DE9309937U1 - Filter für Tabakrauch, enthaltend Elektretfasern - Google Patents
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- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
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- A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
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- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Description
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 93/F180 G Dr.VA/
Filter für Tabakrauch, enthaltend Elektretfasern
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filter für Tabakrauch, enthaltend ein
faserförmiges Filtermaterial und gegebenenfalls weitere oberflächenaktive Festkörper
zur Adsorption von gasförmigen Rauchbestandteilen und/oder im Rauch enthaltenen Aerosol-Partikeln, das zumindest einen Anteil von Elektretfasern enthält oder aus
Elektretfasern besteht.
Tabakrauch enthält eine Vielzahl von chemischen Verbindungen, die in ihrer
Gesamtheit den Geschmack des Tabakrauches bewirken und die seine physiologische Wirkung auf den Raucher bestimmen.
Die einzelnen Bestandteile dieser Substanzmischung des Tabaksrauches liegen teils
in gasförmigem Zustand, teils in Form von Aerosolpartikeln vor.
Neben charakteristischen Geschmacksstoffen sind die bekanntesten und physiologisch
relevantesten Bestandteile das Alkaloid Nicotin, von dem man annimmt, das es die von
Raucher gewünschte physiologische Sofortwirkung der Rauchinhalation im wesentlichen hervorruft, gasförmige Giftstoffe wie Kohlenmonoxid und Blausäure, die
ebenfalls an der Sofortwirkung der Rauchinhalation beteiligt sein dürften, und die
Teerbestandteile, Acrolein und tabakspezifische Nitrosamine, die vermutlich in nicht
unwesentlichem Ausmaß für den Geschmack des Rauches verantwortlich sind, von denen aber ein erhöhtes Krebsrisiko für den Raucher ausgehen dürfte.
Die Inhaltsstoffe des Tabaksrauches sollen auch zu einem erhöhten Risiko für Herz-
und Gefäßerkrankungen führen.
Es ist daher seit langem versucht worden, die Zusammensetzung des Tabakrauches
durch Filterpassage so zu beeinflussen, daß besonders giftige, sofort- oder langzeitwirksame Bestandteile entfernt werden, ohne den Geschmack des Rauches
und seine vom Raucher gewünschte physiologische Wirkung allzusehr zu beeinträchtigen.
Das Hauptaugenmerk wurde dabei auf die Entfernung bestimmter gasförmiger
Inhaltsstoffe und der Teerbestandteile des Rauches, weniger auf die Herabsetzung des
Nikotingehalts, gelegt.
Die zu diesem Zweck eingesetzten Filter enthalten adsorptiv wirkende Materialien von
vorzugsweise faseriger oder hochporöser Struktur wie z.B. Zellulosefasern (Kreppapierfilter), Zelluloseazetatfasern, Polyethylenfasern, Aluminiumoxid, Kieselgel,
Meerschaum oder Aktivkohle.
Aktivkohlefilter adsorbieren selektiv je nach verfügbarer innerer Oberfläche bis zu 85
% der Gas/Dampfphasenbestandteile, dagegen so gut wie gar keine Partikelphase. Faser- und Pulver-(außer Aktivkohlefilter retinieren dagegen bevorzugt die
Partikelphase, d.h. die Teerbestandteile und haben daher besonders auffällige Auswirkungen auf den Geschmack des Tabakrauches.
Das Problem, hochgiftige Bestandteile des Tabakrauches zu eleiminieren ohne den
Geschmack und die vom Raucher erwartete physiologische Wirkung allzusehr zu beeinträchtigen ist nicht einfach zu lösen, weil die Auswirkung von Filtermaßnahmen
auf Geschmack und Wirkung des Rauches kaum vorausgesehen werden können.
Verschiedene Ansätze sind hierzu gemacht worden. Insbesondere ist versucht worden, durch Kombination der oben genannten Filtermaterialien und durch spezielle Filterkonstruktionen der lösung des Problems näher zu kommen.
So wurden Doppelfilter aus Zellulosefasern direkt hinter dem Tabakstrang und einem anschließenden lockeren Azetat-Filter empfohlen, die die Verweildauer des Rauches im Filter erhöhen sollen. In Kombination derartigen Doppelfilter mit seitlichen Perforationslöchern soll eine Bündelung des Rauches erzielt werden, die eine Intensivierung des Geschmacks zur Folge haben soll.
Verschiedene Ansätze sind hierzu gemacht worden. Insbesondere ist versucht worden, durch Kombination der oben genannten Filtermaterialien und durch spezielle Filterkonstruktionen der lösung des Problems näher zu kommen.
So wurden Doppelfilter aus Zellulosefasern direkt hinter dem Tabakstrang und einem anschließenden lockeren Azetat-Filter empfohlen, die die Verweildauer des Rauches im Filter erhöhen sollen. In Kombination derartigen Doppelfilter mit seitlichen Perforationslöchern soll eine Bündelung des Rauches erzielt werden, die eine Intensivierung des Geschmacks zur Folge haben soll.
Es wurde nun gefunden, daß man eine weitere sehr wirksame Möglichkeit in die Hand
bekommt, die Zusammensetzung des Tabakrauches zu beeinflussen, wenn man in die Rauch-Filter ein Fasermaterial einbringt, das einen gewissen, dem beabsichtigten Effekt
angepaßten Anteil von Elektretfasern enthält.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Filter für Tabakrauch, im
Folgenden kurz als "Filter" bezeichnet, enthaltend ein faserförmiges Filtermaterial und
gegebenenfalls weitere oberflächenaktive Festkörper zur Adsorption von gasförmigen
Rauchbestandteilen und/oder im Rauch enthaltenen Aerosol-Partikeln, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß das Fasermaterial zumindest einen die Filterwirksamkeit signifikant erhöhenden Anteil von Elektretfasern enthält.
Je nach dem gewünschten Filtereffekt wird der Anteil der Elektretfasern gewählt. Es
hat sich gezeigt, daß in einzelnen Fällen schon der Gehalt von 10 Gew.-% Elektretfasern die gewünschte Filterwirkung ergeben.
In der Regel werden erfindungsgemäße Rauch-Filter eingesetzt die mindestens 50
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, Elektretfasern enthalten.
In besonderen Fällen ist es angezeigt, erfindungsgemäße Filter einzusetzen, deren
Fasermaterial zu 100 Gew.-% aus Elektretfasern besteht.
In erfindungsgemäßen Rauch-Filtern, deren Fasermaterial nicht zu 100% aus
Elektretfasern besteht, können diese in Mischung mit Normalfasern in einem Raumabschnitt des Filters enthalten sein. Die Elektretfasern und die Normalfasern
können aber auch in getrennten, ggf. unterschiedlich großen, räumlichen Abschnitten
des Filters lokalisiert sein, wobei die einzelnen Abschnitte jeweils 100% Elektretfasern
und 100% Normalfasern enthalten oder wobei die einzelnen Abschnitte Elektretfaser/Normalfaser-MischungenunterschiedlicherZusammensetzungenthalten.
Elektretfasern sind Fasern aus elektrisch nichtleitenden Materialien, die eine
aufgebrachte elektrostatische Ladung über längere Zeit zu speichern vermögen.
Elektretfasern sind bisher hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Problem der
Feinststaubfiltration beschrieben worden. (Z.B. von Biermann, "Evaluation of permanently charged elektrofibrous filters", 17. DOE Nuclear Air Cleaning Conference,
Denver, USA, (1982) sowie in Chemiefasern/Textilindustrie 40/92, (1990/9)).
Die beschriebenen Filtermaterialien unterscheiden sich sowohl hinsichtlich der Materialien, aus denen die Fasern bestehen als auch bezüglich der Art und Weise wie
die elektrostatische Ladung auf die Fasern aufgebracht wird.
Die elektrostatische Ladung kann durch verschiedene Methoden appliziert werden.
So ist es möglich, Polymer-Folien auf beiden Seiten unterschiedlich elektrostatisch
aufzuladen und anschschließend zu spalten. Man erhält hierbei sog. Split-Film-Fasern,
die in der Regel als Faservlies abgelegt werden.
Weiterhin ist es bekannt, in ein starkes elektrostatisches Feld hineinzuspinnen oder die
ersponnenen Fasern oder Fasererzeugnisse, z.B. Vliese, einer elektrischen Coronaentladung, z.B. zwischen hochgespannten Spitzen oder Drähten und geerdeten
Flächenelektroden, auszusetzen.
Besonders vorteilhaft ist die Aufladung durch triboelektrische Effekte, d.h.
Ladungstrennung durch Reibung der Fasermaterialien mit anderen Medien, z.B.
anderen Polymermaterialien, Festkörpern wie Metallflächen oder auch flüssigen oder
gasförmigen Medien.
Verschiedene Faserrohstoffe wurden bisher untersucht und empfohlen um
Elektretfasem mit vorteilhaften Elektreteigenschaften, wie langdauernder
Ladungsstabilität, Feuchtigkeits- und Chemikalienresistenz herzustellen. Dabei sollen
diese vorteilhaften Eigenschaften auch bei möglichst geringen Kosten zu erzielen sein.
Dabei haben sich Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen oder perfluorierte Ethylen/Propylen-Copolymere als sehr gute Elektretwerkstoffe erwiesen, die hohe
Ladungsstabilität, charakterisiert durch eine Ladungs-Halbwertszeit (Ladungs-Lebensdauer)
von Jahren bis Jahrzehnten, mit guter Temperaturstabilität und geringer Feuchtigkeitsaufnahme vereinen.
Gravierende Nachteile dieser Polymere, wie ihr hoher Preis und die großen
Schwierigkeiten ihrer Verarbeitung, haben jedoch ihren Einsatz weitgehend verhindert.
Gute Resistenz gegen Chemikalien und Feuchtigkeit haben auch Elektretfasem aus
Polyolefinen, wie Polyethylen und Polypropylen, oder aus Polycarbonaten. Ein gravierender Nachteil dieser Fasern ist die relativ geringe Ladungs-Halbwertszeit die
nur in der Größenordnung von etwa einem Jahr liegt. Dies ist in der Regel ein zu
geringer Zeitraum, wenn man bedenkt, daß z.B. beim Einsatz der Fasern für die Filterherstellung die Zeit von der Faserherstellung bis zur Ingebrauchnahme des Filters
plus der Filter-Lebensdauer leicht über einem Jahr liegen kann.
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist Fasern herzustellen, die eine erheblich
verlängerte Halbwertszeit der elektrischen Ladung, d.h. eine erheblich verbesserte
Ladungsstabilität, aufweisen.
Die in den erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasem mit verbesserter
Ladungsstabilität sind dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Werkstoff bestehen,
der überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30
Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%), bezogen auf das
Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.
Fasern im Sinne der vorliegenden Erfindung, die in den erfindungsgemäßen Filtern für
Tabakrauch enthalten sind, sind Endlosfasern (Filamente) oder Stapelfasern, vorzugsweise mit Stapellängen von 0,5 bis 50 mm oder Pulpe, Spaltfasern oder Split-Film-Fasern,
die auch in speziellen Ausführungsformen vorliegen können.
Niedrig- oder teilorientierte Elektretfasem, d.h. solche die nur wenig oder garnicht verstreckt wurden, können wie Normalfasern als Schmelzklebefaser zur Stabilisierung z.B. der Formstabilisierung der Filter eingesetzt werden; Hochschrumpf-Elektretfasern können zur Verdichtung und Verfestigung der Filter eingesetzt werden.
Mehrkomponenten-Elektretfasern, können in Kern/Mantelanordnung oder auch in Seite an Seite-Anordnung vorliegen, wobei eine der Komponenten die Elektretfaser ist.
Niedrig- oder teilorientierte Elektretfasem, d.h. solche die nur wenig oder garnicht verstreckt wurden, können wie Normalfasern als Schmelzklebefaser zur Stabilisierung z.B. der Formstabilisierung der Filter eingesetzt werden; Hochschrumpf-Elektretfasern können zur Verdichtung und Verfestigung der Filter eingesetzt werden.
Mehrkomponenten-Elektretfasern, können in Kern/Mantelanordnung oder auch in Seite an Seite-Anordnung vorliegen, wobei eine der Komponenten die Elektretfaser ist.
Mehrkomponentenfasern und ihre Herstellung sind beschrieben z.B. in "Falkai,
Synthesefasern", Seite 124 ff. insbes Abb 5.4.
Mehrkomponentenfasern mit einer Elektretkomponente können als Kern/Mantel-Fasern
vorliegen, als Klebefasern, wenn der Mantel einen relativ niedrigen Schmelzpunkt hat,
oder bei entsprechender Querschnittsanordnung der Komponenten, z.B. in der Island/Sea-Anordnung.
Eine weitere interessante Kern/Mantel Anordnung der in den Filtern enthaltenen
Fasern besteht aus einem Kern aus normalem Polymerwerkstoff und einem Mantel aus
Elektretwerkstoff.
Die in den erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasem haben in der Regel
Titer im Bereich von 0,02 bis 20 dtex.
Bevorzugte erfindungsgemäße Filter enthalten Fasern wirtschaftlich herstellbare Fasern
mit möglichst großer Oberfläche, d.h. großtechnischherstellbare feine Titer z.B. unter
3 dtex, insbesondere unter 2 dtex, oder multilobale Profilfasern z.B. mehrkantige oder
sternförmige Profile oder beispielsweise Bändchen- oder Hantelprofile.
Gegenstand dieser Erfindung sind Filter, die elektrisch neutrale und/oder die
elektrostatisch geladenen Fasern enthalten. Dabei ist es unerheblich ob die Ladung
gezielt aufgebracht wurde (z.B. durch Coronaentladung) oder spontan durch triboelektrische Effekte entstanden ist.
Während die verbesserten elektrischen Eigenschaften der in den erfindungsgemäßen
Filtern enthaltenen Elektretfasern im wesentlichen auf dem charakteristischen
Elektretverhalten des zu ihrer Herstellung eingesetzten Werkstoffs beruhen, ergeben
sich die anwendungstechnischen Vorzüge in ihrer Gesamtheit aus der vorteilhaften
Kombination elektrischer und mechanischer, und formbedingter Eigenschaften.
Der Werkstoff, aus dem die in den erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Fasern bestehen, zeichnet sich dadurch aus, daß er
Der Werkstoff, aus dem die in den erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Fasern bestehen, zeichnet sich dadurch aus, daß er
a) nach einer elektrischen Aufladung eine Maximum des Entladestromes bei einer
Temperatur oberhalb 50 0C, vorzugsweise zwischen 100-250 0C, insbesondere
zwischen 100 und 18O0C aufweist, wobei die Entladestromkurve nach Durchlaufen des
Maximums wieder einen ausgeprägten abfallenden Ast aufweist, und
b) bei 25 0C eine Halbwertszeit der elektrischen Ladung von mindestens 6 Monaten
hat, wobei
c) seine Ladungs-Halbierungstemperatur oberhalb 100 0C, vorzugsweise zwischen
100-250 0C, insbesondere zwischen 100 und 1800C liegt und
d) nach einer Standard-Aufladung (einseitig geerdete Folie von 50 /vm Stärke, 3 Min.
einer Corona-Entladung ausgesetzt) eine Ladungsdichte von mindestens 1-10"9
Coulomb/cm2 aufweist.
Die Verbesserung der Ladungsstabilität korreliert naturgemäß in gewissen Grenzen mit
der Konzentration des Ladungsteuermittels in dem Werkstoff der in den erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasern.
Die Konzentration wird so eingestellt, daß die Fasern gegenüber herkömmlichen eine
ausreichende Verbesserung der elektrischen Eigenschaften bei gleichzeitigem Erhalt
guter anwendungstechnischer Eigenschaften aufweisen.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Elektretfasern zeigen überraschenderweise einen
hohen triboelektrischen Effekt, d. h. sie neigen stark dazu, sich spotan durch Wechselwirkung mit ihrer Umgebung aufzuladen. Dies führt dazu, daß z.B. ein aus
diesen Fasern bestehendes oder diese Fasern enthaltendes Filter auch ohne gesonderte elektrische Aufladung (z.B. durch eine Corona-Entladung) bei der
Durchströmung mit Gasen (z.B. im Gebrauch) oder durch Reibung an andersartigen festen Materialien spontan eine erheblich höhere elektrostatische Aufladung und damit
eine wesentlich bessere Partikelabscheidung erreicht, als ein gleich aufgebautes Filter
aus Normalfasern.
Die Messung des Entladestromes des Werkstoffs erfolgt in der Weise, daß eine
kreisförmige, in einem Halter eingespannte Probe einer aus dem Werkstoff hergestellten Folie einseitig mit einer Aluminiumschicht bedampft wird, mit der
metallisierten Seite auf einen geerdeten Metallblock aufgelegt wird und von der freien
Seite mit einer Coronaentladung 3 Min. aufgeladen wird. Danach wird die Probe abgekült und einige Std. bei Normaltemperatur konditioniert. Anschließend wird die
Entladung der Elektretprobe mit Hilfe der "Air Gap Current TSC "-Methode (beschrieben in "Electrets", Editor G.M.Sessler, in 'Topics in Applied Physics", 2.
Auflage, (1987), Vol. 33, S.95 ff., Springer Verlag) bei einer Aufheizgeschwindigkeit
von 2 °C/min. gemessen.
Während des Aufheizens wird kontinuierlich der Entladestrom gemessen und gegen
die Temperatur aufgezeichnet.
Charakteristisch für den Werkstoff ist, neben der Ladungsmenge, die Lage der
Temperaturpeaks des Entladestroms und das Vorhandensein eines abfallendes Astes der Entladekurve hinter den Peaks.
Die Halbwertszeit der elektrischen Ladung ist der Zeitraum, innerhalb dessen die
ursprünglich auf den Elektretwerkstoff aufgebrachte Ladung bei 25 0C auf die Hälfte
abgesunken ist.
Unter der Ladungs-Halbierungstemperatur soll diejenige Temperatur verstanden
werden, bei der die Ladungsdichte des Werkstoffs auf die Hälfte ihres bei 25 0C
geltenden Wertes absinkt.
Die verbesserten elektrischen Eigenschaften ergeben sich aus der Zusammensetzung
des Werkstoffs.
Der Werkstoff besteht in der Regel überwiegend aus einem fadenbildenden
Polymerisat oder Polykondensat, kann jedoch andere Polymere oder Monomere oder auch anorganische Zusatzstoffe enthalten, die üblicherweise in synthetischen
Fasermaterialien zur Ausbildung spezieller Eigenschaften vorhanden Sind. Als Beispiel
seien nur die Mattierungsmittel genannt.
Das fadenbildende Polymerisat oder Polykondensat des erfindungsgemäß
einzusetzenden Werkstoffs ist schmelzspinnbar oder lösungsspinnbar.
Aus Lösungen durch Nass- oder Trockenspinnverfahren verspinnbare Polymere gestatten den Einsatz von thermisch weniger stabilen Ladungssteuermitteln.
Aus Lösungen durch Nass- oder Trockenspinnverfahren verspinnbare Polymere gestatten den Einsatz von thermisch weniger stabilen Ladungssteuermitteln.
Polymerisate im Sinne dieser Erfindung sind neben den für die erfindungsgemäßen
Filter besonders bevorzugten Zelluloseestern, insbesondere dem Zellulose-21 /2- oder
Triazetat nicht nur die durch Polymerisation herhaltenen hochmolekularen Verbindungen, wie z.B. Polyolefine, Polyacrylate, Polyacrylnitril u.dgl. anzusehen,
sondern auch die durch Polykondensation herstellbaren, wie z.B. Polyester oder Polyamide u.s.w..
Die Polymerisate und Polykondensate, die in dem erfindungsgemäß einzusetzenden
Werstoff überwiegend enthalten sind, haben in der Regel intrinsische Viskositäten von
0,45 bis 1,2, vorzugweise 0,6 bis 0,9 dl/g, gemessen in Dichloressigsäure bei 25 0C.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend Zelluloseester, insbesondere Zellulose-2 1/2- oder Triazetat enthält.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat enthält aus der Gruppe der Polyolefine, der halogenierten Polyolefine, der Polyacrylate, Polyacrylnitril, Polystyrol
und Fluorpolymeren.
Vorzugsweise enthält ein solcher Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes
Polymerisat aus der Gruppe Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polytetrafluorethylen und perfluoriertes Ethylen/Propylen-Copolymer, insbesondereaus
der Gruppe Polyethylen und Polypropylen.
Noch eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polykondensat enthält aus der Gruppe
der Polyester, insbesondere Polyalkylenterephthalat, wie z.B. Polyethylenterephthalat,
Polycarbonate, aliphatische oder aromatische Polyamide, Polyimide, Polyetherketone
(z.B. PEK und PEEK), Polyarylensulfide insbesondere Polyphenylensulfid, und
Polyacetale.
Elektretfasem aus aromatischen Polyamiden, Polyetherketonen (z.B. PEK und PEEK),
und Polyarylensulfiden insbesondere Polyphenylensulfiden, erfüllen insbesondere
Forderungen nach erhöhter chemischer und/oder thermischer Beständigkeit.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polykondensat aus der Gruppe der
Polyester, Polyetherketone und Polyphenylensulfid enthält.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff überwiegend, Polyalkylenterephthalat oder Polypropylen enthält.
Der Werkstoff der in den erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasern enthält
ein Ladungssteuermittel, wie es in Tonern für elektrophotographische Prozesse enthalten ist.
Ladungssteuermittel für elektrophotographische Prozesse sind in großer Zahl aus der
Patentliteratur bekannt.
Demgemäß enthält der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder verschiedene
Verbindungen aus folgenden Klassen:
Triphenylmethane; Ammonium- und Immoniumverbindungen; fluorierte Ammonium-
und Immoniumverbindungen; biskationische Säureamide; polymere Ammoniumverbindungen; Diallylammoniumverbindungen; Arylsulfide-Derivate;
Phenolderivate; Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen; Calix(n)arene; Metallkomplexverbindungen; Benzimidazolone; oder Azine, Thiazine
oder Oxazine, die im Colour Index als Pigments, Solvent Dyes, Basic Dyes oder Acid
Dyes aufgeführt sind.
Ladungssteuermittel, die einzeln oder in Kombination miteinander in den Elektretfasern
der erfindungsgemäßen Filter enthalten sind und den Fasern sehr gute Elektreteigenschaften vermitteln sind:
Triarylmethan-Derivate wie beispielweise:
Colour Index Pigment Blue 1, 1:2, 2, 3, 8, 9, 9:1, 10, 10:1, 11, 12, 14, 18, 19, 24, 53,
56, 57, 58, 59, 61, 62, 67 oder beispielsweise Colour Index Solvent Blue 2, 3, 4, 5, 6,
23, 43, 54, 66, 71, 72, 81, 124, 125, sowie die im Colour Index unter Acid Blue und
Basic Dye aufgeführten Triarylmethan-Verbindungen, sofern sie hinsichtlich ihrer
Temperaturstabilität und Verarbeitbarkeit geeignet sind, wie beispielsweise Colour
Index Basic Blue 1, 2, 5, 7, 8, 11, 15, 18, 20, 23, 26, 36, 55, 56, 77, 81, 83, 88, 89,
Colour Index Basic Green 1, 3, 4, 9,10, wobei sich wiederum ganz besonders eignen
Colour Index Solvent Blue 125, 66 und 124.
Besonders gut geeignet ist Colour Index Solvent Blue 124 in Form seines
hochkristallinen Sulfats oder des Trichlor-triphenymetyl-tetrachloraluminats.
Weitere Beispiele für zur Herstellung der Elektretfasern der erfindungsgemäßen Filter
gut geeignete Ladungssteuermittel der Triphenylmethan-Reihe sind die in der DE-PS
1 919 724 und der DE-PS 1 644 619 beschriebenen Verbindungen.
Weiterhin Triphenylmethane wie beschrieben in US-A-5 051 585, insbesondere solche
der Formel 1
R6 R9 R10 R7
R1 und R3 gleich oder verschieden sind und -NH2, eine Mono- und Dialkylaminogruppe
deren Alkylgruppen 1 - 4, vorzugsweise 1 oder 2, C-Atome haben, eine Mono- oder Di-omega-hydroxyalkylaminogruppe dere Alkylgruppen 2-4, vorzugweise 2, C-Atome
haben, eine ggf. N-Alkylsubstituierte Phenyl- oder Phenalkylaminogruppe deren Alkyl
1- 4, vorzugsweise 1 oder 2 C-Atome hat, deren Phenalkylgruppe in der aliphatischen
Brücke 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 C-Atome hat und deren Penylkern einen oder
zwei der folgenden Substituenten: Alkyl mit 1 oder 2 C-Atomen, Alkoxy mit 1 oder 2
C-Atomen und die Sulfonsäuregruppe tragen kann, bedeuten,
R2 Wasserstoff ist oder eine der für R1 und R3 genannten Bedeutungen hat,
R4 Wasserstoff, Halogen, vorzugsweise Chlor, oder eine Sulfonsäuregruppe bedeutet
oder mit R5 zusammen einen ankondensierten Phenylring bildet,
R5 mit R4 zusammen einen ankondensierten Phenylring bildet,
R6, R7, R9 und R10 jeweils Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 oder 2 C-Atomen,
vorzugsweise Methyl bedeuten und
R8 Wasserstoff oder Halogen, vorzugsweise Chlor, ist und
X' für ein Äquivalent eines Anions steht, insbesondere für ein Chlorid-, Sulfat-,
Molybdat-, Phosphormolybdat-und Borat-Anion.
Besonders bevorzugt ist ein Ladungssteuermittel der Formel 1 worin R1 und R3
Phenylaminogruppen R2 eine m-Methyl-phenylaminogruppe und die Reste R4 bis R10
alle Wasserstoff sind.
Ammonium- und Immoniumverbindungen wie beschrieben in US-A-5 015 676.
fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen wie beschrieben in US-A-5 069 994,
insbesondere solche der Formel 3
R2
R1—CF=CH-CH2-N+-R3 · X (3)
R1—CF=CH-CH2-N+-R3 · X (3)
R1 perfluoriertes Alkyl mit 5 -11 C-Atomen,
R2, R3 und R4 gleich oder verschieden sind und Alkyl mit 1 - 5, vorzugsweise 1 - 2 C-Atomen
bedeuten,
X' ein Äquivalent eines Anions, vorzugsweise eine Tetrafluoborat- oder Tetra-Phenylborat-Anions
ist.
Vorzugsweise bedeutet
R1 perfluoriertes Alkyl mit 5 - 11 C-Atomen,
R2 und R3 Ethyl und
R4 Methyl
Biskationische Säureamide wie beschrieben in PCT-A-91/10172, insbesondere solche
der Formel 4
R1 R1
R2-N ?C CH2D^NH-CO <Q>
(X)-NH-C CH2^ nN ®R2
Iq Iq V '
R /T>
R
R1, R2 und R3 gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 - 5 C-Atomen, vorzugsweise
Methyl sind,
&eegr; für eine ganze Zahl von 2 bis 5 steht,
und X' für ein Äquivalent eines Anions steht, vorzugsweise für ein Tetraphenylborat-Anion.
Diallylammoniumverbindungen wie beschrieben in DE-A-4 142 541, insbesondere
solche der Formel 5
R1 R2
V/
(5)
CH2' CH2 Φ CH2 XH
R1 und R2 gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1-5, vorzugsweise 1 oder 2, C-Atomen,
bedeuten, insbesondere aber für Methylgruppen stehen und X' für ein
Äquivalent eines Anions steht, vorzugsweise für ein Tetraphenylborat-Anion steht,
die aus diesen erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6 (wie
beschrieben in DE-A-4 029 652 oder der
DE-A-4 103 610),
(6)
worin &eegr; einen Wert hat, der Molekulargewichten von 5000 bis 500000 entspricht.
Besonders bevorzugt sind jedoch Verbindungen der Formel 6 mit Molekulargewichten
von 40000 bis 400000.
Arylsulfide-Derivate wie beschrieben in DE-A-4 031 705, insbesondere solche der
Formel 7
HOCO COO
(7)
worin
R1, R2, R3 und R4 gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1-5, vorzugsweise 2 oder
3, C-Atomen, bedeuten und
R5 einer der zweiwertigen Reste -S-, -S-S-, -SO- oder -SO2- ist.
Beispielsweise sind R1 bis R4 Propylgruppen und R5 die Gruppe -S-S-.
Phenolderivate wie beschrieben in EP-A-O 258 651, insbesondere solche der Formel
(8)
worin
R1 und R3 Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 C-Atomen und
R2 und R4 Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3, vorzugsweise Methyl bedeuten.
Als Beisiel seien genannt die Verbindungen in denen R1 bis R4 Methylgruppen sind
oder in denen R2 und R4 Wasserstoff sind und R1 und R3 für die Gruppe -CH2-CH=CH2
stehen.
Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen wie beschrieben
in US-A-5 021 473 und in US-A-5 147 748, insbesondere solche der Formeln 9
R2
R1-P-R3 - X (9)
R1-P-R3 - X (9)
R4
worin
R1, R2, R3 und R4 gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1-8, vorzugsweise 3 bis
6, C-Atomen, bedeuten und X" für ein Äquivalent eines Anions steht, vorzugsweise für
ein Halogenid-Anion
und 10;
R2
R1-P-R3 ■ X (10)
R1-P-R3 ■ X (10)
worin
R1 ein hochfluorierter Alkylrest mit 5-15, vorzugsweise 6-10, C-Atomen,
R2, R3 und R4 Alkyl mit 3-10 C-Atomen oder Phenyl und
X" für ein Äquivalent eines Anions steht.
R2, R3 und R4 Alkyl mit 3-10 C-Atomen oder Phenyl und
X" für ein Äquivalent eines Anions steht.
Als Beispiel für eine Verbindung der Formel 9 sei genannt Tetrabutyl-phosphoniumbromid,
als Beispiele für Verbindungen der Formel 10 seien genannt die Verbindungen mit R1 = C8F17-CH2-CH2-, R2=R3=R4= Phenyl und X" = PF6- oder das
Tetraphenylborat-Anion.
Calix(n)arene wie beschrieben in EP-A-O 385 580 und wie beschrieben in EP-A-O 516
434, insbesondere solche der Formel 11
(11)
worin
R für Wasserstoff, Halogen, vorzugsweise Chlor, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl
mit 1-12 C-Atomen, Aralkyl, z.B. Benzyl oder Phenethyl, -NO2, -NH2, -NHR1 oder HR1R2
steht, wobei R1 Alkyl mit 1-8 C-Atomen, ggf. substituiertes Phenyl oder -Si(CH3)3
bedeuten.
10.
Metallkomplexverbindungen, wie Chrom-, Kobalt-, Eisen-, Zink- oder Aluminium-Azokomplexe
oder Chrom-, Kobalt-, Eisen-, Zink- oder Aluminium-Salicylsäurekomplexe der Formeln 12, 13 und 14
| \ | -N-Z |
| O | O |
| O | Q |
| / |
(12)
worin
M ein 2- oder 3-wertiges Metallatom, vorzugsweise Chrom, Kobalt, Eisen, Zink oder
Aluminium bedeutet,
Y und Z für zweibindige aromatische Ringe, vorzugsweise der Formeln
, Ha
oder HO3S
stehen, m eine der Zahlen 1 oder 2 ist und K+ ein Äquivalent eines Kations ist,
• Z
(13)
worin
M ein 2- oder 3-wertiges Metallatom, vorzugsweise Chrom, Kobalt, Eisen,
R1 Wasserstoff, Halogen, vorzugsweise Cl, Nitro oder Amidosulfonyl
R2 Wasserstoff oder Nitro,
R3 Wasserstoff, die Sulfonsäuregruppe, -CO-NH-R4 ist, wobei R4 = Phenyl, Alkyl mit
1-5 C-Atomen, das ggf. durch eine Mono-, Di- oder Trialkylaminogruppe substituiert
sein kann und
Z ein Gegenions ist, das die Neutralität des Komplexes herstellt, vorzugsweise ein
Proton, ein Alkali- oder ein Ammonium-Ion,
0,
(14)
M ein zweiwertiges Metall-Zentralatom, vorzugsweise ein Zinkatom,
R1 und R2 gleiche oder verschiedene, geradkettige oder verzweigte alkylgruppen mit
1-8, vorzugsweise 3-6 C-Atomen, beispielsweise tert. Butyl, bedeuten.
Derartige Verbindungen sind beschrieben in EP-A-O 162 632, US-A-4 908 225, EP-A-O
393 479, EP-A-O 360 617, EP-A-O 291 930, EP-A-O 280 272, EP-A-O 255 925, EP-A-O 251 326, EP-A-O 180 655, EP-A-O 141 377, US-A-4 939 061, US-A-4 623 606, US-A-4
590 141 und/oder charakterisiert durch die CAS-Nummern 31714-55-3,104815-18-1,
84179-68-8,110941-75-8, 32517-36-5, 38833-00-00, 95692-86-7, 85414-43-3, 136709-14-3,
135534-82-6, 135534-81-5, 127800-82-2, 114803-10-0, 114803-08-6.
Beispiele für besonders bevorzugte Metallkomplexverbindungen der obigen Formel 13
sind in der folgenden Tabelle angegeben.
| R1 | R2 | R3 | R4 | M | Z |
| Cl | H | H | - | Cr | H+ |
| NO2 | NO2 | -CONHR4 | Phenyl | Cr | H+/Na7NH4 + |
| Cl | H | -CONHR4 | Phenyl | Fe | H+/Na+/NH/ |
| Cl | H | -CONHR4 | -(CH2V -N+(CH3J3 |
Cr | er |
| -SO2NH2 | H | H | - | Co | H+/Na+/NH4 + |
Benzimidazolone wie beschrieben in EP-A-O 347 695, insbesondere solche der Formel
(15)
worin
R1 Alkyl mit 1-5 C-Atomen und R2 Alkyl mit 1-12 C-Atomen
und X ein Äquivalent eines Anions, insbesondere ein Chlorid- oder tetrafluoborat-Anion
Als Beispiel sei genannt die Verbindung mit R1 = CH3 und R2 = C11H23.
oder Azine der folgenden Colour Index-Nummern: Cl. Solvent Black 5, 5:1, 5:2, 7, 31
und 50; Cl. Pigment Black 1, Cl. Basic Red 2 und Cl. Basic Black 1 und 2.
Vorzugsweise enthält der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder mehrere
verschiedene Verbindungen aus folgenden Klassen:
Triphenylmethane der Formel 1; Diallylammoniumverbindungen der Formel 5 und die
daraus erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6; Arylsulfide-Derivate
der Formel 7; Metallkomplexverbindungen der Formeln 12 und 13.
Besonders bevorzugt sind Filter mit erfindungsgemäßen Elektretfasern, deren
Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 1 enthält, worin R1 und
R3 Phenylamino und R2 3-Methyl-phenylamino und X' ein Sulfatäquivalent ist. Diese
Verbindung, bekannt als Cl. Solvent Blue 124, entspricht der folgenden Formel 16:
00*0-0
■1/2 SO4
(16)
Besonders bevorzugt sind auch Filter mit erfindungsgemäßen Elektretfasern, deren
Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung
der Formel 5 oder 6 enthält, worin R1 und R2 Methyl und X' ein Tetraphenylborat-Anion
Weiterhin sind besonders bevorzugt erfindungsgemäße Filter mit Elektretfasern deren
Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 7, worin R1, R2, R3 und
R4 Propyl und R5 eine Disulfid-Brücke ist, oder der Formel 13, worin R1 Chlor, R2
Wasserstoff und Z ein Proton ist, enthält.
Die in erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasern haben einen Titer im
Bereich von 0,02 bis 20 dtex.
Für den Fall der "Split-Film-Fasern" kommt ein durchschnittlicher Titer von 0,02 bis 30
dtex in Betracht, mit geringen Anteilen gröberer und feinerer Fasern.
Fasern mit einem Titer von 0,02 bis 1 dtex, insbesondere von 0,02 bis 0,5 dtex vorzugsweise durch die "splitting" Technik (nicht zu verwechseln mit der SpMt-FiIm-Technik) hergestellt. Dabei werden Bikomponentenfasern, die aus Elektretwerkstoff und einem in einem Lösungsmittel löslichen Werkstoff mit "Island in the Sea" Querschnitte hergestellt werden und wobei der Elektretwerkstoff die Inseln bildet, mit dem betreffenden Lösungsmittel behandelt. Dabei lösen sich die löslichen Anteile der Bikomponentenfaser auf und es werden die außerordentlich feinen Inselfasern erhalten.
Fasern mit einem Titer von 0,02 bis 1 dtex, insbesondere von 0,02 bis 0,5 dtex vorzugsweise durch die "splitting" Technik (nicht zu verwechseln mit der SpMt-FiIm-Technik) hergestellt. Dabei werden Bikomponentenfasern, die aus Elektretwerkstoff und einem in einem Lösungsmittel löslichen Werkstoff mit "Island in the Sea" Querschnitte hergestellt werden und wobei der Elektretwerkstoff die Inseln bildet, mit dem betreffenden Lösungsmittel behandelt. Dabei lösen sich die löslichen Anteile der Bikomponentenfaser auf und es werden die außerordentlich feinen Inselfasern erhalten.
Die in erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasern sind weiterhin dadurch
gekennzeichnet, daß die Reißfestigkeit der Fasern 20 bis 80, vorzugsweise 30 bis 65
cN/tex,
die Reißdehnung 10 bis 200 %, vorzugsweise 10 bis 60 %, insbesondere 20 bis 50 %,
der Hitzeschrumpf, gemessen bei 200 0C trocken (S200) 0 bis 50 %, vorzugsweise
<
beträgt.
Die in erfindungsgemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasern können selbstverständlich
auch in Kombination mit einem Nichtelektret-Material als Zweikomponentenfasern vorliegen.
Dabei können sie beispielsweise als Bikomponentenfaser mit Kern/Mantel-Struktur mit
einem Kern aus Elektretwerkstoff der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung und einem Mantel aus niedrieger schmelzendem Polymermaterial vorliegen.
Die in erfindunggemäßen Filtern enthaltenen Elektretfasern können auch als
Bikomponentenfaser mit Kern/Mantel-Struktur mit einem Kern aus Normalfaser-Werkstoff,
d.h. einem beliebigen spinnfähigen Polymermaterial, und einem Mantel aus Elektretwerkstoff der oben angegebenen Zusammensetzung vorliegen.
Der Anteil der Elektretfasern im Filter, der diesem die gewünschte
Eigenschaftskombination vermittelt, kann, wie oben bereits ausgeführt u.U.
überraschend klein sein.
Oft ergibt sich ein merklicher wirtschaftlicher und technischer Vorteil bereits bei einem
Filter, das mindestens 10 % Elektretfasern enthält.
In der Regel ist es zweckmäßig, ein Filter einzusetzen, das 50 -100 % Elektretfasern
enthält, wobei die höchsten technischen Anforderungsprofile naturgemäß von Filtern
erfüllt werden können, die zu 100 % aus Elektretfasern bestehen.
Die Titer der Synthesefasern in den erfindungsgemäßen Filtern, liegen in dem für diese
Anwendungen üblichen Bereich.
Von Fall zu Fall kann es zweckmäßig sein, Mischtiter einzusetzen, insbesondere
können bei solchen Filtern, die nicht zu 100 % aus Elektretfasern bestehen, Elektretfasern und Normalfasern verschiedene Titer haben.
Die Synthesefasern können Endlosfasern oder Stapelfasern, zweckmäßigerweise mit
Stapellängen von 0,2 - 200 mm, sein.
Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, Filter einzusetzen, die sowohl Endlos- als
auch Stapelfasern enthalten.
So läßt sich z.B. in vielen Fällen die gewünschte Eigenschaftskombination eines Filters
durch Einmischen eines geeigneten Anteils von Elektret-Stapelfasern einstellen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein Filter herzustellen aus Mischungen von zwei oder mehreren Sorten von Elektretfasern, wobei jede Sorte ein anderes der oben genannten Ladungssteuermittel enthält.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein Filter herzustellen aus Mischungen von zwei oder mehreren Sorten von Elektretfasern, wobei jede Sorte ein anderes der oben genannten Ladungssteuermittel enthält.
Selbstverständlich können auch Mischungen von Elektret-Stapelfasern und normalen
Stapelfasern in einem Filter enthalten sein.
Das folgende Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine mögliche, bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Polyethylenterephthalat-Faserrohstoff wurde erfindungsgemäß modifiziert durch
Vermischen mit soviel des Ladungssteuermittels der Formel 16 (Cl. Solvent Blue 124)
in Form eines Masterbatches, daß die Konzentration des Solvent Blue 124 in der Spinnware 0,5 Gew.-% betrug. Dabei wurde das Masterbatch aus der hochkristallinen
Form des Ladungssteuermittels hergestellt, deren Röntgendiagramm (Cu-K-alpha-Strahlung)
einen starken Reflex bei 2 <5° = 18,47, drei mittelstarke Reflexe bei 2 6° =
6,97; 12,1 und 13,9 und schwache breite Reflexe bei 2 6° = 20,0; 21,7; 22,5; 24,8;
28,2; 30,7 und 32,2 aufweist.
Der so hergestellte Werkstoff wurde nach konventioneller Schmelzspinntechnologie
versponnen. Die Spinntemperatur betrug 285 0C, die Spinnabzugsgeschwindigkei lag
bei 1500 m/min.
Die produzierte Spinnware wurde nach ebenfalls konventioneller Bandstraßentechnologie (Stauchkammerkräuselung, Fixierung und Schnitt) zu
wollähnlichen, erfindungsgemäß modifizierten Stapelfasern mit einem Einzeltiter von 1,3
dtex verarbeitet.
Aus den hergestellten modifizierten Stapelfasern sowie aus Mischungen dieser Fasern
mit Normalfasern (Titer der Normalfasern ebenfalls 1,3 dtex) und jeweils 20 Gew.-%
Bindefasern (Typ: Bikomponentenfaser Polyester/Co-polyester in Kern/Mantelaufbau
mit einem Mantelschmelzpunkt von 110 0C, Titer 3 dtex) in den unten angegebenen
Zusammensetzungen wurden Filter für Pfeifen-Filtereinsätze und Zigarettenfilter hergestellt.
Der Absorptionsgrad der Filter für Teer und Geschmacksaktive Rauchbestandteile ließ
sich über das Mischungsverhältnis von Elektretfasern und Normalfasern den Tabaksorten und Geschmacksansprüchen anpassen.
In analoger Weise können Filter für Pfeifen-Filtereinsätze und Zigarettenfilter hergestellt
werden, wenn als Werkstoff für die Elektretfasern Zellulose-21/2 azetat oder Zellulosetriazetat
eingesetzt wird, das mit 0,5 Gew.- des oben verwendeten
Ladungssteuermittels der Formel 16 (Cl. Solvent Blue 124) spinngefärbt oder HT-gefärbt
wurde.
Wird anstelle des im Beispiel 1 eingesetzten Ladungssteuermittels der Formel 16 ein
solches der Formel 6 eingesetzt, worin R1 und R2 Methylgruppen sind, und X' ein
Tetraphenylborat-Anion ist, dessen mittleres Molgewicht, bestimmt über die Messung
der Lösungs-Viskosität, ca. 300000 beträgt und das einen Schmelzpunkt/Zersetzungspunkt von 225 0C hat, und im Übrigen genau so
gearbeitet, wie im Beispiel 1 beschrieben, so gelangt man zu einem Filtermaterial, das
ebenfalls sehr gute Abscheideleistungen aufweist. Das in diesem Beispiel eingesetzte
Ladungssteuermittel der Formel 6 kann nach der Beschreibung im Herstellungs-Beispiel
3 der DE-A-4 103 610 hergestellt werden.
Aus den hergestellten modifizierten Stapelfasern sowie aus Mischungen dieser Fasern
mit Normalfasern (Titer der Normalfasern ebenfalls 1,7 dtex) in verschiedenen Mischungsverhältnissen wurden Filter für Pfeifen-Filtereinsätze und Zigarettenfilter
hergestellt.
Der Absorptionsgrad der Filter für Teer und Geschmacksaktive Rauchbestandteile ließ
sich über das Mischungsverhältnis von Elektretfasern und Normalfasern den Tabaksorten und Geschmacksansprüchen anpassen.
In analoger Weise können Filter für Pfeifen-Filtereinsätze und Zigarettenfilter hergestellt
werden, wenn als Werkstoff für die Elektretfasern Zellulose-21 /2-azetat oder Zellulosetriazetat
eingesetzt wird, dessen Spinnlösung mit 0,5 Gew.- des oben verwendeten Ladungssteuermittels der Formel 6 versetzt wurde.
Claims (21)
1. Filter für Tabakrauch, enthaltend ein faserförmiges Filtermaterial und
gegebenenfalls weitere oberflächenaktive Festkörper zur Adsorption von gasförmigen Rauchbestandteilen und/oder im Rauch enthaltenen Aerosol-Partikeln,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial zumindest einen die Filterwirksamkeit signifikant erhöhenden Anteil von Elektretfasern enthält.
2. Filter für Tabakrauch gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Fasermaterial mindestens 10 Gew.-% Elektretfasern enthält.
3. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial zu 100 Gew.-% aus Elektretfasern besteht.
4. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektretfasern aus einem Werkstoff bestehen, der überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01
bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%),
bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.
5. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektretfasern in Kombination mit einem Nichtelektret-Material als Zweikomponentenfasern vorliegen.
6. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektretfasern einen Titer im Bereich von 0,02 bis 20 dtex haben.
7. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das fadenbildende Polymerisat oder Polykondensat schmelzspinnbar ist.
8. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das fadenbildende Polymerisat oder Polykondensat lösungsspinnbar ist.
9. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern überwiegend Zelluloseester enthält.
10. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern überwiegend Zellulose-2 1 /2- oder -triacetat enthält.
11. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat enthält aus der Gruppe Polyethylen und
Polypropylen.
12. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern überwiegend einen fadenbildenden Polyester enthält.
13. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern überwiegend Polyalkylenterephthalat oder Polypropylen enthält.
14. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern ein Ladungssteuermittel enthält wie es in Tonern für elektrophotographische
Prozesse enthalten ist.
15. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine oder verschiedene Verbindungen aus folgenden
Klassen enthält:
Triphenylmethane; Ammonium- und Immoniumverbindungen; fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen; biskationische Säureamide; polymere
Ammoniumverbindungen; Diallylammoniumverbindungen; Arylsulfide-Derivate; Phenolderivate; Phosphoniumverbindungen und fluorierte
Phosphoniumverbindungen; Calix(n)arene; Metallkomplexverbindungen; Benzimidazolone; oder Azine, Thiazine oder Oxazine, die im Colour Index als
Pigment Dyes, Solvent Dyes, Basic Dyes oder Acid Dyes aufgeführt sind.
16. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine oder mehrere verschiedene Verbindungen aus
folgenden Klassen enthält:
Triphenylmethane der Formel 1; Ammonium- und Immoniumverbindungen der
Formel 2; fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen der Formel 3; biskationische Säureamide der Formel 4; Diallylammoniumverbindungen der
Formel 5; die aus diesen erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6; Arylsulfide-Derivate der Formel 7; Phenolderivate der Formel 8;
Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen der Formeln 9 und 10; Calix(n)arene der Formel 11; Metallkomplexverbindungen
der Formeln 12, 13 und 14; Benzimidazolone der Formel 15; oder Azine der
folgenden Colour Index-Nummern: Cl. Solvent Black 5, 5:1, 5:2, 7, 31 und 50;
Cl. Pigment Black 1, Cl. Basic Red 2, Cl. Basic Black 1 und 2 und Cl. Oxidation Base 1; oder Thiazine der folgenden Colour Index Nummern: Cl.
Basic Blue 9, 24 oder 25 und Cl. Solvent Blue 8; oder Oxazine der Colour
Index Nummern Cl. Pigment Violet 23, Cl. Basic Blue 3,10 oder 12; sowie die
im Colour Index unter Basic Dye oder Acid Dye aufgeführten Azine, Thiazine
und Oxazine soweit sie die Spinn- und Verarbeitungstemperaturen des Elektret-Werkstoffs
vertragen.
17. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine oder mehrere verschiedene Verbindungen aus
folgenden Klassen enthält:
Triphenylmethane der Formel 1; Diallylammoniumverbindungen der Formel 5
und die daraus erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6; Arylsulfide-Derivate der Formel 7; Metallkomplexverbindungen der Formeln 12
und 13.
18. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 1 enthält, worin R1 und R3
Phenylamino und R2 3-Methyl-phenylamino und X' ein Sulfatäquivalent ist.
19. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 5 enthält, worin R1 und R2
Methyl und X" ein Tetraphenylborat-Anion ist.
20. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 7 enthält, worin R1, R2, R3 und
R4 Propyl und R5 eine Disulfid-Brücke ist.
21. Filter für Tabakrauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Elektretfasern als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 13 enthält, worin R1 Chlor, R2
Wasserstoff und Z ein Proton ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9309937U DE9309937U1 (de) | 1993-07-03 | 1993-07-03 | Filter für Tabakrauch, enthaltend Elektretfasern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9309937U DE9309937U1 (de) | 1993-07-03 | 1993-07-03 | Filter für Tabakrauch, enthaltend Elektretfasern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9309937U1 true DE9309937U1 (de) | 1993-08-26 |
Family
ID=6895174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9309937U Expired - Lifetime DE9309937U1 (de) | 1993-07-03 | 1993-07-03 | Filter für Tabakrauch, enthaltend Elektretfasern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9309937U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011042174A3 (en) * | 2009-10-09 | 2011-06-30 | Philip Morris Products S.A. | A method and apparatus for manufacture of smoking article filter assembly including electrostatically charged fibers |
| EP2811852A4 (de) * | 2012-01-27 | 2015-12-23 | Celanese Acetate Llc | Substituierte celluloseacetate und verwendungen davon |
-
1993
- 1993-07-03 DE DE9309937U patent/DE9309937U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011042174A3 (en) * | 2009-10-09 | 2011-06-30 | Philip Morris Products S.A. | A method and apparatus for manufacture of smoking article filter assembly including electrostatically charged fibers |
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| US9788572B2 (en) | 2009-10-09 | 2017-10-17 | Philip Morris Usa Inc. | Method and apparatus for manufacture of smoking article filter assembly including electrostatically charged fibers |
| US10226070B2 (en) | 2009-10-09 | 2019-03-12 | Philip Morris Usa Inc. | Filter rod including electrostatically charged fibers |
| EP2811852A4 (de) * | 2012-01-27 | 2015-12-23 | Celanese Acetate Llc | Substituierte celluloseacetate und verwendungen davon |
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