DE69417302T2

DE69417302T2 - Tabakrauchfilter und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69417302T2
Application number: DE69417302T
Authority: DE
Inventors: Kanae Nishimura; Nobuyuki Oji; Hiroki Taniguchi; Hitoshi Tsugaya
Original assignee: Japan Tobacco Inc; Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp; Japan Tobacco Inc
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2014-07-14
Also published as: US5706833A; DE69433539D1; EP0634113A3; DE69433539T2; KR100205265B1; CA2127817A1; CN1106811C; EP0904705B1; EP0634113A2; DE69417302D1; CA2127817C; KR960013264A; EP0634113B1; EP0904705A1; US5947127A; CN1104876A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tabakfilter, der, bei Entsorgung in die Umwelt nach dem Rauchen, in Regenwasser oder dgl. rasch zefällt oder dispergiert wird.
Der Tabakfilter aus einem Tow aus Celluloseesterfaser wird in breitem Umfang angewandt, und zwar, um die Teerprodukte aus Tabakrauch zu entfernen, wobei dennoch der Geschmack und die Schmackhaftigkeit des Rauchs bewahrt und erhalten bleiben. Bei der Herstellung eines solchen Tabakfilter wird gewöhnlich ein Plastifiziermittel (z. B. Triacetin, Triethylenglycoldiacetat, Triethylenglycoldipropionat, Dibutylphthalat, Dimethoxyethylphthalat, Triethylzitrat usw.) zugefügt, um die Form des Filterpflocks aufrechtzuerhalten und die Festigkeit oder Härte zu gewährleisten, die nowendig sind, um Filterspitzen bzw. entsprechende Stücke aus dem Pflock herauszuschneiden.
Im mit einem solchen Plastifiziermittel gebildeten Filterpflock sind die Filamente teilweise zusammen mit dem Plastifiziermittel verschmolzen worden. Somit spielt das Plastifiziermittel die Rolle eines Binders, der die Celluloseesterfilamente an beliebigen Stellen miteinander verbindet. Als Folge davon dauert es, bei Entsorgung der Zigarettenstummel bzw. -kippen, lange, bis das Filterstück zersetzt ist, was die Umwelt verunstaltet und ein Verschmutzungsproblem verursacht.
Zwischenzeitlich sind auch ein Papierfilter aus gekreppter Holzpulpe und ein Tabakfilter aus einem Tow aus regenerierter Cellulosefaser bekannt geworden. Verglichen mit einem Filter aus einem Tow aus Celluloseesterfaser, sind jene Filter geringfügig besser in der Nässe zersetzbar und ergeben daher eine etwas geringere Verschmutzungsbelastung. Allerdings werden das Aroma und die Schmackhaftigkeit von Tabak beeinträchtigt, und es kann die selektive Entfernung phenolischer Komponenten, welche bei jedem Tabakfilter erforderlich ist, kaum erwartet werden. Ausserdem ist die Festigkeit dieser Filter niedriger als diejenige eines Chluloseesterfilter, bei gegebenen Druckverlustbedingungen.
In JP-OS 24151/1981 (JP-A-56-24151) ist ein Filter aus einer Celluloseacetatfaser und einer Heißschmelz- oder tmperaturempfindlichen Klebefaser offenbart, die die genannte Acetatfaser an Schnittpunkten bindet. Als die Heißschmelz- Klebefaser werden ein fibrilliertes Polyolefin oder eine entsprechende Faser verwendet, und deren auf die Celluloseacetatfaser bezogener Mengenanteil beträgt 25 bis 50 Gew.-%. Dieser Filter zerfällt in Wasser im wesentlichen nicht, weil die Celluloseacetatfaser dreidimensional oder knotenartig an einer Vielzahl von Schnittpunkten durch die wasserunlösliche Heißschmelz-Klebefaser gebunden ist.
In JP 75223/1975 (JP-A-50-75223), entsprechend FR-A-2 249 125, ist eine Verfahrensweise zur Herstellung eines Tabakfilter beschrieben, wobei eine Celluloseesterfaser mit einer Kleberzusammensetzung aus einem hochsiedenden Polyol und einem wasserlöslichen oder -dispergierbaren Polymer gebunden wird, das in genanntem Polyol löslich und beispielsweise aus der Gruppe aus Polyestern, Polyamiden und Polyesteramiden ausgewählt ist.
In BE-A-656697 ist ein Verfahren zur Herstellung von Tabakfiltern offenbart, wobei ein Tow mit einer Dispersion von Aktivkohle oder weiteren Feststoffpartikeln in einer wässrigen Binderzusammensetzung behandelt wird. In Beispiel 1 wird ein Tabakfilter, enthaltend 33,6% Aktivkohle, erhalten, wobei ein Tow mit einer Zusammensetzung behandelt wird, die 35% Aktivkohle und einen verbleibenden Rest von 65% aus einer Zusammensetzung von Wasser und einem Binder enthält, worin der Binder wiederum in einer Menge von 5 bis 60 Teilen vorhanden ist, bezogen auf 100 Teile Wasser.
In FR-A-1 149 156 ist ein Verfahren zur Herstellung von Tabakfiltern aus mit Celluloseether gebundener Celluloseacetatfaser offenbart (siehe Beispiel 1). Ferner wird offenbart, daß der Celluloseether in Form einer Dispersion in kaltem Wasser, in einem organischen Lösungsmittel oder in einem Plastifiziermittel auf ein Tow aufgebracht werden kann.
WO 93/24685 ist auf einen bioabbaubaren Tabakfilter aus einer Celluloseesterfaser und einem fotoempfindlichen Metalloxid gerichtet, und es wird ein Filterstab (Tabakfilter) aus einem Tow aus der Faser beschrieben, wobei das Ganze mit einem wasserlöslichen Binder und einem wasserlöslichen Kleber zusammengehalten wird, um ein Umschlagpapier, das das Tow umhüllt, zu fixieren oder zu verkleben.
Wie in diesen Literaturstellen beschrieben, wird ein wasserlösliches Klebemittel in der Form einer Lösung in Wasser oder in einem hydrophilen Lösungsmittel auf die Faser durch Sprühen oder Tauchen aufgebracht, aber es findet sich kein Hinweis von Belang auf die Menge von Wasser, die bezüglich der Celluloseesterfaser verwendet wird.
Unterdessen wird ein Filterstab ganz allgemein hergestellt, indem man ein Tow aus Celluloseester oder einer anderen Faser in Umschlagpapier mit einer hohen Geschwindigkeit von z. B. ca. 400 m/min umhüllt. Daher sollte, bei der Herstellung eines Filterstabs, das Tow kompatibel mit der hohen Geschwindigkeit der entsprechenden Herstellverfahren, insbesondere derjenigen des Umhüllungsverfahrens, sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Tabakfilter bereitzustellen, der in der Nässe in hohem Maße zerfällt und zersetzt wird, um dadurch einen Beitrag zur Verminderung der Umweltproblematik zu leisten. Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung desselben angegeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tabakfilter bereitzustellen und ein Verfahren zur Herstellung desselben anzugeben, wobei der Tabakfilter in Wasser wie Regenwasser rasch zerfällt oder dispergiert wird, und, sogar bei Entsorgung in die Umwelt nach dem Rauchen, die Umwelt nicht verunstaltet.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tabakfilter und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen und anzugeben, wobei der Filter ein angemessenes unangestrengtes Paffvolumen oder einen entsprechenden Zugwiderstand ergibt und das Aroma, den Geschmack und die Schmackhaftigkeit von Tabakrauch nicht beeinträchtigt.
Schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Produktivitätssteigerung der Herstellung von Tabakfiltern anzugeben und zur Verfügung zu stellen, wobei ein Tow aus Celluloseesterfaser mit hoher Geschwindigkeit glatt umhüllt wird, und zwar trotz der Verwendung eines wasserlöslichen Polymer.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nach umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Lösung der oben genannten Aufgaben herausgefunden, daß ein Tabakfilter, der aus einem Tow aus Celluloseesterfaser unter Verwendung eines teilchenförmigen wasserlöslichen Heißschmelz-Polymer anstatt der herkömmlichen Plastifiziermittel für die Celluloseesterfaser hergestellt ist, bei Kontakt mit Wasser rasch zerfällt und zersetzt wird, und daß die Menge von Wasser, die bezüglich dem Tow aus Celluloseesterfaser eingesetzt wird, einen tiefgreifenden Einfluß auf Produktivität und Herstellbedingungen der Filter ausübt. Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage der obigen Erkenntnisse entwickelt und fertiggestellt worden.
Somit ist der Tabakfilter der vorliegenden Erfindung ein Filter aus einem Tow aus Celluloseesterfaser und einem teilchenförmigen wasserlöslichen Heißschmelz-Polymer, das in dem Tow enthalten ist. Der Mengenanteil des teilchenförmigen wasserlöslichen Heißschmelz-Polymer, bezogen auf 100 Gew. Teile des Tow, kann beispielsweise ca. 3 bis 25 Gew. Teile ausmachen. Das Heißschmelz-Kleberpolymer bedeutet ein temperaturempfindliches Kleberpolymer, das bei Raumtemperatur fest ist und Klebevermögen bei Abkühlung eines geschmolzenen oder Schmelzpolymer entwickelt, das auf eine zu verklebende Unterlage aufgebracht wird.
Der Tabakfilter der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem man das wasserlösliche Heißschmelz-Polymer in Teilchenform auf ein Tow aus Celluloseesterfaser aufbringt und das Tow zu einem Filterstab verarbeitet. Durch das in Teilchenform verwendete wasserlösliche Polymer wird die Celluloseesterfaser beim Schmelzen und Abkühlen des Polymer gebunden. Durch diese technischen Neuerungen läßt sich das Tow in Umschlagpapier mit hoher Geschwindigkeit wirksam umhüllen.
In einigen Fällen zeigt ein Polymer keinen eindeutigen Schmelzpunkt, erweicht aber bei einer spezifischen Temperatur. In der vorliegenden Beschreibung schließt der hier verwendete Begriff "Schmelzpunkt", im Rahmen der entsprechenden Bedeutung, den Erweichungspunkt eines solchen Polymer ebenfalls ein.
Der oben genannte Celluloseester schließt z. B. organische Säureester wie Celluloseacetat, Cellulosebutyrat, Cellulosepropionat usw., anorganische Säureester wie Cellulosenitrat, Cellulosesulfat, Cellulosephosphat usw., gemischte Säureester wie Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatphthalat, Cellulosenitratacetat usw., und Celluloseesterderivate wie Polycaprolacton-gepfropftes Celluloseacetat usw. ein. Diese Celluloseester können allein oder in Kombination verwendet werden.
Der Durchschnittspolymerisationsgrad des Celluloseester kann z. B. ca. 10 bis 1000, vorzugsweise ca. 50 bis 900 und noch bevorzugter ca. 200 bis 800 betragen. Der Durchschnittssubstitutionsgrad des Celluloseester kann z. B. ca. 1 bis 3 betragen. Celluloseester mit Durchschnittssubstitutionsgraden im Bereich von ca. 1 bis 2,15 und vorzugsweise von ca. 1,1 bis 2,0 eignen sich zur Begünstigung der Bioabbaubarkeit.
Der bevorzugte Celluloseester schließt organische Säureester (z. B. Ester organischer Säuren mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen) ein, unter denen Celluloseacetat besonders erwünscht ist. Obwohl der Acetylierungsgrad von Celluloseacetat im allgemeinen in einem Bereich von ca. 43 bis 62% liegt, sind diejenigen Species mit Acetylierungsgraden im Bereich von ca. 30 bis 50% in hohem Maße bioabbaubar. Daher kann der Acetylierungsgrad des Celluloseacetats aus einem Bereich von ca. 30 bis 62% ausgewählt sein.
Die oben genannte Celluloseesterfaser kann eine Vielzahl von Additiven wie fein zerteilte Pulver anorganischer Substanzen, z. B. Kaolin, Talkum, Diatomeenerde, Quarz, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Titandioxid, Aluminiumoxid usw., Hitzestabilisiermittel, z. B. Salze von Erdalkalimetallen wie von Calcium, Magnesium usw., Farbstoffe, Öle und Ausbeuteverbesserungsmittel enthalten. Ferner kann die Umweltabbaubarkeit der Faser durch Einbringung eines Bioabbaubeschleunigers wie von Zitronensäure, Weinsäure, Apfelsäure usw. und/oder eines Lichtabbaubeschleunigers, wie von Titandioxid in Anatas-Form, gesteigert werden.
Die Celluloseesterfaser kann im gegebenen Anwendungsfall einen Weißmacher, wie Titandioxid, vorzugsweise Titandioxid in Anatas-Form enthalten. Die Durchschnittsteilchengröße von Titandioxid beträgt z. B. ca. 0,1 bis 10 und vorzugsweise 0,2 bis 5 um. Der Anteil von Titandioxid am gesamten Celluloseester beträgt im allgemeinen ca. 0,05 bis 2, vorzugsweise ca. 0,1 bis 1, noch bevorzugter ca. 0,2 bis 0,8 und insbesondere ca. 0,4 bis 0,6 Gew.-%.
Die Feinheit der Celluloseesterfaser beträgt 1 bis 16, vorzugsweise 1 bis 10 und noch bevorzugter 2 bis 8 Deniers. Die Celluloseacetatfaser kann nicht-gekräuselt sein, ist aber vorzugsweise eine gekräuselte Faser. Der Kräuselungsgrad für die gekräuselte Faser kann z. B. 5 bis 75, vorzugsweise 10 bis 50 und noch bevorzugter ca. 15 bis 50 Kräusel pro Linear-Inch (25,4 mm) betragen. Der Kräuselungsgrad beträgt in vielen Fällen ca. 20 bis 50 Kräusel/inch (25,4 mm). Darüber hinaus wird eine einheitlich gekräuselte Faser häufiger angewandt. Mit einer gekräuselten Faser ist ein Filterstab mit einem angemessen Paffwiderstandsgrad und inhibierter Kanalbildung erhältlich. Ausserdem werden die Fasern in wirksamer Weise gebunden, sogar mit einer verringerten Menge des wasserlöslichen Polymer.
Die Querschnittskonfiguration der Celluloseesterfaser ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber beispielsweise kreisförmig oder ellyptisch sein oder eine andere Konfiguration aufweisen. Somit kann die Faser einen modifizierten Querschnitt (z. B. Y-, X-, I- oder Rkonfiguriert) aufweisen oder hohl sein.
Das Tow (Faserbündel) aus Celluloseesterfaser ist durch Bündelung von 3000 bis 1000000 und vorzugsweise von 5000 bis 100000 Monofilamenten der Celluloseesterfaser erhältlich. Im praktischen Anwendungsfall werden 3000 bis 100000 kontinuierliche Monofilamente gebündelt.
Der Begriff "wasserlösliches Heißschmelz-Polymer" ist in der vorliegenden Beschreibung so verwendet, daß in Wasser dispergierbare Polymere in deren breitem Sinn eingeschlossen sind. Das wasserlösliche Heißschmelz-Polymer (wasserlöslicher Kleber), wird in fester Form, z. B. als Pulver, oder auch in der Form einer Schmelze angewandt und eingesetzt. Der Typ des wasserlöslichen Heißschmelz-Polymer ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber z. B. ein natürliches, halbsynthetisches oder synthetisches Polymer sein, solange es Heißschmelzklebevermögen zeigt und ergibt. Derartige wasserlösliche Polymere können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Bevorzugt sind Polymere, dargestellt durch Polyvinylalkohol, Acrylpolymere, Polyalkylenoxide, Polyester und Polyamide.
Der oben genannte Polyvinylalkohol schließt einen vollständig hydrolysierten (verseiften) Polyvinylalkohol, einen teilweise hydrolysierten (verseiften) Polyvinylalkohol usw. und Polyvinylalkohol-Derivate (z. B. einen teilacetalisierten Polyvinylalkohol, einen Acryl-modifizierten Polyvinylalkohol usw.) u. a. ein. Der Polyvinylalkohol kann durch Copolymerisation eingeführte Ethylen-Einheiten enthalten.
Das wasserlösliche Acrylpolymer schließt u. a. Acrylharze, solubilisiert mit (Meth)acrylsäure oder einem Salz davon, wie Polyacrylsäure oder ihre Salze (z. B. Natriumpolyacrylat, Ammoniumpolyacrylat usw.), Polymethacrylsäure oder ihre Salze, Copolymere von (Meth)acrylsäurealkylestern wie Methylmethacrylat, Butylacrylat usw. mit (Meth)acrylsäure, teilhydrolysierte Polyacrylester, teilhydrolysierte Polyacrylestercopolymere, Polyacrylamid usw. ein.
Das Polyalkylenoxid schließt Polyethylenoxid (Polyethylenglycol), Polypropylenoxid (Polypropylenglycol), Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer usw. ein. Das wasserlösliche Polypropylenoxid ist im allgemeinen in einem Molekulargewichtsbereich von nicht mehr als 1000 erhältlich. Die Hydroxylgruppen eines solchen Polyalkylenoxids können mit einem endständigen Blockierungsmittel wie einer organischen Carboxylsäure blockiert sein.
Der wasserlösliche Polyester schließt (1) Polyester, erhältlich durch Verwendung von mindestens Polyethylenglycol als Glycol-Komponente, (2) Polyester, hergestellt durch Verwendung einer Polycarboxylsäure mit mindestens 3 Carboxylgruppen oder einer Bicarboxylsäure mit einer Sulfogruppe, wie Sulfoisophthalsäure, als Teil oder Gesamtheit der Carboxylsäure-Komponente, wobei die restlichen freien Carboxyl- oder Sulfogruppen mit Alkali, z. B. als Natrium- oder Kaliumsalz, mit Ammoniak oder einem Amin neutralisiert sind, und (3) Kombinationen von (1) und (2), nämlich Polyester, erhältlich durch Verwendung von mindestens Polyethylenglycol und einer Polycarboxylsäure mit 3 oder mehr Carboxylgruppen oder einer sulfohaltigen Dicarboxylsäure, ein. Was das Polyethylenglycol betrifft, kann ein Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von z. B. ca. 200 bis 5000 verwendet werden, um einen hohen Grad von Wasserlöslichkeit zu ergeben.
Das wasserlösliche Polyamid schließt (4) Polyamide, erhältlich durch Reaktion eines Diamin, enthaltend eine Polyethylenglycol-Einheit, als Diamin-Komponente, mit einer Dicarboxylsäure wie Adipin- und Sebazinsäure oder dgl. (JP-OS 219281/1985 (JP-A-60-219281)), (5) Polyamide, erhältlich durch Reaktion von Diaminen mit tertiären Aminogruppen (z. B. Aminoethylpiperazin, Bisaminopropylpiperazin usw.) mit einer Dicarboxylsäure (JP-OS 219281/1985 (JP-A-60-219281)), sowie (6) Polyamide, synthetisiert durch Verwendung von Sulfoisophthalsäure oder eines Salzes davon als Dicarboxylsäure-Komponente und Einführung einer Sulfonatsalzbildenden Gruppe (JP 8838/1982 (JP-B-57-8838)), u. a. ein. Bei der Herstellung eines solchen Polyamid kann eine Lactamverbindung wie &epsi;-Caprolactam mitverwendet werden. Das Molekulargewicht der Polyethylenglycol-Einheit kann ca. 200 bis 5000 betragen, um einen hohen Grad an Wasserlöslichkeit zu gewährleisten.
Für eine gesteigerte Naß-Zersetzlichkeit kann die Löslichkeit des wasserlöslichen Polymer in Wasser von 20ºC im Bereich von 5 Gew.-% bis unendlich, vorzugsweise von 30 Gew.-% bis unendlich, noch bevorzugter von 50 Gew.-% bis unendlich und insbesondere im Bereich von 80 Gew.-% bis unendlich liegen. Was das wasserlösliche Polymer mit eingeführten Carboxyl- oder Sulfogruppen betrifft, beträgt dessen Säure-Wert z. B. ca. 30 bis 300.
Das Molekulargewicht des wasserlöslichen Polymer kann gemäß dem Typ des wasserlöslichen Polymer innerhalb eines Bereichs ausgewählt sein, der die Umhüllungswirksamkeit in der Einhüll-Verfahrensstufe und das Klebevermögen nicht beeinträchtigt. Der Polyvinylalkohol weist vorzugsweise einen Verseifungsgrad von nicht weniger als 85% und eine Viskosität, gemessen bei einer Konzentration von 4% in Wasser, von 1 bis 100 und vorzugsweise von 3 bis 50 cps auf. Betreffend die Acrylpolymeren, Polyethylenoxide, Polyester und die Polyamide, werden diejenigen Verbindungen in vorteilhafter Weise verwendet, die Viskositätswerte im Bereich von 1 bis 500, vorzugsweise von 2 bis 200 und noch bevorzugter von 5 bis 100 cps aufweisen, gemessen für 10%-ige wässrige Lösungen oder Dispersionen. Ist die Lösungsviskosität zu niedrig, ist die Filterfestigkeit oder -härte beeinträchtigt, um die Wirksamkeit der Einhüllstufe mit einem Unschlagpapier und den Schneidevorgang nachteilig zu beeinflussen. Ist die Lösungsviskosität zu hoch, wird die Verarbeitbarkeit nachteilig beeinflußt.
Um Qualität und Sicherheit des Rauchens nicht zu beeinträchtigen, sollte das wasserlösliche Polymer nichttoxisch, geschmacks- und geruchlos sein. Ausserdem weist, im Hinblick auf die Einhüllverfahrensstufe, das wasserlösliche Polymer vorzugsweise eine niedrige Hygroskopizität auf. Aus Gründen der Ästhetik des Filters ist der Farbton des wasserlöslichen Polymer vorzugsweise farblos, klar oder weiß.
Wird ein wasserlösliches Polymer in der Form einer wässrigen Lösung oder Dispersion verwendet, kann es vorkommen, abhängig von der Menge des verwendeten wässrigen Lösungsmittels, daß die Stärke und Festigkeit des Filterstabs sowie nicht nur die Bedingungen der Einhüllstufe des Tow mit einem Umschlagpapier, sondern auch der Schneidevorgang des Stabs in Filterstücke entscheidend beeinträchtigt sind. Insbesondere wenn eine wässrige Lösung eines wasserlöslichen Polymer auf das Tow durch Tauchen aufgebracht wird, werden Stärke und Festigkeit des Tow deutlich herabgesetzt. Wird das wasserlöslcihe Polymer in der Form einer wässrigen Lösung oder Dispersion eingesetzt und angewandt, ist es daher vorteilhaft, die Menge des dann dem Tow zugefügten Wassers herabzusetzen.
Jedoch ist ein Heißschmelz-Kleberpolymer (wasserlöslicher Heißschmelzkleber), der sein Klebevermögen bei Schmelz- Verfestigung entwickelt, ein lösungsmittelfreier Kleber und hat daher mit den obigen Problemen überhaupt nichts zu tun. Das wasserlösliche Polymer dieses Typs (wasserlöslicher Heißschmelzkleber) schließt diejenigen Polymeren ein, die unter den hier genannten Polymeren Heißschmelzklebevermögen zeigen und ergeben, wie dargestellt durch Polyvinylalkohole, Polyalkylenoxide, Polyamide, Polyester und Acrylpolymere.
Diese wasserlöslichen Polymeren können allein oder in Kombination verwendet werden. Beispielsweise kann ein Heißschmelzkleber vom Polyvinylalkohol-Typ einen Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von nicht mehr als 1000 (z. B. 100 bis 700) und einem Verseifungsgrad von nicht mehr als 80 Mol% (z. B. 20 bis 60 Mol%), ein hochmolekulares Polyethylenglycol mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von nicht weniger als 150 und ein niedermolekulares Polyethylenglycol mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von nicht mehr als 10 (siehe JP-OS 65465/1993 (JP-A-5-65465)) umfassen.
Der Heißschmelzkleber aus Polyalkylenoxiden kann Molekulargewichte im Bereich von 3000 bis 100000 und vorzugsweise von ca. 5000 bis 50000 aufweisen.
Das oben beschriebene wasserlösliche Polymer ist bei Raumtemperatur fest, und sein Schmelzpunkt kann, unabhängig von seinem Heißschmelzklebevermögen, z. B. 50 bis 200, vorzugsweise 70 bis 170 und noch bevorzugter 80 bis 150ºC betragen. Der empfehlenswerte Schmelzpunkt des wasserlöslichen Polymer beträgt 50 bis 150ºC. Liegt der Schmelzpunkt des wasserlöslichen Polymer unterhalb 50ºC, besteht eine Neigung dazu, daß das Polymer beim Rauchen erweicht oder schmilzt. Liegt er andererseits oberhalb 200ºC, kann die Celluloseesterfaser beim Schmelzbindungsverfahren geschädigt werden. Zur Gewährleistung einer wirksamen Entwicklung des Klebevermögens beim Heißschmelzen liegt der Zersetzungspunkt des wasserlöslichen Polymer im allgemeinen nicht unterhalb 200ºC.
Die Schmelzviskosität des wasserlöslichen Heißschmelz- Kleberpolymer bei 150ºC beträgt 100 bis 100000, vorzugsweise 150 bis 75000 und noch bevorzugter 200 bis 50000 cps. Der Erweichungspunkt des wasserlöslichen Heißschmelz- Kleberpolymer kann z. B. 50 bis 200 und vorzugsweise 75 bis 150ºC betragen.
Das wasserlösliche Heißschmelz-Kleberpolymer wird im allgemeinen in einer teilchenförmigen Form angewandt und eingesetzt. Die Artikelgröße eines solchen teilchenförmigen wasserlöslichen Polymer kann frei innerhalb eines Bereiches ausgewählt sein, der eine wirksame Entwicklung des Klebevermögens bezüglich der Celluloseesterfaser ergibt und die Einhüllverfahrensstufe nicht stört. Somit beträgt der Durchschnittspartikeldurchmesser z. B. 10 bis 500, vorzugsweise 30 bis 300 und noch bevorzugter 50 bis 200 um. Beträgt der Durchschnittspartikeldurchmesser weniger als 10 um, steigt die Menge des wasserlöslichen Polymer, das beim Einhüllvorgang verstreut wird, an, und es wird wegen der schwierigen Rückgewinnung die Ausbeute herabgesetzt. Ausserdem können die Bedingungen beim Einhüllvorgang beeinträchtigt werden. Beträgt andererseits der Durchschnittspartikeldutchmesser mehr als 500 um, trägt das wasserlösliche Polymer nicht zur wirksamen Bindung der Celluloseesterfaser bei.
Die Menge des Polymer beträgt im allgemeinen 3 bis 25, vorzugsweise 5 bis 20 und für noch bessere Ergebnisse 5 bis 17 Gew. Teile, bezogen auf 100 Gew.Teile Celluloseesterfaser- Tow.
Das wasserlösliche Polymer kann in Kombination mit einem wasserunlöslichen (nicht-wasserlöslichen) Polymer verwendet werden, allerdings in einem Bereich, der die Zersetzbarkeit des Filter nicht nachteilig beeinflußt. Bei Verwendung eines Binders aus ausschließlich dem wasserlöslichen Polymer kann somit ein ziemlich rascher Zerfall bei Kontakt mit Wasser eintreten, und es kann der Filter, wenn er beispielsweise mit Regenwasser benetzt wird, auch leicht deformiert werden. Werden das wasserlösliche Polymer und ein wasserunlösliches Polymer in Kombination verwendet, bleibt die Form des Filters gut erhalten, ohne ein merkliches Absinken bei der Wasserzersetzlichkeit zu verursachen.
Das wasserunlösliche Polymer kann in der Form einer Lösung oder Dispersion verwendet werden, wenn es aber in einer solchen Form verwendet wird, besteht eine Tendenz dazu, daß die Wasserzersetzlichkeit sogar bei niedriger Zugabemenge absinkt. Bei Verwendung eines faserförmigen wasserunlöslichen Polymer lagert sich dieses ausserdem dreidimensional zwischen die Celluloseesterfaser, um die Zahl der Bindungsstellen (Schnittpunktstellen) zu erhöhen, und es stellt sich daher eine Tendenz zum Absinken der Wasserzersetzlichkeit ein. Wird andererseits ein teilchenförmiges wasserunlösliches Polymer verwendet, können die angrenzenden Filamente eindimensional als Punktkontakt gebunden werden, so daß die Wasserzersetzlichkeit nicht sehr beeinflußt wird.
Deshalb können, als das wasserunlösliche Polymer, ein teilchenförmiges Kleberpolymer, insbesondere ein teilchenförmiges Heißschmelz-Kleberpolymer, vorteilhafter eingesetzt werden. Beispiele eines derartigen nichtwasserlöslichen Polymer sind eine Vielzahl von Polymeren, die den Geschmack, das Aroma und die Schmackhaftigkeit von Tabakrauch nicht nachteilig beeinflussen, wie in typischer Weise Polyolefine (z. B. Polyethylen, Polypropylen, Ethylen- Propylen-Copolymer usw.), Polyvinylacetat, Copolymere von Ethylen mit Vinylmonomeren (z. B. Ethylen-Vinylacetat- Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer usw.), Acrylharz, Polyester, Polyamide usw..
Der Mengenanteil des nicht-wasserlöslichen Polymer, bezogen auf 100 Gew. Teile Celluloseesterfaser-Tow, beträgt ganz allgemein 0 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 8 und noch bevorzugter 1 bis 6 Gew. Teile. Übersteigt der Mengenanteil des nicht-wasserlöslichen Polymer 10 Gew. Teile, besteht eine Tendenz dazu, daß die Wasserzersetzlichkeit des Filters absinkt. Das Verhältnis des wasserlöslichen Polymer zum unlöslichen Polymer kann in einem Bereich, der die Wasserzersetzlichkeit des Filter nicht nachteilig beeinflußt, ausgewählt sein, und beträgt z. B. im allgemeinen ca. 60 bis 99/40 bis 1 (G/G) und vorzugsweise ca. 70 bis 95 /30 bis 5 (G/G).
Zum oben genannten wasserlöslichen und wasserunlöslichen Polymer kann eine Vielzahl von Additiven wie Antioxidantien und weitere Stabilisiermittel, Füllstoffe, Weichmacher, Konservierungsmittel, antifungale Mittel usw. gegeben werden.
In dem Tabakfilter der vorliegenden Erfindung kann ein Additiv zur Verbesserung von Aroma, Geschmack und Schmackhaftigkeit von Tabakrauch zur selektiven Entfernung einer Komponente aus dem Tabakrauch eingebracht werden. Typische Beispiele eines solchen Additiv schließen Absorbiermittel wie Aktivkohle oder Kohle, einen Zeolith usw. ein.
Der Tabakfilter der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem man ein Tow aus der Celluloseesterfaser (faserförmiges Filtermaterial) und ein wasserlösliches Polymer in Umschlagpapier einhüllt, um einen zylindrischen Stab als Filterelement herzustellen. Der Filterstab kann hergestellt werden, indem man ein Tow aus Celluloseesterfaser, zu der vorab das wasserlösliche Polymer gegeben worden ist, einhüllt, beim Standardverfahren werden jedoch das wasserlösliche Polymer auf dem Faser-Tow abgeschieden und das behandelte Tow in Umschlagpapier gehüllt. Das wasserlösliche Polymer wird vorzugsweise zu einem Band oder einer Platte des Tow gegeben, welche 25 bis 100 mm (vorzugsweise 50 bis 100 mm) breit sein können, insbesondere handelt es sich dabei um ein flaches Tow, das durch Öffnen oder Ausbreiten des Bandes oder der Platte auf eine Breite von 100 bis 500 mm (vorzugsweise 150 bis 400 mm) hergestellt ist. Bei Verwendung des Tow in der Form eines Bandes oder Flachbandes ist es nicht nur möglich, eine einheitliche Abscheidung oder Verteilung des wasserlösliches Polymer durchzuführen, sondern es kann auch die Menge des zur Bindung der Faser benötigten wasserlöslichen Polymer verringert werden, mit dem Ergebnis, daß, sogar bei Einsatz des wasserlöslichen Polymer in der Form einer Lösung, die benötigte Lösungsmittelmenge herabgesetzt werden kann.
Es gibt keine besondere Einschränkung bezüglich der Vorgehensweise der Zugabe des wasserlöslichen Heißschmelz- Polymer zum Tow, unter der Voraussetzung, daß das wasserlösliche Heißschmelz-Polymer auf dem Tow aus Celluloseesterfaser abgeschieden wird, wobei es dem Tow zugefügt werden kann, z. B. (1) mit einem Verfahren, wobei man ein geschmolzenes oder Schmelzpolymer auf das Tow durch Sprühen mit einer Sprühpistole oder durch Überziehen aufbringt, oder (2) mit einem Verfahren, wobei man ein Pulver des wasserlöslichen Polymer auf das Tow aufstäubt. Zur Zugabe des teilchenförmigen wasserlöslichen Polymer kann ein Naßverfahren in Kombination mit einem solchen Verfahren angewandt werden. Beispielsweise kann das feste wasserlösliche Polymer zum Tow gegeben werden, durch (3) ein Verfahren, wobei man ein Pulver des wasserlöslichen Polymer dem Tow zufügt und dann eine vorbestimmte Menge eines Lösungsmittels, z. B. von Wasser oder eines organischen Lösungsmittels, zugibt, um das Polymer am Tow anhaften zu lassen, oder (4) mit einem Verfahren, wobei man eine vorbestimmte Menge eines Lösungsmittels, z. B. von Wasser oder eines organischen Lösungsmittels, zum Tow gibt, um es zu benetzen, und dann das Pulver aus wasserlöslichem Polymer zufügt, um es an der Faser anhaften zu lassen.
Unter bevorzugten Verfahren ist ein Verfahren, wobei man ein teilchenförmiges wasserlösliches Polymer einheitlich einem Tow (insbesondere einem geöffneten Tow) zufügt. Das in dieser Weise dem Tow zugefügte wasserlösliche Polymer wird zur Bindung der Celluloseesterfaser genutzt, sobald es mit einem Heizgerät geschmolzen ist, das stromauf-stromabwärts der Einhüllstufe installiert ist. Zur Zugabe des teilchenförmigen wasserlöslichen Polymer kann die Vorrichtung zur Zugabe von Aktivkohlepulver, welche auf einer bestehenden Produktionsanlage für beispielsweise Kohlefilter verfügbar ist, herangezogen werden.
Mit dem festen wasserlöslichen Polymer kann der Tabakfilter durch bloßes Zufügen einer Erhitzungsvorrichtung oder einer entsprechenden Einheit zum Schmelzen des Polymer, und einer Kühlvorrichtung oder einer entsprechenden Einheit zur Verfestigung der Polymerschmelze zu einer bestehenden Tabakfilterproduktionsanlage leicht hergestellt werden.
Bei der üblichen Produktion von Tabakfiltern wird das Tow im allgemeinen bei hoher Geschwindigkeit von 200 bis 800 und vorzugsweise von 300 bis 600 m/min umhüllt. Deshalb sollte die Trocknung zur Entfernung des Lösungsmittels und der Heißschmelzvorgang des wasserlöslichen Polymer vorzugsweise mit Mitteln und Maßnahmen durchgeführt werden, die es ermöglichen, den gesamten Filterstab einheitlich in der kürzest möglichen Zeit zu erhitzen, so daß Festigkeit und Härte und weitere physikalische Eigenschaften des Filter einheitlich und gezielt gesteuert werden können, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen. Induktionserhitzen kann als ein Beispiel einer solchen Erhitzungstechnologie genannt werden.
Desgleichen wird, um die Naß-Zersetzlichkeit nicht nachteilig zu beeinflussen, vorzugsweise ein wasserlöslicher Kleber dazu verwendet, die Umkreiskante des Umschlagpapiers zu verkleben, das den Tabakflter (Filterstab) aufbaut und das zylindrische Tow bedeckt, und auch die Kante des Umschlagpapiers zu verkleben, das den Filterpflock oder die Filterspitze, die durch Schneiden des Filters auf eine vorbestimmte Länge hergestellt ist, sowie den zylindrischen Tabak-Teil bedeckt.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die vorliegende Erfindung noch detaillierter beschreiben, den Umfang der Erfindung dadurch jedoch keinesfalls abstecken.

Beispiele

Vergleichsbeispiel 1

Ein 43000-Denier-gekräuseltes (26 Kräusel/25 mm) Celluloseacetat-Tow, aufgebaut durch Bündelung von 4-Denier- Monofilamenten vom Y-Abschnitt, wurde auf eine Breite von 25 cm geöffnet. Dieses 43000-Denier-Tow war aus 10750 Monofilamenten (4 Deniers jeweils) zusammengesetzt. Dann wurde eine wässrige Lösung von Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad = 88 MaU, Viskosität einer 4%-igen wässrigen Lösung = 5 cps), als das wasserlösliche Polymer einheitlich zu einer vorbestimmten Menge des oben geöffneten Tow gegeben. Das Tow wurde dann in eine Umschlagmaschine eingeführt, wo es in Umschlagpapier eingehüllt wurde. Nach Entfernen der überschüssigen Feuchtigkeit durch Erhitzen wurde das Tow auf eine Länge von 25 mm geschnitten, um Tabakfilterspitzen zu ergeben.

Beispiel 1

Unter Einsatz einer Kohlefilter-Umschlagmaschine wurden zu einem 43000-Denier (insgesamt) gekräuselten (26 Kräusel/25 mm) Celluloseacetat-Tow aus 4-Denier-Y-Abschnitt Monofilamenten 20 Gew.% eines gemischten Lösungsmittels aus 1,2 Propandiol und Wasser (1 : 1, G/G) und dann 5 Gew.-%, bezogen auf das Tow, pulverförmiger Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad = 88 Mol%, Viskosität einer 4%-igen wässrigen Lösung = 5 cps, 60 Mesh-Anteil, Partikelgrößenverteilung = 10 bis 200 um, Durchschnittsteilchengröße = 70 um) gegeben. Das Tow wurde dann in die Kohlefilter-Umschlagmaschine eingeführt, wo es in Umschlagpapier eingehüllt wurde, und es wurde auf eine Länge von 25 mm geschnitten, um Tabakfilterspitzen zu ergeben.

Vergleichsbeispiele 2 bis 4

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß als Binder, Triacetin (Vergleichsbeispiel 2), Triethylenglycoldiacetat (Vergleichsbeispiel 3) und Triethylenglycolpropionat (Vergleichsbeispiel 4), die alle Plastifiziermittel für Celluloseacetat sind, jeweils verwendet wurden.
Die Filterfestigkeit und Wasser-Zersetzlichkeit der Tabakfilterspitzen, erhalten im obigen Beispiel und den Vergleichsbeispielen, wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Testproben wurden den Tests nach ca. 24 Stunden Konditionieren in einer bei 20ºC und 65% R. H. eingestellten Umgebung unterzogen.

(Filterfestigkeit)

Ein Totgewicht mit 12 mm Durchmesser und 300 g wurde auf ein 90 mm langes Filterspecimen gelegt, und es wurde das Ausmaß der Druckstelle nach 10 Sekunden bestimmt, wobei ein Wert von 0,1 mm mit 1 bewertet wurde. Die in der Praxis annehmbare Filterfestigkeitsgrenze gemäß der obigen Bewertungsmethode beträgt 10,0 oder weniger.

(Zersetzlichkeitstest in Wasser)

Ein 25 mm langes Filterspitzenspecimen wurde in einen Becher mit 500 ml Wasser gegeben und so gerührt, daß die Höhe im Zentrum des Vortex gleich der Maximalhöhe des Flüssigkeitsspiegels war. Nach 10 Minuten wurde der Filter in Augenschein genommen und bezüglich der Zersetzlichkeit gemäß den folgenden Kriterien bewertet:
ausgezeichnet: rascher Flockungszerfall
gut: örtlicher Flockungszerfall
gering: kein Zerfall (Originalform bleibt erhalten) Tabelle

Beispiel 2

Ein 35000-Denier-Celluloseacetat-Tow aus 5-Denier-Monofilamenten wurde auf eine Breite von ca 25 cm geöffnet, und es wurde ein Pulver aus wasserlöslichem Heißschmelz-Kleberharz vom Polyalkylenoxid-Typ (Paogen PP-15, Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Japan; F. = 55ºC, Partikelgrößenverteilung = 8 bis 200 um, Durchschnittsteilchengörße = 75 um) einheitlich auf das Tow mit einer Zugabemenge von 7 Gew.-% (bezogen auf das Tow) zum Zeitpunkt der Umhüllung gestäubt. Das Tow wurde dann durch ein Teflonrohr mit einem Innendurchmesser von 8 mm gezogen, und es wurde das wasserlösliche Heißschmelz- Kleberharz im Filter durch Erhitzen über 120 Minuten in einem Ofen bei 120ºC geschmolzen. Nach Abkühlung und Verfestigung wurde das Tow auf eine Länge von 90 mm geschnitten, um Tabakfilterstücke zu ergeben.
Die Festigkeit der entstandenen Fiterspitzen betrug 9,8, und es wurden die Spitzen in Wasser rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität festgestellt.

Beispiel 3

Tabakfilterspitzen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß, als das wasserlösliche Heißschmelz-Kleberharz, ein Pulver aus wasserlöslichem Heißschmelz-Kleberharz vom Polyvinylalkohol- Typ (HM 501, The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Japan; F. = 77ºC, Partikelgrößenbereich = 8-200 um, Durchschnittspartikelgröße = 80 um) verwendet wurde. Die Festigkeit der entstandenen Filterspitzen betrug 8, 8, und die Spitzen wurden in Wasser als Ganzes rasch zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität festgestellt.

Beispiel 4

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß als wasserlösliches Heißschmelz-Kleberharz, ein Pulver aus wasserlöslichem Heißschmelz-Kleberharz vom Polyvinylalkohol-Typ (HM-602, The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Japan; F. = 77ºC, Durchschnittspartikelgröße = 80 um) verwendet wurde. Die Festigkeit der entstandenen Filterspitzen betrug 7, 8, und es wurden die Spitzen in Wasser rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität festgestellt.

Beispiele 5 bis 7

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Erhitzungszeit im Ofen auf 2 Mintuen (Beispiel 5), 10 Minuten (Beispiel 6) und auf 30 Minuten (Beispiel 7) jeweils abgeändert wurde. Die Festigkeit der entstandenen Filterspitzen dieser Beispiele betrug nicht mehr als 10. Insbesondere betrugen die Festigkeit der Spitzen in Beispiel 5 6,6, die Festigkeit der Spitzen in Beispiel 6 6,0 und die Festigkeit der Spitzen von Beispiel 7 9,8. Die Filterspitzen der Beispiele 5 bis 7 wurden jeweils in Wasser rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität in jeder in Beispiel 5 bis 7 erhaltenen Spitze festgestellt.

Beispiel 8

In einer Kohlepulver-Aufstäubvorrichtung einer Kohlefilter- Umschlagmaschine (KDF2/AC1/AF1, Hauni-Werke Körber & Co., Deutschland) wurde ein 36000-Denier (insgesamt) - Celluloseacetat-Tow aus 3-Denier-Monofilamenten auf eine Breite von ca. 25 cm ausgebreitet, und es wurde das in Beispiel 2 verwendete pulverförmige wasserlösliche Heißschmelz-Kleberharz einheitlich auf das Tow mit einer Zugabemenge von 14 Gew.-% (bezogen auf das Tow) in der Einhüllstufe gestäubt. Das Tow wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 400 m/min in die Filter-Umschlagmaschine eingeführt, wo es in Umschlagpapier eingehüllt wurde, und das Ganze wurde dann auf eine Länge von 102 mm geschnitten. Der entstandene Filter wurde 20 Minuten lang in einem Ofen bei 120ºC erhitzt und dann abgekühlt, um Tabakfilterspitzen zu ergeben.
Die Festigkeit der entstandenen Filterspitzen betrug 3,5, und es wurden die Spitzen in Wasser rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität festgestellt.

Beispiele 9 bis 11

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 8 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Erhitzungszeit auf 2 Minuten (Beispiel 9), 10 Minuten (Beispiel 10) oder 30 Minuten (Beispiel 11) jeweils abgeändert wurde. Die Festigkeit der entstandenen Filterspitzen betrug nicht mehr als 10. Insbesondere betrugen die Festigkeit der Spitzen von Beispiel 9 5,5, der Spitzen von Beispiel 10 4,4 und der Spitzen von Beispiel 11 5,2. Die Filterspitzen der Beispiele 9 bis 11 wurden jeweils in Wasser rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität in jeder in Beispiel 9 bis 11 erhaltenen Spitze festgestellt.

Beispiele 12 bis 14

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 8 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Erhitzungstemperatur auf 60ºC (Beispiel 12), 80ºC (Beispiel 13) und auf 100ºC (Beispiel 14) jeweils abgeändert wurde. Jede Filterspitze der Beispiele wies eine Festigkeit von nicht mehr als 10 auf, d. h. die Spitzen der Beispiele 12 und 13 ergaben eine Festigkeit von 5,1, und diejenige der Spitzen von Beispiel 4 betrug 5,5. Die Spitzen der Beispiele 12 bis 14 wurden jeweils in Wasser als Ganzes rasch zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität in jeder in Beispiel 12 bis 14 erhaltenen Spitze festgestellt.

Beispiel 15

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnhame, daß 10 Gew.-%, bezogen auf das Tow, des in Beispiel 2 eingesetzten pulverförmigen wasserlöslichen Heißschmelz-Kleberharzes und 5 Gew.-%, bezogen auf das Tow, pulverförmiges Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (Daikalac S-11015, Daido kasei Kogyo Co., Ltd., Japan; F. = 105ºC, Durchschnittspartikelgröße = 80 um), als ein nichtwasserlösliches Heißschmelz-Kleberharz, einheitlich auf das Tow gestäubt wurden. Die Festigkeit der entstandenen Fiterspitzen betrug 5,9, und es wurden die Spitzen in Wasser rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt. Es wurde keine Änderung bei der Rauchqualität festgestellt.

Vergleichsbeispiel 5

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein pulverförmiges Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (Daikalac S-11015, Daido kasei Kogyo Co., Ltd., Japan; F. = 105ºC, Durchschnittspartikelgröße = 80 um) als ein nichtwasserlösliches Heißschmelz-Kleberharz anstatt des in Beispiel 2 verwendeten wasserlöslichen Heißschmelz- Kleberharzes verwendet wurde.
Die Festigkeit der entstandenen Filterspitzen betrug 5,9, und es wurden die Spitzen in Wasser überhaupt nicht zersetzt, wobei die Ursprungsform beibehalten wurde.

Vergleichsbeipsiel 6

Tabakfilterspitzen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, und zwar ohne die Verwendung des in Beispiel 2 eingesetzten wasserlöslichen Heißschmelz-Kleberharzes.
Die entstandenen Filterspitzen entwickelten keine Festigkeit und zeigten einen Festigkeitswert von nicht weniger als 25,0. In Wasser wurden die Spitzen rasch als Ganzes zu einem Flockungszustand zersetzt.

Claims

1. Tabakfilter aus einem Tow aus Celluloseesterfaser und einem teilchenförmigen Heißschmelzkleber aus einem wasserlöslichen Polymer, das die genannte Celluloseesterfaser bindet, wie sie im genannten Tow enthalten ist.

2. Tabakfilter gemäß Anspruch 1, worin das genannte wasserlösliche Heißschmelz-Kleberpolymer mindestens eines ist, ausgewählt aus Polyvinylalkohol, Polyalkylenoxiden, Acrylpolymeren, Polyestern und aus Polyamiden.

3. Tabakfilter gemäß Anspruch 1, worin das wasserlösliche Polymer einen Durchschnittspartikeldurchmesser von 1 bis 500 um aufweist.

4. Tabakfilter gemäß Anspruch 1, der 3 bis 25 Gew. Teile teilchenförmiges wasserlösliches Polymer enthält, bezogen auf 100 Gew. Teile des Tow.

5. Tabakfilter gemäß Anspruch 1, der 5 bis 20 Gew. Teile teilchenförmiges wasserlösliches Heißschmelz-Kleberpolymer mit einem Schmelzpunkt von 50 bis 150ºC, einer Schmelzviskosität von 150 bis 75000 cps bei 150ºC und einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 30 bis 300 um enthält, bezogen auf 100 Gew. Teile des Tow.

6. Tabakfilter gemäß Anspruch 1, worin die Celluloseesterfaser zusätzlich mit 0 bis 10 Gew. Teilen eines teilchenförmigen nicht-wasserlöslichen Heißschmelz- Kleberpolymer gebunden ist, bezogen auf 100 Gew.Teile des Tow.

7. Tabakfilter gemäß Anspruch 6, worin der Mengenanteil des genannten nicht-wasserlöslichen Polymer 0,5 bis 8 Gew. Teile, bezogen auf 100 Gew.Teile des Tow, und das Verhältnis des wasserlöslichen Polymer zum nicht-wasserlöslichen Polymer 60 bis 99/40 bis 1 (gewichtsbezogen) betragen.

8. Tabakfilter gemäß Anspruch 1, umfassend ein Tow aus einer gekräuselten Celluloseesterfaser mit einem Kräuselungsgrad im Bereich von 10 bis 50 Kräusel pro Linear- Inch (25,4 mm) und ein teilchenförmiges wasserlösliches Heißschmelz-Kleberpolymer mit einer Schmelzviskosität von 200 bis 50000 cps bei 150ºC und einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 50 bis 200 um, wobei das teilchenförmige wasserlösliche Polymer in einem Mengenanteil von 5 bis 17 Gew.Teilen, bezogen auf 100 Gew.Teile des Tow, enthalten ist und die genannte Celluloseesterfaser bindet.

9. Verfahren zur Herstellung eines Tabakfilter, wobei man ein wasserlösliches Heißschmelz-Kleberpolymer in teilchenförmiger Form oder als eine Schmelze auf ein Tow aus Celluloseesterfaser aufbringt oder darauf abscheidet und das wasserlösliche Polymer enthaltende Tow zu einem Filterstab verarbeitet.

10. Verfahren zur Herstellung eines Tabakfilter gemäß Anspruch 9, wobei man ein teilchenförmiges wasserlösliches Heißschmelz-Kleberpolymer auf ein geöffnetes Tow aus Celluloseesterfaser aufbringt, das das wasserlösliche Polymer enthaltende Tow in Umschlagpapier einhüllt, um einen Filterstab zu ergeben, und das Tow oder den Stab in oder nach der Einhüllstufe erhitzt, um das wasserlösliche Polymer zu schmelzen und es dann abzukühlen, um das Polymer zur Bindung der genannten Faser zu verfestigen.

11. Verfahren zur Herstellung eines Tabakfilter gemäß Anspruch 9, wobei man eine Schmelze des wasserlöslichen Heißschmelz-Kleberpolymer auf ein geöffnetes Tow aus Celluloseesterfaser sprüht und das die Polymerschmelze enthaltende Tow in Umschlagpapier einhüllt, um einen Filterstab zu ergeben.

12. Verfahren zur Herstellung eines Tabakfilter gemäß Anspruch 9, wobei ein teilchenförmiges wasserlösliches Polymer mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 10 bis 500 um auf der Celluloseesterfaser abgeschieden wird.

13. Verfahren zur Herstellung eines Tabakfilter gemäß Anspruch 9, wobei das teilchenförmige wasserlösliche Heißschmelz-Kleberpolymer und ein teilchenförmiges nichtwasserlösliches Heißschmelz-Kleberpolmer dem Tow aus Celluloseesterfaser zugefügt werden.

14. Verfahren zur Herstellung eines Tabakfilter gemäß Anspruch 9, wobei man ein Tow aus 5000 bis 500000 Monofilamenten aus Celluloseesterfaser mit einem Kräuselungsgrad im Bereich von 15 bis 50 Kräusel pro Linearinch, mit Monofilamenten von jeweils 1 bis 10 Deniers, auf eine Breite von 100 bis 500 mm öffnet, auf das geöffnete Tow ein teilchenförmiges wasserlösliches Heißschmelz- Klebpolymer in einem Mengenanteil von 5 bis 17 Gew. Teilen, bezogen auf 100 Gew. Teile des Tow aufbringt, und das Tow, auf dem das wasserlösliche Polymer abgeschieden ist, in Umschlagpapier mit einer Geschwindigkeit von 300 bis 800 m/min einhüllt.