DE2750590A1

DE2750590A1 - Porous filter paper for cigarette filters - consisting of criss=crossed vegetable fibres bonded by a synthetic material

Info

Publication number: DE2750590A1
Application number: DE19772750590
Authority: DE
Inventors: Hermann Mueller
Original assignee: Schoeller und Hoesch GmbH
Current assignee: Schoeller und Hoesch GmbH
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1979-05-17

Abstract

A porous filter paper based on unbeaten or slightly beaten vegetable fibres has at least some of the crossing points of the fibres a synthetic reinforcement which bonds the fibres. The filter paper is intended for cigarette filters. It combines high porosity and homogeneity with good mechanical strength. The synthetic material pref. has a softening point of 80-150 degrees C and forms 15-50 wt. % of the filter paper. Claimed synthetic materials are polyethylene, polypropylene and vinyl chloride-vinyl acetate copolymers.

Description

Poröses Filterpapier, sowie Zwischenprodukt und VerfahrenPorous filter paper, as well as intermediate product and process

zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein poröses Filterpapier, ein Zwischenprodukt, aus dem das Filterpapier vorzugsweise herstellbar ist, sowie Verfahren zur Herstellung des Zwischenproduktes und des Filterpapiers selbst. for its production The invention relates to a porous filter paper, an intermediate product from which the filter paper can preferably be produced, as well as Process for the production of the intermediate product and the filter paper itself.

Poröse Filterpapiere werden zum Beispiel bei der Herstellung von Filtermundstücken für solche Zigaretten verwendet, bei denen dem Rauch zusätzliche Luft zugemischt werden soll, um ein gesünderes Rauchen zu ermöglichen. Hierzu werden bisher von Haus aus dichte Umhüllungspapiere entweder mechanisch oder elektrostatisch mit rasterförmigen Lochanordnungen versehen.Porous filter papers are used, for example, in the manufacture of filter mouthpieces used for cigarettes in which additional air is added to the smoke to enable healthier smoking. To date, House made of dense wrapping papers either mechanically or electrostatically with grid-shaped Provided hole arrangements.

Vgl. hierzu z.B. die DT-OS 2251903, die US-PS 2988088 und die US-PS 3046994. Man erhält so poröse Filterpapiere mit Flächengewichten von größenordnungsmäßig 30 g/m2 und einer Luftdurchlässigkeit von 30 m#(Min. ~m2) bei einem Druckabfall am Filterpapier von 980 Pa.See for example DT-OS 2251903, US-PS 2988088 and US-PS 3046994. This gives porous filter papers with weights per unit area of the order of magnitude 30 g / m2 and an air permeability of 30 m # (min. ~ M2) with a pressure drop on filter paper of 980 Pa.

Zur Befestigung der Filterpapiere am eigentlichen Filtermaterial wird ein Leim oder in jüngster Zeit zunehmend ein Schmelzkleber verwendet. Beim Anbringen des Filterpapieres am eigentlichen Filtermaterial dringt der Leim oder Schmelzkleber, wenn er gesondert aufgebracht wird, durch die Löcher des Filterpapieres nach außen, was sich bei der Weiterverarbeitung sehr nachteilig auswirkt. Dieser Nachteil kann zwar bei Verwendung von Schmelzklebern ausgeräumt werden, wenn das Filterpapier zuerst mit dem Schmelzkleber beschichtet und erst dann perforiert wird. Schon bei nicht beschichteten Filterpapieren können nur Löcher erzeugt werden, die erheblich größer sind als die Poren eines homogenen Filterpapieres; erst recht ist die Erzeugung von kleinen Löchern bei mit Schmelzkleber beschichteten Filterpapieren mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Darüberhinaus können derartige perforierte Filterpapiere nur aus Ausgangspapieren mit einem Flächengewicht von mindestens 60 g/m' verwendet werden, wozu dann noch das Flächengewicht des Klebers mit 10% des Papiergewichtes hinzukommt.To attach the filter papers to the actual filter material a glue or, more recently, a hot-melt adhesive has been increasingly used. When attaching the filter paper on the actual filter material penetrates the glue or hot melt adhesive, if it is applied separately, through the holes in the filter paper to the outside, which has a very disadvantageous effect in further processing. This disadvantage can be cleared out when using hot melt adhesives when the filter paper first coated with the hot melt adhesive and only then perforated will. Even with uncoated filter papers, holes can only be created which are considerably larger than the pores of a homogeneous filter paper; above all is the creation of small holes in filter papers coated with hot melt adhesive associated with considerable difficulties. In addition, such perforated Filter papers only made from base papers with a basis weight of at least 60 g / m 'can be used, plus the weight per unit area of the adhesive with 10% of the Added paper weight.

Ein allen perforierten porösen Filterpapieren gemeinsamer Nachteil ist der, daß im fertigen Filtermundstück, in dem über dem perforierten Filterpapier noch ein perforiertes Mundstückbelagpapier liegt, eine stark schwankende Luftdurchlässigkeit erhalten wird, je nachdem wie gut die Löcher von Filterpapier und Mundstückbelagpapier fluchten. A disadvantage common to all perforated porous filter papers is that in the finished filter mouthpiece, in the one above the perforated filter paper there is still a perforated tipping paper, a strongly fluctuating air permeability is obtained, depending on how well the holes of the filter paper and mouthpiece covering paper are cursing.

Nur unter optimalen Bedingungen können auf diese Weise Filtermundstücke mit einem Frischluftzusatz von bis zu 25% erhalten werden. Filter mouthpieces can only be used in this way under optimal conditions can be obtained with a fresh air addition of up to 25%.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Filterpapier geschaffen werden, das hohe Porösität, Homogenität und gute mechanische Festigkeit aufweist. The present invention is therefore intended to provide a filter paper that has high porosity, homogeneity and good mechanical strength.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Filterpapier gemäß Anspruch 1. This object is achieved according to the invention by a filter paper according to Claim 1.

Dieses Filterpapier besteht aus einem Grundgerüst von in verhältnismäßig großem Abstand voneinander befindlichen pflanzlichen Fasern. Bei den Überkreuzungsstellen der Fasern befinden sich Versteifungen aus Kunststoffmaterial. This filter paper consists of a basic structure of in proportionately plant fibers located at a great distance from each other. At the crossing points the fibers are stiffeners made of plastic material.

Diese liegen an den Stellen, an denen die mikroskopische Durchlässigkeit des Grundgerüstes sowieso klein ist; durch das Vorsehen dieser Versteifungen wird also die Porosität nur unwesentlich vermindert. Die Versteifungen erhöhen aber beträchtlich die mechanische Festigkeit des Filterpapieres, da sie ein Verrutschen der Fasern bei den Uberkreuzungspunkten verhindern. Diese im wesentlichen tropfenförmigen Versteifungen werden bevorzugt dadurch hergestellt, daß im Grundgerüst oder in der Nachbarschaft des GrundgerUstes angeordnetes, fein verteiltes Kunststoffmaterial über den Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt erhitzt wird, so daß es infolge der zwischen dem geschmolzenen Material und den Fasern wirkenden Adhäsions- und Kapillarkräften zu den Überkreuzungspunkten der Fasern wandert. Infolge der Kapillarkräfte und der Oberflächenspannung des geschmolzenen Kunststoffmaterials verbleiben an den bei den Uberkreuzungspunkten gebildeten Tropfen nach außen verlaufende, sich in Richtung der Fasern erstreckende, sich verjüngende Vorsprünge, welche nach der Erstarrung des Tropfens zusammen mit dessen Volumen auch ein Verbiegen der eingeschlossenen Faserabschnitte verhindern. These lie at the points where the microscopic permeability the basic structure is small anyway; by providing these stiffeners so the Porosity only marginally reduced. The stiffeners but increase the mechanical strength of the filter paper considerably, since they prevent the fibers from slipping at the crossing points. This essentially Drop-shaped stiffeners are preferably produced in that the basic structure or finely divided plastic material arranged in the vicinity of the basic structure Is heated above the melting point or softening point, so that it is due to the Adhesive and capillary forces acting between the molten material and the fibers migrates to the crossover points of the fibers. As a result of the capillary forces and the Surface tension of the molten plastic material remains on the The drops formed at the crossing points run outwards, in the direction of of the fibers extending, tapered projections which after solidification of the drop together with its volume also causes a bending of the enclosed ones Prevent fiber sections.

Auf diese Weise erhält man bei dem erfindungsgemäßen Filterpapier eine sehr hohe Porosität bei guter mechanischer Festigkeit.In this way, the filter paper according to the invention is obtained very high porosity with good mechanical strength.

Gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich zum Beispiel für die Herstellung von Filtermundstücken für Zigaretten geeignete Filterpapiere herstellen, die ein Gesamtflächengewicht von nur 35 g/m' aufweisen und deren Porosität darüber hinaus an allen Stellen des Filterpapieres gleich groß ~ist.According to the present invention, for example, for Manufacture of filter mouthpieces for cigarettes produce suitable filter papers, which have a total weight per unit area of only 35 g / m 'and their porosity above that is the same size at all points on the filter paper.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims specified.

Bei Gewichtsanteilen des Kunststoffmaterials, wie sie im Unteranspruch 2 angegeben sind, wird einerseits die gewünschte mechanische Festigkeit bei hoher Porösität erhalten, zugleich ist sichergestellt, daß das Strömungsmittel bei Hindurchtreten durch das Filterpapier im Wesentlichen nur in Berührung zu den pflanzlichen Fasern tritt.With parts by weight of the plastic material, as in the dependent claim 2 are given, on the one hand the desired mechanical strength at high Preserved porosity, at the same time it is ensured that the fluid passes through through the filter paper essentially only in contact with the vegetable fibers occurs.

Die in den Unteransprüchen 3 und 4 angegebenen Kunststoffmaterialien eignen sich besonders gut für die kontinuierliche Herstellung von Filterpapierbahnen.The plastic materials specified in the dependent claims 3 and 4 are particularly suitable for the continuous production of filter paper webs.

Das Zwischenprodukt nach Anspruch 7 stellt selbst ein Filterpapier dar. Das Kunststoffmaterial ist einerseits so fein verteilt, wie es im Hinblick auf die Bildung feiner tröpfchenförmiger Versteifungen in einem erfindungsgemäßen Filterpapier erwünscht ist. Das Kunststoffmaterial ist andererseits so fest in das Grundgerüst der pflanzlichen Fasern eingebettet, daß das Zwischenprodukt gut handhabbar ist, z.B. geschnitten, gebogen und gewickelt werden kann. In Pulverform eingebrachtes Kunststoffmaterial würde sich bei derartiger Handhabung und Bearbeitung teilweise abscheiden oder unregelmäßig verteilen. Bei der Verwendung von Kunststoffasern besteht darüber hinaus eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß schon die Kunststoffaser in der Nähe eines Uberkreuzungspunktes von pflanzlichen Fasern vorbeiläuft, so daß dieser Teil der Kunststoffaser den Kern des sich beim Schmelzen derselben bildenden Tropfens bilden kann, auf den sich der Rest der Kunststoffaser beim Aufschmelzsn dann zusammenziehen kann. Es reicht dann zur Erzeugung der tropfenförmigen Versteifungen ein kurzzeitiges AufschmeSzen gese Kunststoffmaterials aus. Bei Verwendung von pulverförmigem Kunststoffmaterial müßte man dagegen das Material nach dem Aufschmelzen noch längere Zeit in geschmolzenem Zustand halten, um ihm unter dem Einfluß der Adhäsions-und Kapillarkräfte das Wandern zu den Uberkreuzungspunkten zu ermöglichen. Ein nur kurzzeitiges Aufschmelzen bzw.The intermediate product according to claim 7 is itself a filter paper represents. The plastic material is on the one hand as finely divided as it is in terms of to the formation of fine droplet-shaped stiffeners in an inventive Filter paper is desired. The plastic material, on the other hand, is so tight in that The basic structure of the vegetable fibers is embedded so that the intermediate product is easy to handle e.g. can be cut, bent and wound. Introduced in powder form Plastic material would partially change with such handling and processing separate or distribute irregularly. When using synthetic fibers there is In addition, there is a very high probability that the plastic fiber passes near a point of intersection of vegetable fibers, so that this part of the plastic fiber forms the core of the one that forms when it melts Droplets can form on which the rest of the plastic fibers are melted then can contract. It is then sufficient to produce the teardrop-shaped stiffeners a brief melting of the plastic material. When using powdery Plastic material, on the other hand, would have to last longer after melting Time in melted State hold to him under the influence the adhesion and capillary forces to allow migration to the crossover points. Only brief melting or

ist sowhoeRl im Hinblick auf die Energieersparnis als auch auf eine möglichst geringe Beeinflussung des Grundgerüstes von Vorteil.is sowhoeRl in terms of energy savings as well as one The least possible influence on the basic structure is advantageous.

Das Zwischenprodukt nach Anspruch 7 ist aber auch deshalb von besonderem Vorteil, da das zur Versteifung der Fasern des Grundgerüste8 vorgesehene Kunststoffmaterial zugleich als Kleber verwendet werden kann. Bei der Wärmebehandlung zur Bildung des Filterpapieres kann zugleich eine Klebverbindung zu einem anderen Material erfolgen, z.B. zum eigentlichen Filtermaterial eines Filtermundstückes (vgl. Anspruch 16), oder es kann zugleich ein Zusammenschweißen mehrerer MaterialstUcke zur Bildung einer porösen Tasche aus Filterpapier erfolgen (vgl.The intermediate product according to claim 7 is, however, also special for this reason Advantage because the plastic material provided to stiffen the fibers of the basic structure8 can also be used as an adhesive. During the heat treatment to form the Filter paper can also be used as an adhesive bond to another material, e.g. the actual filter material of a filter mouthpiece (see claim 16), or several pieces of material can be welded together at the same time to form a porous bag made of filter paper (cf.

Anspruch 18). Dieses gleichzeitige Verkleben und Heißversiegeln könnte zwar im Prinzip auch unter Verwendung des fertigen Filterpapieres erfolgen; in diesem Falle erhält man jedoch nur ein punktweises Verkleben an der Oberfläche durch die wiederaufgeschmolzenen Versteifungen bei den in der Oberfläche liegenden Vberkreuzungspunkten.Claim 18). This could be simultaneous gluing and heat sealing in principle also using the finished filter paper; in this However, you only get a point-wise gluing on the surface by the trap remelted stiffeners at the crossing points in the surface.

Die gleichzeitige Verwendung des für die Versteifung vorgesehenen Kunststoffmateriales als Kleber läßt sich besonders günstig mit einem Zwischenprodukt nach Anspruch 9 erhalten. Dort liegt dann die Deckschicht aus Kunststoffasern zwischen dem GrundgerUst aus pflanzlichem Fasermaterial und dem Substrat, das später das Filtermatoriaj. tragen soll. Beim Erwärmen über den Schmelzpunkt bzw.Simultaneous use of the one provided for stiffening Plastic material as an adhesive can be particularly cheap with an intermediate product obtained according to claim 9. The cover layer made of synthetic fibers then lies there between them the basic structure of vegetable fiber material and the substrate that will later become the Filtermatoriaj. should wear. When heating above the melting point or

Erweichungspunkt inausntzt das Kunststoffmaterial das Substrat oder dringt in dieses sogar etwas ein, falls es ebenfalls porös ist. Zugleich werden die Tropfen aus Kunststoffmaterial bei den Uberkreuzungspunkten der Fasern des Grundgerüstes erhalten.The plastic material utilizes the substrate or softening point something even penetrates into this if it is also porous. Be at the same time the drops of plastic material at the crossing points of the fibers of the basic structure obtain.

Bei einem Zwischenprodukt gemäß Anspruch 11 ist die Handhabbarkeit und Bearbeitbarkeißdes Zwischenproduktes weiter verbessert, da die Kunststoffasern in der Deckschicht ein selbsttragendes Gerüst bilden, das an die aus pflanzlichen Fasern bestehende Grundschicht angeschweißt ist. Durch das Sintern tritt zugleich infolge einer Schrumpfung der Kunststoffasern eine Erhöhung der Porosität des Zwischenproduktes ein. Diesen Effekt kann man auch dazu gezielt einsetzen, durch entsprechende Führung der Sinterung ausgehend von einem vorgegebenen Zwischenprodukt Produkte unterschiedlicher Porosität zu erzeugen, die dann direkt als Filterpapiere verwendet werden können, wo es auf eine besonders gro-Be mechanische Festigkeit nicht ankommt.In the case of an intermediate product according to claim 11, the handleability is and workability of the intermediate product is further improved as the synthetic fibers Form a self-supporting framework in the top layer, which is attached to the plant-based Fibers existing base layer is welded. The sintering occurs at the same time as a result of a shrinkage of the synthetic fibers, an increase in the porosity of the intermediate product a. This effect can also be used in a targeted manner, with appropriate guidance the sintering, starting from a given intermediate product, products of different types To create porosity, which can then be used directly as filter papers, where a particularly high mechanical strength is not important.

Das im Anspruch 12 angegebene Verfahren hat den Vorteil, daß das Zwischenprodukt weitestgehend von Wasser befreit ist, sodaß die Bildung der tröpfchenförmigen Versteifungen durch Wärmebehandlung des Zwischenproduktes nicht durch ein Verdampfen von Wasser aus den pflanzlichen Fasern behindert wird, wobei die größte Dampfmenge gerade an den Uberkreuzungspunkten erzeugt würde (gemäß der lokalen Dichte der Fasern des Grundgerüstes), wo sich die tröpfchenförmigen Versteifungen bilden sollen.The method specified in claim 12 has the advantage that the intermediate product is largely freed of water, so that the formation of the droplet-shaped stiffeners by heat treatment of the intermediate product, not by evaporation of water is obstructed from the vegetable fibers, with the greatest amount of steam just coming on the crossing points would be generated (according to the local density of the fibers of the Basic structure), where the droplet-shaped stiffeners should form.

Mit dem Verfahren gemäß Anspruch 14 wird eine gute Homogenität der Porosität durch gleichmäßige Temperabw. weichen turbedingungen für das Aufschmezen er Kunststoffasern und für ihr Zusammenziehen bei den Uberkreuzungspunkten derpflanzlichen Fasern sichergestellt.With the method according to claim 14, a good homogeneity of the Porosity through uniform temperature dev. soft temperature conditions for melting he synthetic fibers and for their contraction at the crossing points of the vegetal ones Fibers ensured.

Mit dem Verfahren nach Anspruch 15 ist sichergestellt, daß viele kleine tröpfchenförmige Versteifungen entstehen, sodaß auch viele Vberkreuzungspunkte eine Versteifung aufweisen. Bei Wahl einer niedereren Temperatur und langer Behandlungsdauer könnte sich dagegen das Kunststoffmaterial bevorzugt an besonders günstigen Uberkreuzungspunkten zusammenziehen, zum Beispiel solchen, durch die mehr als zwei Fasern hindurchlaufen, so daß dort eine besonders große Kapillarwirkung erhalten wird. ähnlich wie bei der Kristallbildung bei langsamer Führung der Kristallisation nur wenige große und bei schneller viele kleine Kristalle erhalten werden, wird auch bei dem Verfahren nach Anspruch 15 die Bildung vieler Tröpfchen und damit eine besonders gute Versteifung des Grundgerüstes erhalten.With the method according to claim 15 it is ensured that many small droplet-shaped stiffeners arise, so that there are also many crossing points stiffening exhibit. If a lower temperature is selected and On the other hand, the plastic material could preferentially stick to a longer treatment duration pull together particularly favorable crossing points, for example such, through which more than two fibers pass through, so that there is a particularly large capillary action is obtained. similar to crystal formation with slow crystallization only a few large crystals will be obtained, and many small crystals will be obtained more quickly also in the method according to claim 15, the formation of many droplets and thus one obtain particularly good stiffening of the basic structure.

Mit dem Verfahren nach Anspruch 16 erhält man luftdurchlässige Filtermundsttlcke, die eine viel gleichmäßigere Durchlässigkeit haben als dies mit mechanischer Perforation möglich ist.With the method according to claim 16, air-permeable filter mouthpieces are obtained, which have a much more uniform permeability than that with mechanical perforation is possible.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1: eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Filterpapieres, gesehen durch ein Mikroskop; Fig. 2: eine Aufsicht ähnlich wie Fig. 1, wobei jedoch das Zwischenprodukt gezeigt ist, aus dem das Filterpapier nach Fig. 1 hergestellt ist; Fig. 3: einen Schnitt durch ein Zwischenprodukt mit homogen verteilten Kunststoffasern; und Fig. 4: einen Schnitt durch ein Zwischenprodukt mit einer Grundschicht aus Pflanzenfasern und einer von dieser getragenen Deckschicht aus Kunststoffasern.In the following the invention will be described with reference to the enclosed Drawing explained in more detail. These show: FIG. 1: a plan view of a detail a filter paper according to the invention as seen through a microscope; Fig. 2: a Top view similar to FIG. 1, but showing the intermediate product from which the filter paper of Figure 1 is made; 3: a section through an intermediate product with homogeneously distributed synthetic fibers; and FIG. 4: a section through an intermediate product with a base layer made of vegetable fibers and a top layer supported by this made of synthetic fibers.

Das in Fig. 1 gezeigte Filterpapier hat ein weitmaschiges Grundgerüst aus unregelmäßig angeordneten pflanzlichen Fasern 2, die sich bei Überkreuzungspunkten 4 kreuzen. Diese pflanzlichen Fasern sind langfasriger Zellstoff, dem durch Kochen aufgeschlossene und gebleichte Fasern aus Einjahrespflanzen (zum Beispiel Manila, Sisal) zugesetzt sein können, welche eine Faserlänge von etwa 6 mm und einen Faserdurchmesser von etwa 25 ß haben. Außerdem können etwa 20 bis 60 Gew.% Zellulose-Regeneratfasern mit 3 bis 10 mm Stapellänge und 5 bis 30 Dtex zugesetzt sein.The filter paper shown in Fig. 1 has a wide mesh Basic structure of irregularly arranged vegetable fibers 2, which are located at crossover points 4 cross. These vegetable fibers are long-fibred pulp that is obtained through cooking broken down and bleached fibers from annual plants (e.g. Manila, Sisal) can be added, which have a fiber length of about 6 mm and a fiber diameter of about 25 ß. In addition, about 20 to 60% by weight of regenerated cellulose fibers can be used with 3 to 10 mm stack length and 5 to 30 Dtex can be added.

An den Überkreuzungspunkten befinden sich tropfenförmige Versteifungen 6 aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, zum Beispiel Polyäthylen, Polypropylen (PP) oder einem Mischpolymer (MP) aus Vinylchlorid und Vinylacetat. In die Versteifungen 6 sind die Fasern 2 fest eingebettet. Auf diese Weise können die sich überkreuzenden Fasern nicht gegeneinander verschoben werden, und die Form der eingebetteten Faserabschnitte ist unveränderlich vorgegeben, so daß die Fasern nur kurze biegbare Abschnitte aufweisen. Hierdurch erhält man eine große "Maschenweite" des Grundgerüstes bei guter mechanischer Stabilität desselben, oder in makroskopischen Größen ausgedrückt eine hohe Porosität des Filterpapieres bei guter Festigkeit.There are teardrop-shaped stiffeners at the crossover points 6 made of thermoplastic material, for example polyethylene, polypropylene (PP) or a mixed polymer (MP) made of vinyl chloride and vinyl acetate. In the stiffeners 6 the fibers 2 are firmly embedded. In this way, the crossing over Fibers are not shifted against each other, and the shape of the embedded fiber sections is invariably given, so that the fibers have only short bendable sections. This results in a large "mesh size" of the basic structure with a good mechanical one Stability of the same, or in macroscopic terms, a high porosity of the filter paper with good strength.

Das in Fig. 2 gezeigte Zwischenprodukt, das durch eine unten noch genauer zu beschreibende Wärmebehandlung in ein Filterpapier nach Fig. 1 umgewandelt werden kann, weist ebenfalls die Fasern 2 auf, die praktisch genau so liegen wie im fertigen Filterpapier und ein Grundgerüst des Zwischenproduktes bilden. In unregelmgßiger Anordnung liegen ferner Kunststoffasern 8 aus dem thermoplastischen Material vor. Die Kunststoffasern haben eine Länge von etwa 2,5 mm und einen Durchmesser von etwa 40 , gleichen also insofern den Fasern der Nadelholzzellulose.The intermediate product shown in Fig. 2, which is still by a below Heat treatment to be described in more detail converted into a filter paper according to FIG. 1 can be, also has the fibers 2, which are practically exactly as in the finished filter paper and form a basic structure of the intermediate product. In irregular Arrangement are also plastic fibers 8 made of the thermoplastic material. The synthetic fibers have a length of about 2.5 mm and a diameter of about 40, thus resemble the fibers of softwood cellulose.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein dickeres Zwischenprodukt, in dem die Kunststoffasern 8 homogen zwischen den pflanzlichen Fasern 2 verteilt sind. Beim Erwärmen dieses Zwischenproduktes über die Schmelztemperatur bzw. Erweichungstemperatur der Kunststoffasern erhält man ein dreidimensionales, verhältnismäßig steifes, hochporöses, schwammartiges Tuch.Fig. 3 shows a section through a thicker intermediate product, in which the synthetic fibers 8 are distributed homogeneously between the plant fibers 2. When this intermediate product is heated above the melting temperature or softening temperature the synthetic fibers result in a three-dimensional, relatively stiff, highly porous, spongy cloth.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch ein dünnes Zwischenprodukt, das zur Herstellung von Filtermundstücken für Zigaretten geeignet ist. Eine aus den pflanzlichen Fasern 2 bestehende dünne Grundschicht 10 trägt eine ebenfalls dünne Deckschicht 12 aus Kunststoffasern 8. Die Kunststoffasern sind an ihren Überkreuzungspunkten 14 zusammengesintert, So daß ein zusammenhängendes Gerüst aus Kunststoffasern erhalten wird.Fig. 4 shows a section through a thin intermediate product that is used for Manufacture of filter mouthpieces for cigarettes is suitable. One from the vegetable ones Fibers 2 existing thin base layer 10 also carries a thin cover layer 12 made of synthetic fibers 8. The synthetic fibers are at their crossover points 14 sintered together, so that a cohesive structure made of synthetic fibers is obtained will.

Dieses Gerüst ist an das der Grundschicht 10 angeschweißt.This framework is welded to that of the base layer 10.

Es versteht sich, daß dann, wenn ein dickeres Zwischenprodukt, das im Hinblick auf eine homogene Versteifpng im Volumen homogen verteilte Kunststoffasern aufweist, An der Oberfläche zusätzlich mit einer aus Kunststoffasern bestehenden Deckschicht versehen werden kann, wenn auch hier ein gutes Verkleben mit einem anderen Material gewünscht wird.It will be understood that if a thicker intermediate, the With regard to a homogeneous stiffening in the volume homogeneously distributed synthetic fibers has, on the surface additionally with one made of synthetic fibers Top layer can be provided, albeit here a good gluing with another Material is desired.

Nachstehend wird nun die Herstollung eines Zwischenproduktes beschrieben, das sich zur Erzeugung von Filtermundstücken für Filterzigaretten eignet.The production of an intermediate product is now described below, which is suitable for the production of filter mouthpieces for filter cigarettes.

Auf dem Sieb einer Papiermaschine wird ein Papiervlies mit einer Gesamtstärke von 0,085 mm (Flächengewicht nach dem Trocknen 25 g/m') erzeugt. Hierzu wird ein Gemisch bestehend aus 40 Gew.% (bezogen auf das Flächengewicht des Zwischenproduktes) Zellstoff (Faserlänge ca. 2,5 mm, Faserdurchmesser ca. 40 ), 40 Gew.% Manilafasern (Faserlänge ca. 6 mm, Faserbreite ca. 25 ) und 20 Gew.% Zellulose-Regeneratfasern (Faserlänge zwischen 3 und 10 mm, 5 - 30 Dtex) verwendet.A paper fleece with a total thickness is placed on the wire of a paper machine of 0.085 mm (basis weight after drying 25 g / m '). To do this, a Mixture consisting of 40% by weight (based on the weight per unit area of the intermediate product) Cellulose (fiber length approx. 2.5 mm, fiber diameter approx. 40), 40% by weight of manila fibers (Fiber length approx. 6 mm, Fiber width approx. 25) and 20% by weight of regenerated cellulose fibers (Fiber length between 3 and 10 mm, 5 - 30 Dtex) is used.

In einem zweiten Stoffauflauf wird eine wässrige Dispersion von im Handel erhältlichen Kunststoffasern aus Polyäthylen sowie PP-Faser und MP-Faser mit einer Faserlänge von etwa 2,5 mm und einem Faserdurchmesser von etwa 40 ti auf die aus den pflanzlichen Fasern bestehende Grundschicht aufgetragen. Die Dicke dieser Deckschicht entspricht einem Flächengewicht von 4 - logIm2.In a second headbox, an aqueous dispersion of im Commercially available synthetic fibers made of polyethylene as well as PP fibers and MP fibers with a fiber length of about 2.5 mm and a fiber diameter of about 40 ti the base layer consisting of the vegetable fibers is applied. The thickness of this The top layer has a weight per unit area of 4 - logIm2.

0 Bei einer Temperatur von 70 - 100 C wird das so erhaltene, aus Grundschicht und Deckschicht bestehende Faservlies während 30 Sekunden getrocknet. Noch in der Papiermaschine wird das Vlies dann kurzfristig (5 Sekunden) auf eine Temperatur von 1300 C aufgewärmt. Hierdurch sintern die Kunststoffasern zusammen und kleben an der Grundschicht an. Zugleich schrumpfen die Kunststoffasern. Das so erhaltene Zwischenprodukt hat etwa ein Drittel der Porosität des fertigen Filterpapieres. Die letztere beträgt 20 bis 100 m3/ (Minute m3). 0 At a temperature of 70 - 100 C the so obtained becomes from Base layer and top layer of the existing fiber fleece dried for 30 seconds. While still in the paper machine, the fleece is then briefly (5 seconds) on a Warmed up to a temperature of 1300 C. This causes the plastic fibers to sinter together and stick to the base layer. At the same time, the synthetic fibers shrink. That The intermediate product obtained in this way has about a third of the porosity of the finished filter paper. The latter is 20 to 100 m3 / (minute m3).

Nachstehend wird nun die Herstellung von Filtermundstücken unter Verwendung dieses Zwischenproduktes beschrieben.The following is now the manufacture of filter mouthpieces using this intermediate is described.

Das Zwischenprodukt wird in Bobinen zerschnitten, deren Breite etwas größer ist als der Durchmesser der Filterstränge. Das bahnförmige Zwischenprodukt wird, mit der Deckschicht zum Filtermaterial weisend, um das letztere herumgewickelt, und der so erhaltene Strang läuft mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 bis 100 m/min. durch die Strangmaschine und durch eine beheizte Formatkammer. Die Temperatur in der letzteren ist so eingestellt, daß der Schmelzpunkt bzw. der Erweichungspunkt der Kunststoffasern nur kurzzeitig überschritten wird. Zum Beispiel kann bei einer Laufgeschwindigkeit von 80 m/min., einer Länge der Formatkammer von 0,25 m und einer Temperatur in der letzteren von 2500 C bei Verwendung von Polyäthylen gearbeitet werden.The intermediate product is cut into bobbins, the width of which is somewhat is larger than the diameter of the filter rods. The intermediate product in the form of a web is wrapped around the latter with the cover layer facing the filter material, and the strand thus obtained runs at a speed of about 50 to 100 m / min. through the strand machine and through a heated format chamber. The temperature in the latter is adjusted so that the melting point or the Softening point of the synthetic fibers is exceeded only briefly. For example can with a running speed of 80 m / min., a length of the format chamber of 0.25 m and a temperature in the latter of 2500 C when using polyethylene to be worked.

Bei dieser Wärmebehandlung verkleben die Deckschicht und die Oberfläche des eigentlichen Filtermateriales. Ein Teil des Kunststoffmaterials wandert in die Grundschicht hinein und lagert sich in Tröpfchenform an den Uberkreuzungspunkten der Fasern an. Die Filterstränge werden nach Abkühlung in üblicher Weise in Filterstäbe zerschnitten.During this heat treatment, the cover layer and the surface stick together the actual filter material. Some of the plastic material migrates into the Base layer and settles in droplet form at the crossover points of the fibers. After cooling, the filter rods are converted into filter rods in the usual way cut up.

Claims

Porous filter paper, as well as intermediate product and process for its Manufacture of patent claims Porous filter paper with a basic structure from not or only slightly milled vegetable fibers, characterized by at least part of the crossing points (4) of the plant fibers and lying there the fibers (2) fixing stiffeners (6) made of plastic material.

2. Filter paper according to claim 1, characterized in that the The proportion by weight of the plastic material is 15 to 50% by weight.

3. Filter paper according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic material has a melting or softening point of about 80 to 1500 C.

4. Filter paper according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the plastic material is polyethylene, Polypropylene or a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer is.

5. Filter paper according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the vegetable fibers are long-fiber bleached pulp and / or by cooking are broken down and bleached fibers from annual plants.

6. Filter paper according to one of claims 1 to 5, characterized in that that among the vegetable fibers about 10 -60% by weight of regenerated cellulose fibers 3-10 mm stack length and 5-30 Dtex.

7. Intermediate product for the production of the filter paper according to one of the Claims 1 to 6, characterized in that it is next to the intersecting vegetable fibers (2) synthetic fibers (8) made of which melt when exposed to heat or softening material.

8. Intermediate product according to claim 7, characterized in that the Plastic fibers (8) have a length of about 2.5 mm and a thickness of about 40 Å.

9. Intermediate product according to claim 7 or 8, characterized in that that the synthetic fibers (8) one of the one formed by the vegetable fibers (2) Form base layer (10) supported top layer (12).

10. Filter paper according to claim 9, characterized in that the Top layer (12) has a weight per unit area of at least 4 g / m2.

11. Intermediate product according to claim 9 or 10, characterized in that that the synthetic fibers (8) among themselves and with the top fibers of the base layer (10) are sintered together.

12. Process for the preparation of the intermediate product according to one of the Claims 9 to 11, in which a paper fleece made of the vegetable fibers on the Screen of a paper machine is produced, characterized in that in one second headbox, the top layer is made of synthetic fibers and that way obtained fiber fleece with two layers at a temperature of about 70-100 OC is dried.

13. The method according to claim 12, characterized in that the fiber fleece is briefly heated above the melting point of the synthetic fibers.

14. A method for producing the filter paper according to one of the claims 1 to 6 using the intermediate product according to one of claims 7 to 11, characterized in that the intermediate product is flat by hot air or infrared radiation is heated above the melting temperature of the synthetic fibers.

15. The method of claim 14, wherein the synthetic fibers are made of polyethylene or polypropylene, characterized in that the intermediate product briefly is heated to a temperature of 250-350 ~ C.

16. Process for the manufacture of air-permeable filter mouthpieces for Cigarettes using the filter paper according to one of Claims 1 to 6 or of the intermediate product according to one of claims 7 to 11, characterized in that that the filter paper or the intermediate product around the actual filter material is laid around and the arrangement thus obtained above the melting point of the plastic material is heated.

17. The method according to claim 16, characterized in that the melting point or the softening point of the plastic material is exceeded only briefly can.