DE2520496A1

DE2520496A1 - Tabakrauchfilter

Info

Publication number: DE2520496A1
Application number: DE19752520496
Authority: DE
Inventors: Robin Artur Crellin; James William Percy Phelpstead
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1975-12-18
Also published as: GB1457694A; DE2520496C2

Description

DR. ING. B. HOFFMANN · DIPL. ING. W. SITLE · DH. ÄER. NAT. K. HOFFMANN

PATK NT ANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 ■ ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

26 773 Wt/My

British American Tobacco Company Limited, London/England

Tabakrauchfilter

Die Erfindung betrifft Tabakrauchfilter oder Filterraaterialien, die Celluloseacetat-Werg enthalten, und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bekannt, Ester, beispielsweise Essigsäureester von Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol und Polyäthylenglykol und Benzoesäureester, als Weichmacher oder Verb⁴r.dungsmittel für Celluloseacetat-Werg zu verwenden. Einer der am häufigsten verwendeten Weichmacher für Celluloseacetat-Werg, das zur Herstellung von Tabakrauchfiltern verwendet wird, ist Glycerintriacetat. Diese und andere Weichmacher leiten sich ausschließlich von Erdöl ab. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirksamen Weichmacher für Celluloseacetat-Rauchfiltermaterialien zu schaffen, der sich nicht notwendigerweise von Erdöl ableitet und mit dem man verbesserte Ergebnisse erzielen kann.

Succinate wurden bereits in Celluloseacetat-Filtermaterial verwendet. Beispielsweise ist es bekannt, Diphenylsuccinat bei der Herstellung von Celluloseacetat-Rauchfiltern zu verwenden. Diese Verbindungen bilden auf der Oberfläche der Fasern Kristalle, ergeben Ausbuchtungen bzw. Vorsprünge,

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und dadurch wird die Filtrationsleistungsfähigkeit für die Rauchbestandteile verstärkt. Saure Succinatcellulose besitzt für alkalische Substanzen im Rauch . ein gutes Absorptionsvermögen, aber die oben erwähnten Succinate wirken nicht als Weichmacher zum Härten von Celluloseacetat-Werg.

Gegenstand der Erfindung ist ein Tabakrauchfilter oder -filtermaterial, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es Celluloseacetat-Werg enthält, das mit einem Ester der Bernsteinsäure des Typs

⁰X /

CH₂
t

CH₅

behandelt wurde, worin

R₁ und R₂ Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- und/oder n-Butylgruppen bedeuten.

Diese Ester sind somit Alkylester der Bernsteinsäure. In den verwendeten Estern können R^ und R₂ gleich oder unterschiedlich sein. Man-kann mehr als einen Ester verwenden. Bevorzugt ist Diäthylsuccinat der verwendete Ester.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Behandlung von Celluloseacetat-Werg für die Herstellung eines Tabakrauchfiltermaterials, bei dem die Filamente oder Fasern des Wergs miteinander verbunden werden, um Härte zu ergeben, indem man' das Werg mit einem Ester oder Estern der Bernsteinsäure des zuvor erwähnten Typs behandelt, bevorzugt mit dem Diäthylsuccinat. Die Filamente oder Fasern des Wergs können dabei zu einer annehmbaren Härte für die Herstellung von

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Stäben für Tabakrauchfilter verbunden werden. Das Werg kann ein gekräuseltes Werg sein.

■ *

Diäthylsuccinat ist eine Flüssigkeit und daher leicht anzuwenden, indem man es auf ausgebreitetes Werg nach üblichen" Maßnahmen anwendet wie mit einem Scheibenapplikator oder einer Sprühkanone, die mit'komprimierter Luft betrieben werden, wobei man eine gleichmäßige Verteilung erhält. Die Verbindung ist nicht toxisch und besitzt einen angenehmen Geruch. Sie ist zum Verbinden von faserförmigem, filamentartigem oder stapeiförmigem Celluloseacetat verschiedener Filamentdeniergröße von 2,5 bis 15 den/Faser oder Filament geeignet. Ein besonderer Vorteil ist der, daß das Succinat das Filter schneller als Triacetin härtet. Der so gebildete Filterstab kann eine Härte im Bereich von 80 bis 98%, bestimmt mit dem Standard-Filtrona-Härtetester, abhängig von der Menge des zugefügten Material und den physikalischen Eigenschaften des Celluloseacetatwergs ohne Weichmacher besitzen. Der Stab kann ohne Zersetzung gelagert werden und der Geruch verschwindet während des Lagerns.

Beim Rauchen einer Zigarette durch ein Filt;er, das von din Stab auf übliche Weise abgeschnitten wurde, ist das Heiß-Zusammenfallverhalten des Ceiluloseacetat-Stabs ähnlich wie das eines Stabs, der mit Triacetin behandelt wurde.

Die zugefügte Menge an Ester zu dem Werg kann von 1 bis variieren und beträgt bevorzugt 3 bis 7%_t bezogen auf das Nettogewicht des Wergs. Der Ester kann in unverdünnter Form als Lösung in einem flüchtigen Lösungsmittel, als Dispersion oder als Emulsion angewendet v/erden.

Andere Ester der oben angegebenen Art können auf das Werg in ähnliche Weise wie Diäthylsuccinat angewendet werden.

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- 4 Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Faserförmiges, filaraentäres Celluloseacetat-Werg mit einem Denier von 5 Y/48 000 (d.h. 5 den/Filament, Querschnitt Y, Wergdenier 48 000) wurde auf bekannte Weise unter Verwendung bekannter Wergausbreitungsverfahren ausgebreitet und das Werg wurde mit unverdünntem, flüssigem Diäthylsuccinat behandelt, das auf bekannte Weise mit einem Scheibenapplikator angewendet wurde, um eine Zugabemenge von 4 Gew.% zu erreichen. Das Werg wurde dann zu einem Zigarettenfilterstab verarbeitet, wobei man eine bekannte Filterstab -Herstellungvorrichtung verwendete. Die maximale Härte des Wergstabs war in diesem Beispiel eine Härte von 93%, bestimmt mit dem oben erwähnten Standardhärtetester, und "sie wurde 60 Minuten nach der Anwendung des Succinats auf das Werg erreicht. Diese Härte ist mit 91% Härte für ein Celluloseacetatwerg zu vergleichen, welches 4% Triacetin enthält. Der Stab wurde in übliche Filterstöpsel-bzw. -pfropfensektionen geschnitten und jede Sektion wurde an ein Stäbchen aus rauchgehärtetem Virginiatabak mit Zigarettenlänge angebracht. Die so gebildeten Filterzigaretten wurden unter Standardbedingungen von einem geschulten Untersuchungsausschuß von Rauchern geraucht, und diese konnten zwischen diesen Zigaretten und ähnlichen Filterzigaretten, deren Celluloseacetatwerg mit Triacetin behandelt wurde, nicht unterscheiden.

Dieses Beispiel wurde wiederholt, wobei man ein Werg mit einem Denier von 3,5 Y/45 000 verwendete. Man erhielt ähnliche Ergebnisse.

B e i s ρ i e 1 2

Gekräuseltes Celluloseacetatwerg wurde offen ausgebreitet und mit Diäthylsuccinat unter Verwendung eines Scheibenapplikators behandelt, bis man eine Menge an zugefügtem Material von 4,9 Gew.% erhielt. Das so behandelte Werg wurde zu

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einem Filterstab verarbeitet. Die Härte des Stabs 60 Minuten nach der Behandlung des Wergs betrug 94%. Zum Vergleich wurde ein Celluloseacetatwerg mit Triacetin bis zu einem Gehalt von 5,2% Triacetin behandelt; es hatte eine Härte von 92% 24 Stunden nach der Behandlung.

Beispiel 3

Auf ähnliche Weise wurde ausgebreitetes Celluloseacetatwerg auf gleiche Weise mit Diäthylsuccinat behandelt bis zu einer Zugabemenge von 6,1%. Man erhielt eine Härte von 95%. Zum Vergleich wurde ein Celluloseacetatwerg mit Triacetin bis zu einem Gehalt von 6,5% behandelt; dies zeigte nur eine Härte von 92% 24 Stunden nach der Behandlung.

Es ist somit durch Behandlung mit dem Succinat möglich, eine Härte von beispielsweise 95% bei niedrigeren Zugabemengen, beispielsweise 6,1%, zu erhalten als sie bei der Behandlung mit Triacetin erforderlich sind, bei dem gefunden wurde, daß man insgesamt 12% zugeben mußte, um die gleiche Härte zu erreichen. Die Härtungszeit ist ebenfalls beachtlich kürzer. Beispielsweise wird mit dem Succinat eine Härte von 93% in 60 Minuten erreicht, wohingegen bei Triacetin mindestens 24 Stunden erforderlich sind, um die gleiche Härtezahl zu erreichen.

Werden Zigaretten bei Standardbedingungen durch ein Filter geraucht, das Celluloseacetatwerg enthält, das mit Diätl^lsuccinat behandelt wurde, wie es in den obigen Beispielen beschrieben wurde, so ist die Filtrationswirksamkeit für das gesamte teilchenförmige Material, für die dampfflüchtigen Phenole und für die gesamten Nicotinalkaloide gleich wie für ein Filter aus Celluloseacetat, das auf bekannte Weise mit Triacetin behandelt wurde.

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Claims

Patentansprüche

^r1l Tabakrauchfilter oder -filtermaterial, enthaltend

Celluloseacetat-Werg, dadurch gekennzeichnet , daß das Werg mit einem oder mehreren Estern der Formel

CH

ι.

behandelt

würde, worin R,, und Ro gleich oder unterschiedlich sein können und Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- und/oder n-Butylgruppen bedeuten können.

2 ο Tabakrauchfilter oder -filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Ester Diäthylsuccinat verwendet.

3« Tabakrauchfilter- odvr -filtermaterial nach Λη3pη ¹Oh oder 2, dadurch gekenn 2, eichnet , daß das Werg ein gekräuseltes Werg istο

4, Tabakrauchfilter oder -filtermaterial nach einem

der Ansprüche Ϊ bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß zu dem Werg 3 bis 7 Gew.% Ester zugefügt werden.

5. Verfahren zur Behandlung von Celluloseacetat-Werg für die Herstellung von Tabakrauchfiltermaterial, dadurch gekennzeichnet , daß die Filamente oder Pasern des Wergs verbunden werden,, um Härte zu erreichen_a indem man das Werg rait einem Ester oder Esterr· der Bernsteinsäure der Formel

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CH
ι

CH
ι *

O ₂

behandelt, worin R₁ und R₂ gleich oder unterschiedlich sein können und Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- und/oder n-Butylgruppen bedeuten können.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η z'e i c h η e t , daß man als Ester Diäthylsuccinat verwendet land zu dem Werg 1 bis 10 Gew.% Succinat zugibt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k'e η η ζ e i c h η e t , daß das Werg Vor der Behandlung mit dem Ester gekräuselt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g'e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Werg vor dem Behandlung mit vleJi E«ter ausgebreitet wird und nach dar Behandlung in Filterstabform gebracht wird.

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