EP0609284B1 - Zigarettenfilter - Google Patents

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EP0609284B1
EP0609284B1 EP92921347A EP92921347A EP0609284B1 EP 0609284 B1 EP0609284 B1 EP 0609284B1 EP 92921347 A EP92921347 A EP 92921347A EP 92921347 A EP92921347 A EP 92921347A EP 0609284 B1 EP0609284 B1 EP 0609284B1
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filaments
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    • D01F2/24—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives
    • D01F2/28—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives from organic cellulose esters or ethers, e.g. cellulose acetate

Definitions

  • Modern cigarette filters are almost exclusively made from cellulose (2.5) acetate. Compared to the paper and cotton filters used previously, this material offers the advantage that the cable used for filter production can be produced in a variety of specifications, in particular with regard to the fiber cross section, and is easy to process into filters which in turn can be used in high-speed cigarette making machines .
  • the filters made from cellulose acetate also look good when smoked.
  • the "hardener" triazetin (glycerol triacetate) or triethylene glycol diacetate added to the cable (not already the fibers) during the production of the filter rods give the filter a high selectivity towards some health-threatening ingredients of tobacco smoke, such as phenols and N-nitrosamines.
  • Suitable water-soluble materials according to the invention are di- and trisaccharides, alkali and alkaline earth salts of organic and some mineral acids (e.g. magnesium chloride, magnesium sulfate, sodium chloride, sodium sulfate, etc.).
  • organic and some mineral acids e.g. magnesium chloride, magnesium sulfate, sodium chloride, sodium sulfate, etc.
  • starch chemical or biologically partially degraded starch, starch derivatives, starch-containing products such as cereal flour, dextrins are suspended in the spinning solution, these additives are broken down by soil microorganisms in sewage treatment plants, etc.
  • the structure of the individual fibers of the smoked cigarette filter is destroyed and the further microbiological degradation of the remaining cellulose (2,5) acetate is facilitated and accelerated.

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Description

  • Moderne Zigarettenfilter werden fast ausschließlich aus Zellulose-(2,5)-azetat erzeugt. Gegenüber den früher verwendeten Papier- und Wattefiltern bietet dieses Material den Vorteil, daß das zur Filterherstellung dienende Kabel in einer Vielfalt von Spezifikationen, insbesondere hinsichtlich des Faserquerschnitts, hergestellt werden kann und leicht zu Filtern zu verarbeiten ist, die ihrerseits bei schnellaufenden Zigarettenerzeugungsmaschinen verwendet werden können. Die aus Zelluloseazetat hergestellten Filter sehen auch in berauchtem Zustand gut aus. Die dem Kabel (nicht schon den Fasern) bei der Erzeugung der Filterstäbchen zugegebenen "Härter" Triazetin (Glyzerintriazetat) bzw. Triäthylenglykoldiazetat verleihen dem Filter hohe Selektivität gegenüber einigen gesundheitlich bedenklichen Inhaltsstoffen des Tabakrauchs, wie Phenolen und N-Nitrosaminen.
  • Der Nachteil dieses Materials gegenüber chemisch nicht modifizierter Zellulose ist durch seine langsame Abbaubarkeit durch Mikroorganismen gegeben. Nach neueren Forschungsarbeiten wird reines Zellulose-(2,5)-azetat in der Form von Filterstäbchen bei einer Kompostierung unter optimalen Bedingungen in rund 6 bis 9 Monaten durch Mikroorganismen abgebaut, im wässrigen Medium von Kläranlagen ist mit 12 bis 15 Monaten zu rechnen (vgl. "Degradiation of cellulose acetate filters in the environment" Paper presented at the CORESTA meeting of September 1991 in Utrecht by H.M. Lowe and J.N.T. White). Erschwert wird dieser Abbau durch die Kompaktheit der Filter, durch die Beigabe der oben erwähnten "Härter" sowie durch ihr adsorbiertes Tabak-Rauchkondensat.
  • Man kann davon ausgehen, daß, bedingt durch diese relativ langen Abbauzeiten bei der Kompostierung und in Kläranlagen, das Problem "Umweltbelastung durch Zigarettenfilter" derzeit nicht gelöst ist. Die in EP 0 363 288 geoffenbarten Filter, bei denen die Fasern aus Zelluloseazetat mit einem Überzug aus Natriumcarbonat versehen sind, stellen in dieser Hinsicht keine Ausnahme dar.
  • Unter möglichst vollständiger Beibehaltung der Vorteile derzeit üblicher Zelluloseazetatfilter sollen diese derart modifiziert werden, daß der mikrobielle Abbau gegenüber dem in der jünsten einschlägigen Literatur angegebenen Zeitbedarf deutlich beschleunigt wird.
  • Die gestellte Aufgabe wird gelöst, wenn Zigarettenfilter unter Verwendung von Kabeln hergestellt werden, welche nach den Verfahren gemäß Patentanspruch 1 oder 2 hergestellt worden sind.
  • Als erfindungsgemäß einsetzbare wasserlösliche Materialien kommen Di- und Trisaccharide, Alkali- und Erdalkalisalze organischer und einiger Mineralsäuren (z.B. Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Natriumchlorid, Natriumsulfat, etc.) in Frage.
  • Unter dem Einfluß von Feuchtigkeit wird das wasserlösliche Material aus den Zigarettenfiltern herausgelöst und somit die Struktur der Einzelfasern zerstört. Die sich dabei ergebende große Oberfläche der zurückbleibenden Faserbruchstücke ermöglicht einen schnelleren mikrobiellen Abbau des Zellulose-(2,5)-azetats.
  • Werden andererseits in der Spinnlösung Stärke, chemische oder biologisch partiell abgebaute Stärke, Stärkederivate, stärkehaltige Produkte wie Getreidemehl, Dextrine, suspendiert, so werden diese Zusatzstoffe durch Mikroorganismen des Bodens in Kläranlagen usw. abgebaut. Auch hier wird also die Struktur der Einzelfasern der berauchten Zigarettenfilter zerstört und der weitere mikrobiologische Abbau des zurückbleibenden Zellulose-(2,5)-azetats erleichtert und beschleunigt.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Zelluloseazetat-Kabels, wobei die das Kabel bildenden Fasern durch Auspressen einer Spinnlösung gewonnen werden, welche außer Zellulose-(2,5)-azetat und Lösungsmittel in der Spinnlösung schwer lösliche, nichttoxische Verbindungen mit einem Anteil von 0,1 - 5 Gew.%, bezogen auf das Zellulose-(2,5)-azetat, enthält, wobei der Durchmesser der Verbindungen mindestens 30 % unter dem Durchmesser der Fasern liegt, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe wasserlösliche Verbindungen verwendet werden.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Zelluloseazetat-Kabels, wobei die das Kabel bildenden Fasern durch Auspressen einer Spinnlösung gewonnen werden, welche außer Zellulose-(2,5)-azetat und Lösungsmittel in der Spinnlösung schwer lösliche, nichttoxische Verbindungen mit einem Anteil von über 0,1 Gew.%, bezogen auf das Zellulose-(2,5)-azetat, enthält, wobei der Durchmesser der Verbindungen mindestens 30 % unter dem Durchmesser der Fasern liegt, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe bakteriell abbaubare organische Verbindungen, insbesondere Stärke oder Stärkederivate oder Dextrine verwendet werden.
  3. Zigarettenfilter, welcher unter Verwendung eines Kabels aus Zellulose-(2,5)-azetat enthaltenden Einzelfasern hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern eine wasserlösliche Verbindung oder eine bakteriell abbaubare organische Verbindung, insbesondere Stärke oder Stärkederivate oder Dextrine, enthalten, sodaß die wasserlösliche Verbindung unter dem Einfluß von Feuchtigkeit aus dem Zigarettenfilter herauslösbar ist oder die bakteriell abbaubare organische Verbindung durch Mikroorganismen abbaubar ist, womit die Struktur der Einzelfasern zerstört wird und der weitere Abbau des Zellulose-(2,5)-azetats erleichtert ist.
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