DE2732502A1

DE2732502A1 - Verfahren zur herstellung eines zigarettenfilters und gemaess diesem verfahren hergestelltes zigarettenfilter

Info

Publication number: DE2732502A1
Application number: DE19772732502
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Lebet
Original assignee: Baumgartner Papiers SA
Current assignee: Baumgartner Papiers SA
Priority date: 1976-11-26
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1978-06-01
Also published as: ATA756177A; FR2371891A1; CH613850A5; AT368844B; JPS597311B2; GB1577434A; JPS5369899A; ES464385A1; US4223597A

Description

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U.Z.: 821.27

Baumgartner Papiers SA, Crissier (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung eines Zigarettenfilters und gemäss diesem Verfahren hergestelltes Zigarettenfilter

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer rieselfähiges Filtermaterial enthaltenden Kammer versehenen, einen Einblick in die letztere gestattenden Zigarettenfilters, wobei man eine Folge von gleichmässig voneinander distanzierten Filterelementen auf einem kontinuierlich zugeführten Hüllstreifen befestigt, dann die Filterelemente auf einem Teil ihres Umfanges mit dem Hüllstreifen umhüllt, anschliessend die dadurch gebildeten Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial

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füllt, verschliesst und den derart gebildeten Filterstrang mittels einer Schneidvorrichtung in einzelne Abschnitte unterteilt, sowie ein gemäss diesem Verfahren hergestelltes Zigarettenfilter.

Es ist bisher kein einziges mit Granulat gefülltes, für Zigaretten bestimmtes Kammerfilter in den Handel gekommen, bei welchem die Umhüllung einen Einblick in die mit Granulat gefüllte Kammer gestattet hätte, obwohl nach einem solchen Zigarettenfilter eine Nachfrage besteht. Der Grund liegt darin, dass es bisher nicht möglich war, einerseits die Kammern prall mit dem Granulat zu füllen und anderseits zu vermeiden, dass Granulatkörner durch den Füllvorgang zwischen die Innenseite der Filterumhüllung und die Umfangsoberflache der die Filterkammer begrenzenden Filterelemente gelangen und dort eingeklemmt werden. Das letztere ist aus zwei Gründen unbrauchbar. Erstens ergibt sich dadurch ein sehr unsauberes Aussehen des Filters, da das verwendete Granulat in der Regel aus schwarzer Aktivkohle besteht. Zweitens ergibt sich dadurch die lästige Nebenerscheinung, dass beim Rauchen im Bereich der mundseitigen Schnittfläche des Zigarettenfilters zwischen der Filterumhüllung und der Umfangsoberflache des mundseitigen Filterelementes sich befindende Granulatkörner in den Mund des Rauchers gelangen, was für diesen als äusserst lästig empfunden wird·

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, welches die vorangehend angeführten Nachteile vermeidet.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bildung eines von seitlichen Füllteilgleitflachen begrenzten, längs des gesamten Filterstranges sich erstreckenden kontinuierlichen Umhüllungsschlitzes konstanter Breite und von über den gesamten Abstand zwischen den einzelnen Filterelementen sich erstreckenden Einfüllöffnungen konstanter Breite, die Filterelemente vor dem Füllen der Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial mit einem aus durchsichtigem Material bestehenden Hüllstreifen, dessen Breite mindestens 75%»jedoch höchstens 93% des Umfanges der Filterelemente beträgt,umhüllt und mit diesem verbindet, so dass diebeiden Seitenkanten des durchsichtigen Hüllstreifens den Umhüllungsschlitz und die Einfüllöffnungen seitlich begrenzen, danach mittels einem auf der Oberseite des Filterstranges auf den Füllteilgleitflachen des Hüllstreifens gleitend und abdichtend aufliegenden, sich über den Umhüllungsschlitz und die Einfüllöffnungen erstreckenden Füllteil die Filterkammern mit rieselfähigem Filtermaterial füllt, und nach dem Füllen der

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Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial den Umhüllungsschlitz mittels einem Verschlussstreifen, dessen Breite geringfügig grosser ist als die Breite des Umhüllungsschlitzes, verschliesst.

Dieses Verfahren ermöglicht es nun erstmalig, mit einer durchsichtigen Umhüllung versehene Kammerfilter, deren Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial gefüllt sind, in einwandfreier Qualität herzustellen, und zwar mit absolut sauberen FiIterelementaussenoberflachen, das heisst, dass sich am fertigen Zigarettenfilter absolut kein rieselfähiges Filtermaterial zwischen den Umfangsoberflachen der die Filterkammer begrenzenden Filterelemente und dem aus durchsichtigem Material bestehenden Hüllstreifen befindet, da der letztere vor dem Einfüllen des rieselfähigen Filtermaterials in die Filterkammern fest mit den Filterelementen verbunden wird, und der relativ schmale EinfUlibereich vor dem Aufkleben des Verschlussstreifens auf einfache Weise vor allfällig vorhandenen Spuren des rieselfähigen Filtermaterials gereinigt werden kann.

Da gewisse, zur Verklebung des Verschlussstreifens sehr geeignete Klebstoffe gut sichtbare Spuren hinterlassen, ist es aus optischen Gründen bei Verwendung solcher Klebstoffe zweckmässig, einen Verschlussstreifen aus

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undurchsichtigem Material zu wählen, so dass die Verklebung des Verschlussstreifens am fertigen Filter nicht sichtbar ist.

Bei nicht sichtbarer Verklebung ist es selbstverständlich vorteilhaft, wenn der Hüll- und der Verschlussstreifen aus durchsichtigem Material bestehen.

Bei der Verwendung eines durchsichtigen Hüllstreifens ist es wünschenswert, wenn man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, von dem mindestens ein Teil sich unter dem Einfluss bestimmter, im Rauch enthaltener Bestandteile, insbesondere der für den Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile, verfärbt. Zum Beispiel verfärbt sich Eisensalz durch die Aufnahme von Schwefelwasserstoff dunkel.

Es kann bei Verwendung eines durchsichtigen Hüllstreifens auch zweckmässig sein, wenn man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, dessen unter dem Einfluss von bestimmten, im Rauch enthaltenen, für den Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile sich verfärbenden Teile diese schädlichen Bestandteile mindestens zum Teil, vorzugsweise ganz, aufnehmen und/oder chemisch binden und/oder chemisch in gesundheitlich unschädliche Bestandteile umwandeln.

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Als letzteres wird zum Beispiel die Oxydation von giftigem Kohlenmonoxyd in ungiftiges Kohlendioxyd verstanden. Als eine Verfärbung ist auch ein Farbumschlag zu verstehen.

Das durchsichtige Umhüllungsmaterial kann selbstverständlich auch mindestens teilweise perforiert oder poröse sein.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Zigarettenfilter.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens

geeigneten Einrichtung;
Fig. 2 bis 6 verschiedene Schnitte längs der Linien

H-II bis VI-VI in Figur 1; Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Figur 8 durch ein erfindungsgemässes

Zigarettenfilter; und
Fig. 8 eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Zigarettenfilters.

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Wie anhand Figur 1 ersichtlich, werden bei der dargestellten Einrichtung die aus Zellulose oder Azetat bestehenden Filterelemente 1 mittels einer Transport- und Distanziervorrichtung, welche die Filterelemente alternierend achsial aufeinander ausrichtet, in Richtung des Pfeiles 2 vorwärts bewegt und gleichzeitig auf gleichmässigen Abstand voneinander gebracht, wie dies in der Zigarettenfilterherstellung schon lange bekannt ist.

Danach werden die derart achsial aufeinander ausgerichteten Filterelemente 1 kontinuierlich auf einen ebenfalls kontinuierlich zugeführten, aus durchsichtigem Material bestehenden Hüllstreifen 3, welcher an der Stelle 4 auf seiner mit den Filterelementen 1 in Berührung gelangenden Seite mit einem zum Beispiel auf einer Wachsbasis aufgebauten, wärmeerweichenden Klebstoff beschichtet worden ist, aufgelegt, und durch ein oberhalb des Hüllstreifens 3 angeordnetes, synchron zu diesem umlaufendes Anpressband 5 in ihrer Relativlage zueinander gehalten und zusammen mit dem Hüllstreifen 3 vorwärts befördert, wobei an der Stelle mittels einer an der Unterseite des Hüllstreifens 3 anliegenden Heiz- und Kühleinrichtung der auf dem Hüllstreifen 3 aufgebrachte Klebstoff zur Befestigung der Filterelemente 1 auf dem Hüllstreifen 3 zuerst erweicht und dann zum Erstarren gebracht wird.

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1SL

Nach der Befestigung der einzelnen Filterelemente 1 auf dem Hüllstreifen 3 wird der letztere auf ein endloses Transportband 7 geleitet, und dann werden alle diese Teile zusammen in eine zweiteilige Formungseinheit 8 <siehe Figur 2) eingeführt, wo der 21mm breite Hüllstreifen 3 während seiner Vorwärtsbewegung bis auf einen Einfüllschlitz 9 von etwa 4nun Breite um die einen Umfang von 25mm aufweisenden Filterelemente 1 gelegt wird. Dieses Gebilde wird darauf mittels dem Transportband 7 zur vollständigen Verklebung des durchsichtigen Hüllstreifens 3 mit den Filterelementen 1 und zur genauen Fixierung des Filterdurchmessers zuerst unter einem die obere Hälfte des Filterstranges überdeckenden zweiten Heizelement 10 (Figur 3) und unmittelbar danach unter einem ebenfalls die obere Hälfte des Filterstranges überdeckenden zweiten Kühlelement 11 hindurchgeführt. Auf diese Weise werden ein von seitlichen Füllteilgleitflächen begrenzter, längs des gesamten Filterstranges sich erstreckender, kontinuierlicher Umhüllungsschlitz 9 konstanter Breite und über den gesamten Abstand zwischen den einzelnen Filterelementen 1 sich erstreckende Einfüllöffnungen konstanter Breite gebildet.

Der derart geformte Filterstrang wird darauf mittels dem Transportband 7 unter einem Füllteil 12 hindurch-

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geführt, welcher zur Einführung von rieselfähigem Filtermaterial, wie zum Beispiel Aktivkohle, in die zwischen den einzelnen Filterelementen 1 gebildeten Kammern 13 dient, und auf der Oberseite des Filterstranges auf den die Einfüllöffnungen seitlich begrenzenden Füllteilgleitflachen 3a und 3b des Hüllstreifens 3 gleitend und abdichtend aufliegt und sich über den Umhüllungsschlitz und die Einfüllöffnungen der zu füllenden Kammern erstreckt (siehe Figur 4).

Um die Füllung der Kammern mit gewissen rieselfähigem Filtermaterial zu erhöhen, kann es zweckmässig sein, wenn man die zu füllenden Kammern zum Beispiel wie aus der CH-PS 517 448 der Firma F.J.Burrus & Cie., Boncourt/Schweiz, bekannt, vor dem Füllen evakuiert.

Nach dem Füllen der Filterkammern mit rieselfähigem Filtermaterial wird der Filterstrang nach dem Passieren eines auf der Oberseite des Filterstranges aufliegenden, eine annähernd halbkreisförmige Abstreifkante aufweisenden Abstreifteiles unterhalb einem Absaugteil 14 (siehe Figur 5) hindurchgeführt, wo mittels einem sehr geringen Unterdruck noch allfällig auf der Oberseite des Filterstranges sich

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befindendes, pulverförmiges Filtermaterial abgesaugt wird.

Nach dem Absaugteil 14 wird von oben ein ebenfalls aus durchsichtigem Material bestehender Verschlussstreifen 15, dessen Breite geringfügig grosser ist als die Breite des Einfüllschlitzes 9, und welcher an der Stelle 16 auf seiner mit dem Filterstrang in Berührung gelangenden Seite mit einem wärmeerweichenden, nach der Erstarrung farblosen, durchsichtigen Klebstoff beschichtet wird, zugeführt, über den Einfüllschlitz 9 gelegt und mittels einem beheizbaren Element 17 auf der freiliegenden Oberfläche der Filterelemente 1 und den Seitenrändern des durchsichtigen Hüllstreifens 3 festgeklebt (siehe Figur 6).

Um die genaue Aussenform des Filterstranges zu bewahren, wird der mit dem erhitzten Verschlussstreifen 15 versehene Filterstrang unter einem wassergekühlten Kühlteil 18 hindurchgeführt, wo die Verklebung des Verschlussstreifens 15 erstarrt.

Nach der vollständigen Verklebung des Filterstranges wird dieser einer Trennvorrichtung 19 zugeführt, wo

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er derart unterteilt wird, dass die Länge des Filtergebildes wie allgemein bekannt, das vier- oder sechsfache der Länge eines einzigen, für eine Zigarette bestimmten Filters beträgt.

Als transparentes Material für den Hüllstreifen und den Verschlussstreifen 15 kommt zum Beispiel Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Celluloseazetatfolie in Betracht.

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, ist es bei einem solchen, einen ungehinderten Einblick in die mit dem rieselfähigen Filtermaterial gefüllte Kammer gestattenden Filter wünschenswert, wenn man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, von dem mindestens ein Teil sich unter dem Einfluss bestimmter, im Rauch enthaltener Bestandteile, insbesondere der für einen Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile, verfärbt, da auf diese Weise der Raucher eine optische Kontrolle über die Wirksamkeit des Filters ausüben kann. Bei einer solchen Ausbildung ist es daher möglich, dass ein Teil des in die Filterkammern abgefüllten Granulats zur Filtrierung des durchströmenden Rauches und der Rest davon zur optischen Anzeige der an einer

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bestimmten Stelle der Filterkammer noch vorhandenen, für den Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile dient. Zum Beispiel verfärbt sich Eisensalz durch Aufnahme von Schwefelwasserstoff dunkel.

Cs ist jedoch auch möglich, dass man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, dessen unter dem Einfluss von bestimmten, im Rauch enthaltenen, für den Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile sich verfärbende Teile diese schädlichen Bestandteile mindestens zum Teil, vorzugsweise ganz, aufnehmen und/oder chemisch binden und/oder chemisch in gesundheitlich unschädliche Bestandteile umwandeln.

Um das optische Aussehen eines solchen, eine transparente Umhüllung aufweisenden, mit granulatförmiger Aktivkohle gefüllten Kammerfilters zu verbessern, ist es ferner möglich, dass man gefärbte oder mit einem die chemische Wirksamkeit nicht beeinträchtigenden Farbüberzug versehene, granulatförmige Aktivkohle verwendet.

Als rieselfähiges Filtermaterial kann man auch ein solches verwenden, welches einen zur Oxydation von

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Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd dienenden Oxydationskatalysator enthält oder aus einem solchen besteht. Dabei kann man zum Beispiel als Oxydationskatalysator wasserfreies Mangandioxyd verwenden. Sehr vorteilhafte Oxydationsresultate erzielt man dabei, wenn man dem wasserfreien Mangandioxyd 3 bis 12% Kupfernitrat und/oder 4 bis 14% Silbernitrat beimischt.

Wie aus Figur 8 ersichtlich, wird das erfindungsgemässe Kammerfilter auf übliche Weise mittels einem Verbindungsstreifen 20 mit dem den Tabak enthaltenden Zigarettenteil 21 verbunden.

Mit dem vorliegenden erfindungsgemässen Verfahren ist es auch ohne Schwierigkeiten möglich,Kammerfilter mit extrem kurzen Filterelementen herzustellen, so dass auf diese Weise sehr kurze Kammerfilter in einwandfreier Qualität und mit Filterstranggeschwindigkeiten von mehr als 60 m/min, hergestellt werden können.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer rieselfähiges Filtermaterial enthaltenden Kammer versehenen, einen Einblick in die letztere gestattenden Zigarettenfilters, wobei man eine Folge von gleichmässig voneinander distanzierten Filterelementen auf einem kontinuierlich zugeführten Hüllstreifen befestigt, dann die Filterelemente auf einem Teil ihres Umfanges mit dem Hüllstreifen umhüllt, anschliessend die dadurch gebildeten Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial füllt, verschliesst und den derart gebildeten Filterstrang mittels einer Schneidvorrichtung in einzelne Abschnitte unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bildung eines von seitlichen Füllteilgleitflachen begrenzten, längs des gesamten Filterstranges sich erstreckenden kontinuierlichen Umhüllungsschlitzes konstanter Breite und von über den gesamten Abstand zwischen den einzelnen Filterelementen sich erstreckenden Einfüllöffnungen konstanter Breite, die Filterelemente vor dem Füllen der Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial mit einem aus durchsichtigem Material bestehenden Hüllstreifen, dessen Breite mindestens 75%» jedoch höchstens 93% des Umfanges der Filterelemente beträgt,

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ORIGINAL INSPECTED

umhüllt und mit diesem verbindet, so dass die beiden Seitenkanten des durchsichtigen Hüllstreifens den Umhüllungsschlitz und die Einfüllöffnungen seitlich begrenzen, danach mittels einem auf der Oberseite des Filterstranges auf den Füllteilgleitflachen des Hüllstreifens gleitend und abdichtend aufliegenden, sich über den Umhüllungsschlitz und die Einfüllöffnungen erstreckenden Füllteil die Filterkammern mit rieselfähigem Filtermaterial füllt, und nach dem Füllen der Kammern mit rieselfähigem Filtermaterial den Umhüllungsschlitz mittels einem Verschlussstreifen, dessen Breite geringfügig grosser ist als die Breite des Umhüllungsschlitzes, verschliesst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen aus undurchsichtigem Material bestehenden Verschlussstreifen verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen aus durchsichtigem Material bestehenden Verschlussstreifen verwendet.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, von dem mindestens ein Teil sich unter dem Einfluss bestimmter, im Rauch ent-

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haltener Bestandteile, insbesondere der für einen Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile, verfärbt.

5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, dessen unter dem Einfluss von bestimmten, im Rauch enthaltenen, für den Raucher gesundheitlich schädlichen Bestandteile sich verfärbende Teile diese schädlichen Bestandteile mindestens zum Teil, vorzugsweise ganz, aufnehmen und/oder chemisch binden und/oder chemisch in gesundheitlich unschädliche Bestandteile umwandeln.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man gefärbte oder mit einem die chemische Wirksamkeit nicht beeinträchtigenden Farbüberzug versehene, granulatförmige Aktivkohle verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein einem unter dem Einfluss einer Säure bzw. Base eine Farbänderung erleidenden Säure-Base-Indikator enthaltendes rieselfähiges Filtermaterial verwendet.

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8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ein rieselfähiges Filtermaterial verwendet, welches einen zur Oxydation von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd dienenden Oxydationskatalysator enthält oder aus einem solchen besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Oxydationskatalysator wasserfreies Mangandioxyd verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man dem wasserfreien Mangandioxyd 3 bis 12% Kupfernitrat und/oder 4 bis 14% Silbernitrat beimischt.

11. Zigarettenfilter, hergestellt gemäss dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10.

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