DE960707C

DE960707C - Process for producing smoke filter bodies for tobacco products from a fiber pulp, and smoke filter bodies produced by this process

Info

Publication number: DE960707C
Application number: DEM13837A
Authority: DE
Inventors: Paul Adolf Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-05-01
Filing date: 1952-04-25
Publication date: 1957-03-28
Also published as: FR1068642A; CH288717A

Description

AUSGEGEBEN AM 28. MÄRZ 1957ISSUED MARCH 28, 1957

M 13837111179bM 13837111179b

RauchfilterkörperSmoke filter body

Es wird, seit langem versucht, die beim Rauchen von Tabakwaren entstehenden gesundheitsschädlichen Stoffe, wie Nikotin, Pyridin, Ammoniak, durch sogenannte Rauchfilter in der Tabakware zurückzuhalten, so daß sie nicht oder nur in geringer, nicht schädlicher Menge in den Körper des Rauchenden gelangen können. Eine Art des heute verwendeten Rauchfilters besteht aus in der Längsrichtung des Filters zusammengefaltetem, mehrlagigem Kreppapierband (ζ. Β. mehrschichtiges gekrepptes Seidenpapier, gekreppte Zellstoffwatte) mit oder ohne Zwischenschichten von filter- oder adsorptionsfähigen Stoffen, z. B. Watteschleiereinlage, zwischen den einzelnen Papierlagen. Bei diesen Filtern, kann, es schwierig werden, den Rauch stets in gewünschtem Maße zu filtern, denn derartige Filterausbildungen weisen Längskanäle auf, durch die der Rauch durchströmen kann. Um diese Eigenheit zu beseitigen, ist schon vorgeschlagen worden,, vor dem Filter der genannten Art tabakseitig einen Watteknäuel anzubringen, der die Aufgabe hat, die gesundheitsschädlichen Stoffe aufzunehmen, so daß dem nachgeschalteten eigentlichen Filter nur noch untergeordnete Be-It has been tried for a long time while smoking harmful to health caused by tobacco products Substances such as nicotine, pyridine, ammonia, through so-called smoke filters in tobacco products so that they do not get into the body of the des Can reach smokers. One type of smoke filter used today consists of lengthways the filter folded, multi-layer crepe paper tape (ζ. Β. multi-layer creped Tissue paper, creped cellulose wadding) with or without intermediate layers of filter or adsorbent substances, e.g. B. Cotton veil insert, between the individual layers of paper. at With these filters, it can be difficult to always filter the smoke to the desired extent, because Such filter designs have longitudinal channels through which the smoke can flow. Around To eliminate this peculiarity has already been proposed, before the filter of the aforesaid Art of attaching a wad of cotton wool on the tobacco side, which has the task of removing the unhealthy Absorb substances, so that the downstream actual filter only subordinate

deutung zukommt. Aber auch eine solche Filterkombination stellt keine ideale Lösung dar, abgesehen, davon, daß sie herstellungsmäßig umständlich und daher teuer ist.interpretation. But even such a filter combination is not an ideal solution, apart from from the fact that it is cumbersome to manufacture and therefore expensive.

Es ist auch versucht worden, Filterkörper aus lockeren, trockenen Fasern zu formen, doch weisen solche Filterkörper den Nachteil auf, daß lose Fasern oder Bruchteile davon beim Rauchen in den Mund gelangen können, wie dies beispielsweise bei ίο Zigaretten ohne Mundstück bezüglich der Tabakfasern der Fall ist. Diesen Nachteil umgeht ein anderer Vorschlag, bei dem der Filterkörper aus einzelnen, trockenen, nebeneinanderliegenden, zu einem fortlaufenden Strang geformten Papierstreifen besteht, die die ganze Länge des Filterkörpers einnehmen. Aber dieser Füterkörper weist den bereits geschilderten Nachteil auf, daß durch die einheitlich längs angeordneten Papierstreifen der Rauch zum Teil ungehindert zwischen den Papierstreifen hindurchströmen kann,, so daß die gewünschte Filterwirkung nicht erreicht wird.Attempts have also been made to form filter bodies from loose, dry fibers, but they do Such filter bodies have the disadvantage that loose fibers or fragments of it when smoking in the Mouth can get, as is the case, for example, with ίο cigarettes without a mouthpiece with regard to the tobacco fibers the case is. Another proposal avoids this disadvantage, in which the filter body goes out individual, dry, juxtaposed paper strips formed into a continuous strand consists, which occupy the entire length of the filter body. But this feed body shows the disadvantage already outlined that by the uniformly longitudinally arranged paper strips the smoke can partially flow unhindered between the paper strips, so that the desired filter effect is not achieved.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zum Herstellen von, Rauchfilterkörpern wird ein Faserbrei verwendet, der durch Auflösung eines Papiers unter der Einwirkung von kochendem Wasser oder Dampf entsteht. Bei einer derartigen Behandlung werden aber ZelJulosefasern glitschig und glasig; sie büßen ferner ihr© Steifigkeit und Elastizität größtenteils ein, so daß sich ihre Struktur in einer für den Verwendungszweck höchst ungünstigen Weise; ändert. Des weiteren, erhalten die Zellulosefasern bei der Papierherstellung infolge des dabei üblichen Aufdampfens auf Trockentrommeln einen sogenannten Bügelgeschmack, der mit den hohen Anforderungen bezüglich Geschmack- und Geruchfreiheit, die an solche Filterkörper gestellt werden müssen, unvereinbar ist. Auch, die Formgebung und die Trocknung der Filterkörper ist bei diesen bekannten Verfahren problematisch und für eine Massenherstellung ungeeignet.In another known method of manufacturing smoke filter bodies, a pulp is used used by dissolving a paper under the action of boiling water or Steam is produced. With such a treatment, however, cellulose fibers become slippery and glassy; They also lose their rigidity and elasticity for the most part, so that their structure becomes one most unfavorable for the intended use; changes. Furthermore, the cellulose fibers are preserved in paper production due to the usual evaporation on drying drums so-called ironing taste, which meets the high requirements in terms of freedom from taste and odor, that must be placed on such filter bodies is incompatible. Also, the design and the drying of the filter body is problematic in these known methods and for a Mass production unsuitable.

Des weiteren, ist es auf den Fachgebieten für die Herstellung von Rauchwaren schon bekannt, Tabak . zu zerkleinern und zu einem Brei anzurühren,, aus dem in fortlaufendem Strang Rauchwaren hergestellt werden. Bei diesen Tabakbreisträngeti handelt es sich aber weder um Rauchfilterkörper im allgemeinen noch um solche aus getrocknetem Faserbrei im besonderen, wie dies gemäß der Erfindung vorgeschlagen wird. Abgesehen davon dürfte sich Tabakbrei aus verschiedenen Gründen nicht für Filterzwecke eignen.Furthermore, it is on the specialties for the Manufacture of tobacco products already known tobacco. to chop and mix to a pulp, out tobacco products are produced in a continuous strand. With these tobacco pulp strands But it is neither smoke filter bodies in general nor those made of dried ones Pulp in particular, as proposed according to the invention. Apart from that, should tobacco pulp is unsuitable for filtering purposes for various reasons.

Andere Filtereinlagen, aus· Schwamm, aus Wolle, aus Holzwolle, aus zu einer Schnur zusammenrgezwirnten Fasern, aus Gestricken aus flachen Metalldrähten' und Textilf asern, aus in. der Längsachse der Tabakware verlaufenden Wattesträngen, aus von Filtrierpapier gewonnener Masse, aus Gespinsten verschiedener Fasern* ζ. B. Baumwoll·- und Zelhilosefasern, usw. konnten sich nicht durchsetzen, vermutlich weil entweder ihre Wirkung problematisch war,, oder weil sie zu teuer waren oder sich schlecht mit der Tabakware, z. B. Zigaretten,, verarbeiten ließen.Other filter inserts, made of sponge, made of wool, made of wood wool, of fibers twisted into a cord, of flat knitted fabrics Metal wires and textile fibers, made of cotton wool strands running in the longitudinal axis of the tobacco product, from mass obtained from filter paper, from spun threads of different fibers * ζ. B. Cotton - and cellulose fibers, etc. could not prevail, probably because either their effect was problematic, or because they were too expensive or bad with the tobacco product, z. B. cigarettes ,, let process.

Auch die zusätzliche Verwendung von Adsorptionlstoffen, wie Aktivkohle, ergab keine befriedigende Verbesserung, weil die Adsorptionsstoffe während des Rauchens zum Teil losgelöst und zusammen mit den schädlichen Stoffen eingeatmet werden, in gewissem Maße auch dann, wenn die Aktivkohle nur dem dem Munde des Rauchers abgekehrten Ende des Filters beigemischt ist.The additional use of adsorbents, such as activated carbon, was also unsatisfactory Improvement because the adsorbents are partially detached during smoking and are inhaled along with the harmful substances, to a certain extent even then, when the activated charcoal is only added to the end of the filter facing away from the smoker's mouth is.

Die Erfindung zeigt nun einen anderen Weg, wie ein brauchbarer Filterkörper aus einem Faserbrei erhalten werden kann. Erfmdungsgemäß wird der Hauptbestandteil des Faserbreies durch mechanische Zerfaserung von Rohzellulose in kaltem Wasser hergestellt, wobei der Faserbrei unmittelbar vor der Verarbeitang wenigstens teilweise entwässert und dann zu einem langen Sträng verfonnt wird, der anschließend durch nicht elektrische Mittel, z. B. durch Vakuum, vorgetrocknet, dann in einem elektrischen Hochfrequenzfeid weitergetrocknet und gegebenenfalls schließlich in einem an sich bekanntem Trockenofen, z. B. in einem Heißluftkanal, fertiggetrocknet wird. Als Faserstoff wird mit Vorteil ein Zellulosefaserstoff, insbesondere ein Holzzelltilosefaserstoff verwendet. Es kamt aber aach zweckmäßig sein, eine Mischung verschiedener Faserarten zu verwenden. Einem Holzzellttlosefaserstoff können z. B. mit Vorteil zttr Auflockerung des Fasergefüges Baumwall· oder Wollefasern· oder beide zugesetzt werden. Als Faserstoffe, insbesondere als Zusätze zu einem Holzzellulasefaserstoff, eignen sich auch Faserstoffe aus anorganischen Stoffen, z.B. mineralischer Natur wie Asbestfasern, oder aus Kunststoff, z. B. der unter dem Handelsnamen »Nylon« bekannte. Es hat sich dabei gezeigt, daß es zweckmäßig ist, die Menge der Zusätze an anderen Fasern, auf 50 Gewichtsprozent der gesamten trockenen Fasermasse zu beschränken;, damit eine gewisse Homogenität der Faseirmasse gewalirt bleibt. Mit besonderem Vorteil wird eine Fasermasse verwendet, bei der die Fasern kürzer, z. B. höchstens halb so lang sind wie der Rauchfilterkörper, da dadurch die Entstehung von Längskanälen erschwert wird.The invention now shows another way, such as a usable filter body made from a fiber pulp can be obtained. According to the invention, the main component of the pulp is mechanically Defibration of raw cellulose is made in cold water, with the pulp immediately at least partially dehydrated before processing and then formed into a long strand is followed by non-electrical Medium, e.g. B. by vacuum, pre-dried, then in further dried in an electrical high-frequency field and optionally finally in a known drying oven, e.g. B. in a hot air duct, is finished drying. A cellulose fiber, in particular, is advantageously used as the fiber material a wood cellulose fiber is used. It came but it may also be advisable to use a mixture of different types of fiber. A wood cellless fiber can e.g. B. with advantage zttr loosening of the fiber structure or Wool fibers or both can be added. As fiber materials, especially as additives to one Wood cellulase fiber, fiber materials are also suitable made of inorganic materials, e.g. of a mineral nature such as asbestos fibers, or made of plastic, e.g. B. known under the trade name "Nylon". It has been shown that it is useful the amount of additives of other fibers, to 50% by weight of the total dry fiber mass to restrict; to allow a certain homogeneity the fiber mass remains curled. With special Advantageously, a fiber mass is used in which the fibers are shorter, e.g. B. at most half as much are as long as the smoke filter body, as this makes the creation of longitudinal channels more difficult.

Die praktische Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Rauchfilterkörper kann beispielsweise derart erfolgen, daß die z. B. einem Holländer oder Rührbottich entnommenen, noch nassen Fasern als breiige Masse direkt zu einem oder mehreren Strängen entsprechend der Querschnittsform des Rauchfilterkörp.ers verformt werden und anschließend dieser Strang entwässert und getrocknet wird. Um zu. verhindern, daß sich unter Umständen die Fasern vor und während der Verformung beim Entwässern in eine bestimmte Richtung legen, kann es zweckmäßig sein, die Fasermasse mindestens unmittelbar vor der Verformung, iao vorzugsweise aber auch während der Formgebung, der nachfolgenden Entwässerung und Trocknung mechanischen Schwingungen auszusetzen. Die Schwingungen können dabei durch. Rührwerke, Schüttelbewegungen u. dgl. zustande kommen. Es 1*5 kann dabei von Vorteil sein, die Schwingungs-The practical production of the smoke filter bodies designed according to the invention can, for example take place in such a way that the z. B. removed from a Dutchman or a mixer, yet wet fibers as a pulpy mass directly into one or more strands according to the cross-sectional shape des Rauchfilterkkör.ers are deformed and then drained this strand and is dried. In order to. prevent the fibers from moving before and during the deformation When dewatering in a certain direction, it can be useful to put the fiber mass at least immediately before the deformation, but generally preferably also during the shaping, to subject the subsequent dewatering and drying to mechanical vibrations. the Vibrations can get through. Agitators, shaking movements and the like come about. It 1 * 5 can be of advantage to reduce the vibration

frequenz- zu ändern. Insbesondere hat sich als nützlich erwiesen, während der Verformung und Entwässerung eine andere Frequenzzusammensetzung zu verwenden als vor der Verformung. Vorzugsweise werden während der Verformung und Entwässerung Schwingungen mit einem größeren Anteil an höheren Frequenzen, z. B. solcher im Ultraschaillgebiet, verwendet als vor der Verformung. Bezüglich dierTrocknung empfiehltfrequency- to change. In particular has proven useful during deformation and Drainage to use a different frequency composition than before the deformation. Preferably during the deformation and dewatering vibrations with a larger proportion of higher frequencies, e.g. B. those in the ultrasound area, used as before the deformation. Recommended for drying

ίο sich, insbesondere zur Vortrocknung unmittelbar nach der Verformung, der Wasserentzug durch Vakuum, z. B. bis hinunter zu einem Wassergehalt von 6o Gewichtsprozent, und anschließend die Weitertrocknung durch Hochfrequenzfelder. Die Fertigtrocknung kann dann in einem an sich bekannten Trockenofen, z. B. einem Heißluftkanal, erfolgen. Zur Abschlieißung der Poren können die Mantelflächen des Filterkörpers in an sich bekannter Weise noch mit einem Bindemittel besprüht werden.ίο directly, especially for pre-drying after deformation, the dehydration by vacuum, e.g. B. down to a water content of 60 percent by weight, and then further drying by high-frequency fields. the Finished drying can then in a known drying oven, for. B. a hot air duct, take place. To close off the pores, the jacket surfaces of the filter body can be used in a manner known per se Way can still be sprayed with a binder.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß hergestellten Filterkörper besteht darin, daß sie eine genügende innere Festigkeit besitzen, daß sie also keiner Außenumhüllung zur Wahrung ihrer Form bedürfen, wie dies bei den bisher üblichen Filterkörpern der Fall ist, die z. B. aus zusammengefaltetem Kreppapier bestehen und, die das Bestreben haben, auseinanderzufalten und somit durch eine Papierumhüllung zusammengehalten werden müssen. Die erfindungsgemäß hergestellten. Filterkörper weisen ferner den Vorteil auf, daß sie praktisch vollkommen staubfrei sind, da die Fasern aus dem nassen Zustand direkt zum Filter verformt werden, ohne daß die einzelnen Fasern während und nach der Trocknung noch irgendwelchen mechanischen Beanspruchungen, ausgesetzt sind, wodurch sich durch die Zertrümmerung wie Reißen, Brechen, Quetschen, der Fasern staubartige Partikelchen bilden könnten.A particular advantage of the filter body produced according to the invention is that they have a have sufficient internal strength that they do not have an outer covering to maintain their shape require, as is the case with the previously customary filter bodies, the z. B. from folded Crepe paper are made and that have the tendency to unfold and thus through a paper envelope must be held together. The manufactured according to the invention. Filter body also have the advantage of being practical are completely dust-free, as the fibers are deformed from the wet state directly to the filter without losing any of the individual fibers during and after drying mechanical stresses, which can result in shattering such as tearing, Breaking, squeezing, the fibers dust-like particles could form.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Process for manufacturing smoke filter bodies for tobacco products, made from a pulp, characterized in that by mechanical Defibration of raw cellulose in cold water is the main component of a pulp which pulp is at least partially dewatered immediately before processing and is then continuously deformed into a strand, which then goes through, not electrical means, e.g. B. by vacuum, pre-dried, then in a high frequency electric field further dried and optionally finally in a known per se Drying oven, e.g. B. a hot air duct, is completely dried.

2. The method according to claim 1, characterized in, that the fiber mass before or during or before and during deformation mechanical vibrations is exposed.

3. The method according to claim 2, characterized in that that vibrations 'used' ground, of which at least one frequency component belongs to the ultrasound area.

4. The method according to claim 1, characterized in that that during the pre-drying of the formed strand this mechanical vibrations is exposed.

5. smoke filter body, produced by the method according to claim 1, characterized through a matted and dimensionally stable fiber mass without a preferred direction of the individual fibers.

6. smoke filter body according to claim 5, characterized in that the 'total dried fiber mass up to 50 percent by weight Has cotton fibers.

7. smoke filter body according to claim 5, characterized characterized in that the dried fiber mass contains up to 50 percent by weight of wool fibers having.

8. smoke filter body according to claim 5, characterized in that the dried Has fiber mass up to 50 percent by weight synthetic fibers.

9. Smoke filter body according to claim 5, characterized in that the dried fiber mass has up to 50 percent by weight of fibers of an inorganic nature. g _o

10. smoke filter body according to claim 5, characterized characterized in that the dried fiber mass contains up to 50 percent by weight of fibers of a mineral nature.

Considered publications: German patent specifications No. 186 929, 215 370, 134, 382 633, 470 788, 612 737, 663 611; Swiss Patent No. 276 403; British Patent No. 392 169.