filterhülle 10 ist nicht kritisch. Jedes beliebige Aufbringungsverfahren, wie Aufdrucken, Aufstauben, Aufstreichen usw., kann angewendet werden. Wichtig ist lediglich, daß die Beschichtung ausreichend lange auf der Oberfläche der Filterhülle 10 haften bleibt, damit die Hülle 10 um das Filterelement 3 gewickelt und befestigt werden kann.

Die FiIteranordnung 20, die aus Filterelement 3» Filterhülle 10 und Beschichtung 11 besteht, wird mittels üblicher Zigarettenhülle 21 mit dem Tabakteil 2 verbunden. Die Zusammensetzung dieser Einzelteile kann nach üblichen bekannten Verfahren geschehen.

Damit dem Fachmann die Umsetzung der vorliegenden Erfindung in die Praxis erleichtert wird, seien die folgenden Beispiele zur Veranschaulichung gegeben. Sie sollten jedoch keinesfalls als Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung nach

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den anhängenden Ansprüchen betrachtet werden. Bei jedem dieser Beispiele wurde eine Tiefdruckvorrichtung zur Aufbringung wässriger Lösungen der erwähnten Zusätze auf* eine Hülle aus üblichem Papier, wie es beispielsweise unter der Bezeichnung "Schweitzer 322" im Handel ist, verwendet« Ein Filterelement wurde aus einem Zelluloseazetatwerg 3.3 Υ/44,000 gebildet; dieses Filterelement wurde in die beschichtete Filterhülle gewickelt und in Stücke mit einer Länge von 21 mm geschnitten. Me so gebildete Filteranordnungen wurden in Zigaretten mit üblichen gemischten Tabaken eingesetzt;, der Entgiftungsgrad wurde nach üblichen Yerfahren bestimmt.

Beispiel 1

Bei diesem Beispiel wurde die Filterhülle auf verschiedenen Höhen mit Zinkazetat .· '2HpO beschichtet und die Zyanwasserstoffableitung gemessen. Bei Verwendung von 0,8 mg Zinkazetat pro Filterabteil wurden 27$ des Zyanwasserstoffs des durch den Filter wandernden Rauches entfernt. Wurde der Zinkazetatpegel auf 2,1 mg heraufgesetzt, so wurden 46$ abgeleitet; bei einer Verwendung von G,3 mg Zinkazetat ergab sich ein Ableitungs- -wirkungsgrad von 51$ für Zyanwasserstoff.

Beispiel 2

Bei. diesem Beispiel wurde eine Mischung von Zinkazetat . 2HpO und Natriumazetat auf die Filterhülle aufgebracht. Bei einem Pegel von 1 mg Zinkazetat und 0,3 mg Natriumazetat wurden 44$ des Zyanwasserstoffs in dem Rauch, der das Filterelement; erreicht, entfernt.

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurden in verschiedenen Höhen Kupfersulfat . 5H₂O aufgebracht und der Fiiterungswirkungsgrad gemessen. Bei einer Kupfersulfatzugabe von 2, 2 mg wurden 41$ des Zyanwasserstoffs abgeleitet; bei einer Zugabe von 5,6 mg wurden 38$ des Zyanwasserstoffs abgeleitet.-

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Beispiel 4

Bei diesem Beispiel wurde die Innenfläche der Filterhülle mit einem azetat-gepufferten Polyäthylenimin "beschichtet„ Bei ei-•nem Aufbringungspegel von 3 mg über die gesamten 21 mm Länge des Filters ergab sich eine Zyanwasserstoffableitung von 53$·

Nach der vorliegenden Erfindung können zahlreiche verschiedene Zugaben verwendet werden, die sonst nicht auf Filtermaterial aufgebracht werden könnten. So können beispielsweise Silbersalze, wie Ritrate, Azetate usw. auf die Filterhülle, nicht jedoch auf das Material des Filterelements direkt aufgebracht werden, da dadurch das Material dunkelbraun oder schwarz gefärbt würde. Ebenso können Salze von Kupfer, Chrom, Eisen und Kobalt dem Filterelement nicht zugesetzt werden, da die reine weiße Erscheinungsform des Filters zerstört würde. Andererseits können diese Stoffe erfindungsgemäß auf die Innenfläche der Fi-Iterhülle aufgebracht werden, ohne daß sich diese Probleme ergeben.

Wie bereits erwähnt, enthalten Filter, beispielsweise Zelluloseazetat, häufig Weichmacher, beispielsweise Triäthylenglykol-Diazetatester, um die Verarbeitung zu erleichtern. In manchen Fällen können verschiedene Ester organischer Säuren, beispielsweise Diäthylester der Zitronensäure, dem Filterelement zugeführt werden» In solchen Fällen können einige Zusätze, die für die Entfernung des Zyanwasserstoffs von Nutzen sind, nicht auf den Filter aufgebracht werden· Solche Zusätze sind beispielsweise azetat-gepuffertes Polyäthylenimin und Zinkazetazetat, da sie zu· einer Transesterifizierung führen würden, wodurch die organischen Ester mehr oder weniger an Wirksamkeit verlieren würden. Ebenso kann Zinkgluzinat, das zur Ableitung von Schwefelwasserstoff aus Rauch geeignet ist, für diese Filter auch nicht verwendet werden, da es ebenfalls Transesterifizierung hervorrufen würde.

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Natrium- und Kaliumcarbonat sind zur Entfernung von Zyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff aus Rauch geeignet. Sie können jedoch beim üblichen Zelluloseazetatfilter nicht wirksam verwendet werden, da jeder dieser Zusätze das Zelluloseazetat langsam angreift und an Wirksamkeit verlieren läßt»

Geschmacksverbesserer für Rauch, insbesondere Tabakrauch, werden häufig auf den Filter des RaucherZeugnisses aufgebracht» Diese Geschmacksverbesserer werden oft in Lösung mit einem Weichmacher für das Material des Fi It er elements eingebracht. Unter solchen Umständen ist es unzweckmäßig, dem Filter zusätzlich bestimmte selektive Zusätze zuzuführen, da sich wieder die oben erwähnten Transesterifizierungsprobleme ergeben.

Der Wirkungsgrad der im wesentlichen an der Peripherie des FiIterelements aufgebrachten Zusätze ist besonders erstaunlich, da der Zusatz offenbar nicht im Weg des hauptsächlichen Rauchflusses liegto-Wie in den Beispielen angezeigt, ergeben sich jedoch deutliche Herabsetzungen der in der Gasphase auftretenden Komponenten des Rauchs.

Es ist hier eine Ausführungsform für ein Raucherzeugnis, insbesondere für das Filterteil, veranschaulicht worden. Nach dieser Ausführungsform können Zusätze, insbesondere solche zur Entfernung von Rauchbestandteilen, die durch den Filter wandern, in Situationen verwendet werden, in denen sie bisher

nicht verwendet werden konnten. Durch Anordnung dieser Zusätze zur selektiven Filterung auf der Innenfläche der Filterhülle können Zusätze verwendet werden, die sonst ._: .mit dem Material des FiIt er elements oder mit anderen dem Material zugeführten Zusätzen reagierten.

Die Erfindung sollte nicht auf die speziellen Beispiele beschränkt betrachtet werden. Der Umfang ergibt sich aus den beiliegenden Ansprüchen.

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Claims

^ua/lu; British-American Tobacco Co.Ltd.

28.12.1973 Case 1130-155 HL 40035

Patentansprüche*:

Filter für ein Tabak-RaucherZeugnis mit einem von einer Filterhülle umgebenen Filterelement, gekennzeichnet durch die Aufbringung eines Zusatzes (11) zur selektiven Filterung des durch den Filter wandernden Rauches auf die an das Filterelement angrenzende Oberfläche der Filterhülle (10).
2. Filter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß der Zusatz (11) mit dem Material, aus dem das Filterelement (3) gebildet ist, unverträglich ist.
3· Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ek ennzeichnet , daß das Filterelement (3) Zelluloseazetat ist.
4. Filter nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz (11) verwendet ist, der das Zelluloseazetat verfärben würde.
5. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (3) einen Zusatz enthält, der mit dem auf der Filterhülle (10) aufgebrachten Zusatz

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unverträglich ist.
6. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet , daß der Zusatz (11) ein Silbersalz ist.
7. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz (11) hinsichtlich der Entfernung von Zyanwasserstoff aus dem durch das Filterelement wandernden Rauch wirksam ist.
8. Filter nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz (11) Zinkazetat ist.
9. Filter nach Anspruch 7,

dadurch ge. kennzeichnet, daß der Zusatz (11) eine Mischung aus Zinkazetat und Natriumazetat ist.
10. Filter nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz (11) Kupfersulfat ist.
11. Filter nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz (11) azetat-gepuffertes Polyäthylenimin ist.

- Anspruch 12 -

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-1Q-
12. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das FiIt er element-Material weichgemacht ist der Zusatz (11) auf der Innenfläche der Filterhülle (10) mit dem Weichmacher reagiert.

Patentanwalt :

4Q9849/098Q