EP1921934A2 - Filter oder filterelement für tabakrauch. zigarette mit einem derartigen filter oder filterelement und verfahren zur herstellung eines derartigen filters oder filterelementes - Google Patents

Filter oder filterelement für tabakrauch. zigarette mit einem derartigen filter oder filterelement und verfahren zur herstellung eines derartigen filters oder filterelementes

Info

Publication number
EP1921934A2
EP1921934A2 EP06776743A EP06776743A EP1921934A2 EP 1921934 A2 EP1921934 A2 EP 1921934A2 EP 06776743 A EP06776743 A EP 06776743A EP 06776743 A EP06776743 A EP 06776743A EP 1921934 A2 EP1921934 A2 EP 1921934A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
additives
additive
zones
filter body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06776743A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Maurer
Eberhard Teufel
Paul Rustemeyer
Eckart SCHÜTZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cerdia Produktions GmbH
Original Assignee
Rhodia Acetow GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102005042099A external-priority patent/DE102005042099A1/de
Priority claimed from DE102005060972A external-priority patent/DE102005060972A1/de
Application filed by Rhodia Acetow GmbH filed Critical Rhodia Acetow GmbH
Publication of EP1921934A2 publication Critical patent/EP1921934A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/048—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure containing additives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/24—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by extraction; Tobacco extracts
    • A24B15/241—Extraction of specific substances
    • A24B15/245—Nitrosamines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • 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
    • A24D3/16—Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • 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
    • A24D3/16—Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A24D3/163—Carbon

Definitions

  • Filter or filter element for tobacco smoke Cigarette with such a filter or filter element and method for producing such a filter or filter element
  • the invention relates to a filter or a filter element for tobacco smoke with a substantially cylindrical filter body.
  • Tobacco smoke filters are used in filter cigarettes to at least partially remove the combustion products produced upon burning of the tobacco from the smoke before it is inhaled.
  • an additive in particular particulate activated carbon. This can be done in different ways, depending on the particular type of filter used.
  • Spatial filters are made of filter tow formed from endless stuffer box crimped filaments.
  • a solution of about 30% cellulose-2,5-acetate in acetone is forced through spinnerets, the acetone evaporated in a spinning shaft, a plurality of filaments combined into a band and this then stauchschgeköselt.
  • the product is then dried and pressed into bales.
  • the filter tow is the BaI len and processed on a filter rod machine to filter rods.
  • the filter tow is stretched in a stretching device, provided with an additive used for bonding the filaments, compacted after formation of a so-called Lunte cross-axial, wrapped with paper and cut on the Endlä ⁇ ge the filter rods.
  • activated charcoal granules may be embedded in the Filame ⁇ tnetzwerk or finely divided activated carbon occupy the individual filaments. This can be done, for example, by sprinkling activated carbon granules or by applying the activated carbon from a slurry in an aqueous phase, a volatile organic carrier or a plasticizer liquid. In this process, the particulate activated carbon in the entire filter volume is distributed more or less evenly.
  • the output material used is a sheet, such as e.g. Paper, spunbond, textile fabric or nonwovens.
  • the sheet-like starting material rolled up onto a reel is unrolled, shaped into a rod-shaped product and compacted transversely-axially, wrapped in paper and cut to the final length of the filter rods.
  • the sheet may be crimped by a creping device prior to forming the rod parallel to the direction of travel, thereby reducing the material density and affecting the draft of the filter.
  • the activated carbon is introduced into the filter by doping the sheet-like starting material, in particular the paper, with activated carbon.
  • Such doped paper filters include small particle size activated carbons which are bonded to the paper in the papermaking process. As a result of the process, the activated carbon is distributed over the entire filter volume.
  • Stabilizers These additives have no retention effect on the smoke stop materials.
  • all additives so both the activated carbon and the other additives provided inside the fibers, filaments and films are evenly distributed over the entire filter volume.
  • US 3,311,519 discloses a spatial filter made of classic filter tow. Activated carbon is added to this spatial filter, the activated carbon being applied in strips to the stretched filter tow material.
  • the above-described filters have the disadvantage that the amount of activated carbon which can be introduced into the filter body is limited by the filter volume as well as by the draft resistance still accepted by the smoker, which excessively increases when the amount of activated carbon is too high. As a result, the determined by the activated carbon Rete ⁇ tions Basil the tobacco filter is limited.
  • the invention is therefore based on the object to provide a filter or a filter element and a cigarette with such a filter or filter element, which allow an improved filtration of combustion products. Furthermore, a method for producing such a filter or filter element is to be created.
  • this object is achieved by the subject matter of claims 1 and 13 and with respect to the cigarette by the subject matter of claim 14 alternatively.
  • the object is achieved by the subject matter of claim 15.
  • the invention is based essentially on the idea of providing a filter or a filter element for tobacco smoke with a substantially cylindrical filter body, which in particular has at least two different additives.
  • the additives are arranged in at least two zones arranged downstream of one another in the longitudinal-axial direction of the filter body and / or in at least two zones, in particular layers, arranged one above the other in the radial direction of the filter body.
  • the invention also provides a filter or filter element for tobacco smoke with a substantially cylindrical filter body, producible from a flat material in the initial state, in particular endlessly crimped filaments, paper, nonwoven, textile fabric, non-wovens and the like, characterized in that the filter body has at least two zones arranged downstream of one another in the longitudinal-axial direction of the filter body, a tobacco-side zone having an additive and an orifice-side zone being free of additive.
  • the resulting spatial separation of the various additives wherein in the border zones of the zones a certain mixing of the additives is not excluded, creating the prerequisite that various additives can be combined with each other, which increase the overall filtration performance of the filter.
  • This can be achieved, for example, by a suitable choice of additives which, in combination, enhance the effectiveness of the individual additives.
  • the invention provides the opportunity to expand the range of different combustion products that can be removed by selective retention of the various additives from the smoke.
  • the invention further provides the prerequisite that various additives can be used, of which an additive for the other additives or a protective function.
  • an upstream additive filters out the ingredients harmful to the effectiveness of the subsequent additive from the smoke before they come into contact with the subsequent additive.
  • the invention provides that the various additives are spatially separated and in at least two in the longitudinal axial direction of the filter body mutually downstream zones and / or in at least two in the radial direction of the filter body at least partially superimposed zones.
  • the zonewise arrangement of the various additives has the further advantage that various additives can be used which would enter into an undesirable chemical reaction in homogeneous mixture with each other.
  • various additives can unfold their effect freely, without these additives adversely affecting one another.
  • Retention performance is significantly increased, so that in surface filters already be knew advantages, in particular the comparatively low draw resistance and the good biodegradability come particularly to fruition.
  • a directly mouth-side zone is substantially free of additives.
  • At least one additive comprises a means for enhancing the effectiveness of at least one further additive.
  • At least one additive comprises a sorbent, in particular an adsorbent or an absorbent, whereby the retention of smoke constituents can be effectively achieved.
  • the sorbent may comprise activated carbon, a polymer resin, in particular phenolic resin or metal oxides, metal hydroxides and / or metal oxide hydrates, in particular those of aluminum, silicon, titanium and / or magnesium.
  • At least one additive comprises a catalyst, in particular for the oxidation of carbon monoxide, wherein the catalyst is arranged either in the flow direction downstream of the sorbent or below the sorbent.
  • This arrangement of the catalyst causes smoke ingredients that have been poisoning the catalyst to pass from the smoke the sorbent upstream of the catalyst is filtered out. This effect is also to be expected if the additives are arranged one above the other.
  • the overall filtration performance of the filter can be further improved by including at least one additive comprising an electrophilic reagent having a selective retention effect on amines, in particular on primary or secondary amines.
  • the electrophilic reagent having a selective retention effect together with the at least one other additive provided according to the invention, means that a comparatively large spectrum of different smoke constituents can be filtered out of the smoke.
  • At least one additive may comprise a nucleophilic reagent having a selective retention effect on aldehydes and ketones, in particular acetaldehyde, protonaldehyde, butyraidehyde or acetone propionaldehyde.
  • a nucleophilic reagent having a selective retention effect on aldehydes and ketones in particular acetaldehyde, protonaldehyde, butyraidehyde or acetone propionaldehyde.
  • the combination of the nucleophilic reagent with the electrophilic reagent and the concomitant combination of the various selective retention effects means that a particularly large number of different smoke constituents are filtered out of the smoke.
  • the combination of the electrophilic reagent with the nucleophilic reagent is achieved by the inventive arrangement of the two additives in different spatially separated zones, which are provided in the longitudinal-axial direction and / or in the radial direction of the cylindrical filter body, whereby a chemical reaction between the substances is avoided.
  • the filter or the filter element for tobacco smoke has a substantially cylindrical filter body, which consists of a flat in the initial state material, in particular endlessly crimped filaments, paper, nonwoven, textile fabric, non-wovens and the like , can be produced.
  • the filter body also has at least two zones arranged downstream of one another in the longitudinal-axial direction of the filter body, wherein a tobacco-side zone has an additive and an orifice-side zone is free of additive.
  • the filter according to the independent claim 13 is a so-called area filter which is produced from a planar starting material. Due to the use of the planar starting material, a surface filter differs from a spatial filter in terms of the different filter structure. In particular, for channel filters whose channel structure is characteristic, which results from the pleating of the planar starting material and which is not present in spatial filters.
  • the filter according to the invention or the filter element according to the invention according to subordinate claim 13 has the advantage that the production costs can be reduced compared to commonly used double filters, since the surface filter according to the invention is a monofilter. In addition, the visible face of the filter appears white, as is predominantly demanded by the consumer.
  • the untreated or additive-free zone further ensures that, when the additive-free zone on the mouth side of the filter is arranged, the additive provided on the tobacco side is largely not removed from the filter and inhaled.
  • the inventive method is based essentially on the fact that the additives are applied to a flat starting material for the filter body in substantially mutually parallel strips and / or in layers one above the other.
  • the strip-wise application of the additives and / or the layered application of the additives to the sheet-like filter starting material creates the prerequisite for the zone or layered arrangement of the additives, after the sheet-like starting material is transaxially formed and compressed transversely to a filter rod.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is based on applying one of the additives in a first strip and another of the additives in a second and third strip arranged on both longitudinal sides of the first strip and each narrower than the first strip.
  • This arrangement of the various additives enables a particularly efficient production of the filter, since the filter can be cut to its final length in the region of the broader first strip, thereby producing with one cut two filter end products, since on both sides of the wider first strip those from the other Additive formed narrower second and third strips are provided.
  • the second strip with the one from the first strip resulting strip associated with a filter.
  • the second strip with the other strip resulting from the first strip is assigned to another filter.
  • the additives can be applied in solution or in dispersion, the solvent or the dispersion medium then being evaporated. This allows a particularly simple spraying or printing of the additives on the sheet-like starting material.
  • 1a shows a flat filter material as a starting material for the production of a surface filter, which is printed alternately with an additive
  • FIG. 1b shows a filter rod which is produced from the printed flat filter material according to FIG. 1a;
  • FIG. 1 c shows a cigarette with a filter produced from the filter rod according to FIG. 1 b;
  • FIG. 2a shows a flat filter material as starting material for the production of a filter rod which is printed alternately with two different additives
  • FIG. 2b shows a filter rod which is made of the printed sheet-like filter material according to Fig. 2a, wherein the points at which the filter rod is cut to length, are located;
  • FIG. 2c shows a cigarette with a filter produced from the filter rod according to FIG. 2b;
  • 3a shows a sheet-like filter material as starting material for a filter rod which is printed alternately with two different additives, wherein the two additives are present in strips arranged parallel to each other;
  • 3b shows a Fiiterstab, from the printed flat filter material of FIG.
  • FIG. 3c shows a cigarette with a filter produced from the filter rod according to FIG. 3b;
  • Fig. 4a is a sheet-like filter material as a starting material for a filter rod, which is printed alternately with two different additives, wherein the
  • Additives are present in strips of different widths
  • Fig. 4b shows a filter rod made from the printed sheet filter material of Fig. 4a;
  • Fig. 4c shows a cigarette with a filter made from the filter rod of Fig. 4b;
  • Fig. 5 shows the schematic structure of a plant for the production of filter rods.
  • FIGS. 1 a, 1 b and 1 c show the starting product present in the various stages of cigarette production, ie the flat filter material, the intermediate product, ie the filter rod, and the end product, ie the cigarette.
  • the exemplary embodiment explained with reference to FIGS. 1 a, 1 b, 1 c is associated with the filter or filter element according to the independent claim 13, in which a surface filter has at least two zones arranged downstream of one another in the longitudinal-axial direction of the filter body, wherein in a tobacco-side zone Additive is present and a mouth-side zone is free of additive.
  • a flat filter material is used as the starting material, as shown in Fig. Ia.
  • This flat filter material can be produced, for example, from endlessly crimped filaments, paper, fleece, textile fabric, non-wovens or similar fabrics.
  • the flat filter material 2 is continued in the longitudinal direction in the form of a continuous material web, as indicated in Fig. Ia.
  • the additive 3 is printed in strips on the flat filter material 2, wherein the individual strips 3 are arranged substantially parallel to each other. Between the strips 3 in each case unprinted strips 6 are arranged, the width of which substantially corresponds to the width of the strips 3. This results in an alternating arrangement of printed and unprinted areas and thus an alternating arrangement of additive-provided and additive-free strips 3, 6.
  • the dimensions shown in FIG. 1 a are to be understood schematically.
  • the thickness of the strips 3 is thinner than shown in Fig. Ia.
  • the additive lies in the region of the zone 3 on the flat filter material, i. on its surface in front.
  • the additive can also penetrate into the filter material 2 or impregnate the filter material 2 zone by zone or in strips.
  • the two zones do not have to be of equal width, as shown in the figure. Both the absolute width and the width ratios of the zones are not critically limited.
  • the printed zone does not have to extend in the transverse axial direction over the entire width of the flat filter material.
  • a sorbent can be used which comprises activated carbon, silicon dioxide or a polymer resin.
  • a CO oxidation catalyst can also be used as an additive.
  • the printed sheet-like filter material according to FIG. 1a is processed in a filter rod machine by folding or rolling in a manner known per se to form the filter rod 1a shown in FIG. 1b.
  • Fig. Ib only a section of the filter rod Ia is shown.
  • the strips 3 of additive printed on the flat filter material 2 form after the processing of the filter material 2 to that shown in FIG Filter rod Ia alternately arranged zones.
  • the various zones 3, 6 are arranged downstream of one another in the longitudinal-axial direction of the filter rod 1 a, with additive-free zones 6 and additive-containing zones 3 alternating.
  • the filter rod 1a according to FIG. 1b thus obtained is cut at the points shown in FIG. 1b for the production of filters or filter elements.
  • the resulting filter 1 is shown in Fig. Ic and has an additive-free zone 6 and an additional zone 3.
  • the filter 1 is, as shown in Fig. Ic, used together with a cigarette 5, wherein the additive-containing zone 3 are arranged on the tobacco side of the cigarette and the additive-free zone 6 on the mouth side.
  • the additive-containing zone 3 i.
  • the present in zone 3 activated carbon resulting from the smoking smoke components back.
  • the mouth-side adjunct-free zone 6 prevents the additive present in zone 3 from exiting the filter 1 during smoking and being inhaled.
  • the additive-free Zone.6 provides for a white face of the filter 1, as desired by the consumer.
  • FIGS. 2a, 2b, 2c relate to the filter or the filter element according to claim 1.
  • the various stages of the method are illustrated with reference to the starting product, the intermediate product and the end product.
  • Fig. 2a it is shown that the sheet-like filter material 2 is printed with different additives, in particular with two different additives.
  • the additives are arranged on the flat filter material 2 so that they are substantially spatially separated.
  • the dimensions shown, in particular the thickness dimensions are to be understood schematically.
  • the thus prepared filter material 2 is processed to the filter rod shown in Fig. 2b, which, cut to length, forms the filter 1, as shown in Fig. 2c.
  • the filter 1 thus produced thus comprises two spatially separated additives, which are in the radial direction of the filter body superimposed zones 3, 4, or layers present.
  • the radially inwardly arranged zone 3 is covered by the radially outer zone 4.
  • the additive-containing zones 3, 4 are, as shown in Fig. 2c, in the cigarette on the tobacco side and the additive-free zone 6 mund lake arranged.
  • Fig. 3a is a flat filter material, which serves as a starting material for the filter 1 shown in Fig. 3c.
  • the flat filter material 2 according to FIG. 3a is provided with a plurality of different additives, in particular with two different additives, which are applied in strips to the filter material 2 transversely to its longitudinal extension, in particular being printed.
  • the resulting strip-wise zones are arranged parallel to one another and directly adjoin one another.
  • the spatial separation of the additives does not take place by superimposing, but by juxtaposing the zones 3, 4.
  • Width of the strips or zones 3, 4 on the sheet-like starting material 2 twice is as large as the width of the zones 3, 4 of the filter 1, which is obtained by appropriately cutting the length of the filter rod 1, as shown in Fig. 3b.
  • the sections of the alternating zones 3, 4 in turn alternate with the additive-free zones 6, as shown in Fig. 4a.
  • the thus processed surface material 2 is then further processed into a filter rod, as shown in Fig. 4b.
  • the filter rod 1a according to FIG. 4b is cut to produce the filter 1 respectively in the additive-free zones 6 and in the wide additive-containing zones 4, wherein the additive-free zones 6 are also twice as wide as the additive-containing zones 3 from the other additive - Material.
  • a filter 1 consisting of three different, spatially separated zones is produced in a particularly efficient manner, which is shown in FIG. 4c.
  • This filter 1 comprises a mouth-side arranged additive-free zone 6, upstream of an additive, in the flow direction of the smoke, an additive-containing zone 3, which in turn is a further zone 4 of another additive, also upstream in the flow direction of the smoke.
  • the filters shown in FIGS. 2c, 3c, 4c and the arrangement of the zones of these filters can be combined with one another.
  • it is possible to arrange three different additives such that two additives are arranged in strip-like layers one above the other on the starting material, the third additive being arranged in a further strip parallel to the strip consisting of two layers.
  • a filter produced from a starting material prepared in this way comprises a zone with a partial zone arranged radially on the inside and a partial zone arranged radially on the outside.
  • In the longitudinal-axial direction of the filter of this zone of two spatially separated additives is a further zone with the third additive upstream or downstream.
  • This filter can also be combined with a non-additved mouth-side zone.
  • the different additives may be chosen such that an additive performs a protective function for a second additive.
  • the tobacco-side zone can be provided with activated carbon and the downstream zone can be designed as a CO oxidation catalyst.
  • Another downstream in the flow direction zone may be formed on the mouth side as an additive-free zone.
  • the activated carbon retains smoke constituents, which are without this upstream zone would poison the CO oxidation catalyst.
  • the catalyst works more effectively.
  • the additives are not arranged downstream in lä ⁇ gs-axial direction of the filter 1, but are provided in radially superimposed layers.
  • a filter tow of the specification 2,1Y48 (filament denier 2.33 dtex, total titer 53,333 dtex) was prepared on a conventional two-stage drafting system 7, KDF 2, from Hauni, Hamburg, and sprayed with 8% triacetin.
  • the filter tow web 2 is introduced with a minimum width of 150 mm in a pair of heated calender rolls 8 and calendered with an effective line pressure of 40 kg / cm.
  • the profiled calender rolls 8 have a diameter of 230 cm and a grooved width of 350 mm and have 10 profile grooves per cm while the other is unprofiled. They are heated with a silicone oil to 150 0 C.
  • the groove profile is trapezoidal with an upper width of 0.4 mm and a depth of 0.5 mm.
  • the nonwoven 2 thus produced is passed through a spray system 9, in which an activated carbon suspension of rotors as fine
  • Droplets are applied to the endless web through a lockable slit will be carried.
  • the panel is thereby, while the web is continuously guided through the spray system, opened and closed in rapid succession, so that on the web in the longitudinal direction alternately with suspension acted upon zones 3, 4 and additive-free zones 6 arise.
  • the closing frequency of the slit diaphragm and the speed of the material web By selecting the closing frequency of the slit diaphragm and the speed of the material web, the width of the zones provided with the additive 3, 4 and the additive-free zones 6 can be selected.
  • the web is guided through the spray system at 10 m / min and the slit is opened and closed at a frequency of about 4 sec -1 , the aperture being opened and closed for the same time span.
  • the width of the activated carbon offset strip and the width of the additive-free strip 6 are so each 21 mm.
  • the web After leaving the spray 9, the web is passed through a circulating air dryer 10 at 150 0 C.
  • the dryer 10 has a drying distance of 4 m and thus ensures the drying of the suspension and the fixation of the activated carbon on the web 2 safe.
  • the fleece 2 which has been mixed with activated charcoal, is strand-folded on a commercially available filter rod machine 11, KDF 2, from Körber, Hamburg, by insertion into an inlet nozzle, wrapped with paper and cut to a filter rod length of 126 mm. Care is taken here that the cut of the filter rods takes place in each case in the middle in an activated carbon-offset zone 3 or in the middle of a non-additized zone 6.
  • the amount of activated carbon applied is 5 mg / mm in the activated carbon zones 3.
  • the filter rod is cut into filter plugs of 21 mm in length, half of their length are mixed with activated charcoal and half contain no additive.
  • the filter plug 1 are set with the activated carbon offset zone 3 to a tobacco rod of a commercial full-flavor cigarette 5.
  • filter rods 1 are prepared, which are added zone by zone with a suspension of a CO oxidation catalyst instead of activated carbon.
  • the loading of the filter rods is 5 mg / mm in the zones exposed to the CO oxidation catalyst.
  • Filter plugs of 21 mm length are cut out of the filter rods in such a way that the filter plugs are half of their length Length offset with the CO oxidation catalyst and the other half are present without an additive.
  • These filter plugs, with their side offset by the oxidation catalyst are attached to a tobacco rod of a commercially available flavor Flavor Cigarette 5.
  • Examples 1 and 2 thus correspond to the schematic representations of Figures Ia, Ib and Ic.
  • Example 1 an endless nonwoven web is passed through two spray systems 9 connected in series.
  • the first spray system 9 according to Example 1 alternately activated carbon suspension in strips of 21 mm width and uncoated
  • Zones also 21 mm wide across the width of the web 2 applied.
  • Oxidation catalyst applied to the previously uncoated zones of the web is
  • filter rods of 126 mm in length are cut out of this according to Example 1 in such a way that the cut takes place centrally in a zone offset by activated carbon or the catalyst.
  • Filter plugs of 21 mm in length are cut from the filter rods, half of their length is treated with activated charcoal and the other half are treated with the CO oxidation catalyst.
  • the filter plugs 1 are attached to the Aktivkohle- staggered ⁇ side of the mentioned in Example 1 tobacco rod of a commercial full-flavor cigarette 5.
  • Example 1 an endless nonwoven web 2 is passed through two spray systems 9 connected in series.
  • first spraying system 9 according to Example 2
  • suspensions of a CO oxidation catalyst are alternately applied in strips of 21 mm width and uncoated zones likewise 21 mm wide over the width of the fleece 2.
  • an aqueous suspension of activated carbon is applied to the previously coated with CO oxidation catalyst zones of the web.
  • Filter plugs 1 of 21 mm in length are cut from the filter rods, half of which are mixed with the CO oxidation catalyst and with activated carbon and the other half have an additive-free zone.
  • the filter plug 1 are attached to the additive offset side 3, 4 to the mentioned in Example 1 tobacco rod of a commercial full-flavor cigarette 5.
  • This example corresponds to the schematic figures 2a, 2b and 2c.
  • Example 3 cigarette filters are made of 21 mm in length, which are offset by half of their length by activated carbon and the other half are mixed with menthol.
  • the cigarette filters are attached to the activated carbon-offset side 3 of the tobacco rod mentioned in Example 1 of a commercial full-flavor cigarette.
  • Examples 3 and 5 correspond to the simplified representations of Figures 3a, 3b and 3c.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Filter oder Filterelement mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper, der insbesondere mindestens zwei verschiedene Zusatzstoffe aufweist, wobei die Zusatzstoffe in mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordneten Zonen und/oder in mindestens zwei in radialer Richtung des Filterkörpers zumindest bereichsweise übereinander angeordneten Zonen, insbesondere Schichten, vorliegen. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Filter oder ein Filterelement für Tabakrauch mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper herstellbar aus einem im Ausgangszustand flächigen Material, insbesondere endlos gekräuselten Filamenten, Papier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens und dergleichen, wobei der Filterkörper mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordnete Zonen aufweist, wobei ein tabakseitige Zone einen Zusatzstoff aufweist und eine mundseitige Zone frei von Zusatzstoff ist. Mit dem Erfindungsgegenstand wird eine verbesserte Filtrierung von Verbrennungsprodukten ermöglicht. Ferner wird ein Verfahren, das besonders gut zur Herstellung von Filtern oder Filterelementen für Tabakrauch geeignet ist, vorgeschlagen, bei dem ein Filterkörper mit mindestens zwei verschiedenen Zusatzstoffen versehen wird, wobei die Zusatzstoffe auf ein flächiges Ausgangsmaterial für den Filterkörper in im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Streifen und/oder in Schichten übereinander aufgebracht werden.

Description

Filter oder Filterelement für Tabakrauch. Zigarette mit einem derartigen Filter oder Filterelement und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filters oder Filterelementes
Die Erfindung betrifft einen Filter bzw. ein Filterelement für Tabakrauch mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper.
Tabakrauchfilter werden in Filterzigaretten verwendet, um die beim Verbrennen des Tabaks entstehenden Verbrennungsprodukte zumindest teilweise aus dem Rauch zu entfernen, bevor dieser inhaliert wird. Um die Filtrationsleistung des Tabakrauchfilters zu verbessern, ist es bekannt, dem Filter einen Zusatzstoff, insbesondere parti- kuläre Aktivkohle zuzugeben. Dies kann in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Filtertyp auf unterschiedliche Weise erfolgen.
Es ist beispielsweise bekannt, im Filter eine Kammer vorzusehen, die mit Aktivkohle gefüllt ist und beim Rauchen von den Verbrennungsprodukten durchströmt wird, wobei die Verbrennungsprodukte von der in der Kammer befindlichen granulären Aktivkohle zumindest teilweise adsorbiert werden. Der Nachteil dieser Kammerfilter besteht darin, dass bei nicht vollständig gefüllter Kammer, was aufgrund der Limitierung des Füllgrades der Kammer regelmäßig der Fall ist, ein sogenannter By-Pass entsteht, durch den zumindest ein Teil der Verbrennungsprodukte, ohne zurück- gehalten zu werden, an der Aktivkohle vorbeigeleitet wird.
Dieser Nachteil wird durch einstückige Filter bzw. Filterelemente vermieden, bei denen die Aktivkohle gleichmäßig im Filtermaterial verteilt ist, wodurch eine Retention der Verbrennungsprodukte über den gesamten Querschnitt des Filters erreicht wird.
Bei diesen einstückigen Filtern wird zwischen sogenannten Raumfiltern und sogenannten Flächenfiltern unterschieden. Raumfilter werden aus Filtertow hergestellt, das aus endlosen stauchkammergekräuselten Filamenten gebildet ist. Dabei wird eine Lösung von ca. 30% Cellulose-2,5-acetat in Aceton durch Spinndüsen gepresst, das Aceton in einem Spinnschacht verdampft, eine Vielzahl von Filamenten zu einem Band zusammengefasst und dieses anschließend stauchkammergekräuselt. Das Produkt wird daraufhin getrocknet und zu Ballen gepresst. Das Filtertow wird dem BaI- len entnommen und auf einer Filterstabmaschine zu Filterstäben verarbeitet. Dabei wird das Filtertow in einer Streckeinrichtung verstreckt, mit einem zur Verklebung der Filamente dienenden Zusatzmittel versehen, nach Bildung einer sog. Lunte queraxial verdichtet, mit Papier umhüllt und auf die Endläπge der Filterstäbe geschnit- ten.
Bei derartigen Raumfiltern kann Aktivkohlegranulat in dem Filameπtnetzwerk eingelagert sein oder feinteilige Aktivkohle die einzelnen Filamente belegen. Dieses kann beispielsweise durch Einstreuen von Aktivkohlegranulat oder durch Aufbringen der Aktivkohle aus einer Aufschlemmung in einer wässrigen Phase, einem flüchtigen organischen Träger oder einer Weichmacherflüssigkeit erfolgen. Bei diesem Verfahren wird die partikuläre Aktivkohle im gesamten Filtervolumen mehr oder weniger gleichmäßig verteilt.
Zur Herstellung von Flächenfiltern wird als Ausgaπgsmaterial ein Flächengebilde, wie z.B. Papier, Spinnfliese, textile Gewebe oder Non-Wovens eingesetzt. Zur Filterherstellung wird das auf eine Bobine aufgerollte flächenförmige Ausgangsmaterial abgerollt, zu einem stabförmigen Produkt geformt und quer-axial verdichtet, mit Papier umhüllt und auf die Endlänge der Filterstäbe geschnitten. Das Flächengebilde kann vor der Umformung zum Stab parallel zur Laufrichtung durch eine Kreppeinrichtung gekräuselt werden, wodurch eine Erniedrigung der Materialdichte und eine Beeinflussung des Zugwiderstands des Filters erreicht wird.
Bei Flächenfiltern wird die Aktivkohle durch Dotieren des flächenförmigen Aus- gangsmaterials, insbesondere des Papiers, mit Aktivkohle in den Filter eingebracht. Derartig dotierte Papierfilter beinhalten Aktivkohlen mit kleiner Teilchengröße, die im Papierherstellungsprozess an das Papier gebunden werden. Verfahreπsbedingt wird auch hier die Aktivkohle über das gesamte Filtervolumen verteilt.
Für Einzelheiten zum Aufbau und zur Herstellung von Raum- und Flächenfiltern wird auf die WO 01/28369 Al verwiesen.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2004 048 651 ist es ferner bekannt, Fasern, Filamente oder Folien zu verwenden, die im Inneren weitere Zusatzstoffe enthalten, welche die Eigenschaften der Fasern, Filamente oder Folien verbessern. Diese weiteren Zusatzstoffe umfassen Weichmacher, Markierungsmittel, Pigmente und/oder
Stabilisatoren. Diese Zusatzstoffe haben keine Retentionswirkung auf die Rauchin- haltsstoffe. Außerdem sind alle Zusatzstoffe, also sowohl die Aktivkohle als auch die im Inneren der Fasern, Filamente und Folien vorgesehenen weiteren Zusatzstoffe über das gesamte Filtervolumen gleichmäßig verteilt.
US 3,311,519 offenbart einen Raumfilter, der aus klassischem Filtertow hergestellt ist. Diesem Raumfilter ist Aktivkohle zugegeben, wobei die Aktivkohle streifenweise auf das verstreckte Filtertowmaterial aufgebracht wird.
Die vorstehend beschriebenen Filter haben den Nachteil, dass die Menge an Aktiv- kohle, die in den Filterkörper eingebracht werden kann, durch das Filtervolumen sowie durch den vom Raucher noch akzeptierten Zugwiderstand begrenzt wird, der bei einer zu hohen Menge an Aktivkohle übermäßig ansteigt. Dadurch ist die durch die Aktivkohle maßgeblich bestimmte Reteπtionswirkung des Tabakfilters begrenzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Filter bzw. ein Filterelement sowie eine Zigarette mit einem derartigen Filter bzw. Filterelement anzugeben, die eine verbesserte Filtrierung von Verbrennungsprodukten ermöglichen. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filters bzw. Filterelementes geschaffen werden.
Im Hinblick auf den Filter bzw. das Filterelement wird diese Aufgabe alternativ durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 13 und im Hinblick auf die Zigarette durch den Gegenstand des Anspruchs 14 gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 15 gelöst.
Die Erfindung beruht wesentlich auf dem Gedanken, einen Filter bzw. ein Filterelement für Tabakrauch mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper vorzusehen, der insbesondere mindestens zwei verschiedene Zusatzstoffe aufweist. Die Zusatzstoffe sind in mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einan- der nachgeordneten Zonen und/oder in mindestens zwei in radialer Richtung des Filterkörpers zumindest bereichsweise übereinander angeordneten Zonen, insbesondere Schichten, angeordnet.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Filter oder Filterelement für Tabakrauch mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper, herstellbar aus einem im Ausgangszustand flächigen Material, insbesondere endlos gekräuselten Filamenten, Papier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordnete Zonen aufweist, wobei ein tabakseitige Zone einen Zusatzstoff aufweist und eine mundseitige Zone frei von Zusatzstoff ist.
Die dadurch erreichte räumliche Trennung der verschiedenen Zusatzstoffe, wobei in den Grenzbereichen der Zonen eine gewisse Vermischung der Zusatzstoffe nicht ausgeschlossen ist, schafft die Vorraussetzung, dass verschiedene Zusatzstoffe miteinander kombiniert werden können, die die Gesamtfiltrationsleistung des Filters erhöhen. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Wahl von Zusatzstoffen er- folgen, die im Zusammenwirken die Wirksamkeit der einzelnen Zusatzstoffe verstärken. Außerdem wird durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen, das Spektrum an unterschiedlichen Verbrennungsprodukten zu erweitern, die durch eine selektive Retention der verschiedenen Zusatzstoffe aus dem Rauch entfernt werden können.
Die Erfindung bietet ferner die Voraussetzung dafür, dass verschiedene Zusatzstoffe verwendet werden können, von denen ein Zusatzstoff für den oder die anderen Zusatzstoffe eine Schutzfunktion übernimmt. Dabei filtert ein vorgeordneter Zusatzstoff die für die Wirksamkeit des nachfolgenden Zusatzstoffes schädlichen Inhaltsstoffe aus dem Rauch, bevor diese in Kontakt mit dem nachfolgenden Zusatzstoff kommen. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die verschiedenen Zusatzstoffe räumlich getrennt sind und zwar in mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordneten Zonen und/oder in mindestens zwei in radialer Richtung des Filterkörpers zumindest bereichsweise übereinander angeordneten Zonen.
Die zonenweise Anordnung der verschiedenen Zusatzstoffe bringt den weiteren Vorteil, dass verschiedene Zusatzstoffe verwendet werden können, die in homogener Mischung miteinander eine unerwünschte chemische Reaktion eingehen würden. Durch die vorstehend beschriebene räumliche Trennung der Zusatzstoffe können derartige Zusatzstoffe ihre Wirkung frei entfalten, ohne dass diese Zusatzstoffe einander nachteilig beeinflussen würden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Filter einen Filterkörper aus einem flächigen Filtermaterial, insbesondere aus endlos gekräuselten Filamenten, Pa- pier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens oder dergleichen. Die Erfindung ist besonders geeignet im Zusammenhang mit dem Einsatz von sog. Flächenfilterπ, deren
Retentionsleistung signifikant erhöht wird, so dass die bei Flächenfiltern bereits be- kannten Vorteile, insbesondere der vergleichsweise niedrige Zugwiderstand sowie die gute biologische Abbaubarkeit besonders zum Tragen kommen.
Die Zusatzstoffe können auf dem und/oder in dem flächigen Filtermaterial vorliegen, so dass je nach Art des Filtermaterials ein Eindringen der Zusatzstoffe in das Innere des Filtermaterials und/oder die Auftragung der Zusatzstoffe auf die Oberfläche des Filtermaterials vorgesehen ist.
Um zu erreichen, dass die für den Raucher sichtbare Stirnfläche des Filters ein hel- les, insbesondere weißes Erscheinungsbild bietet, kann vorgesehen sein, dass eine unmittelbar mundseitig angeordnete Zone im Wesentlichen frei von Zusatzstoffen ist.
Die Erfindung umfasst alle Zusatzstoffe, die die Raucheigenschaften beeinflussen, wobei Zusatzstoffe mit Retentionswirkung bevorzugt sind, so dass mindestens ein Zusatzstoff ein Mittel mit Retentionswirkung, insbesondere mit selektiver Retentionswirkung, auf Rauchinhaltsstoffe umfasst. Zusatzstoffe können dabei aus einem Stoff oder einer Mischung von mehreren Komponenten bestehen.
Eine Erhöhung der Filtrierungsleistung, bzw. generell der Wirkung der Zusatzstoffe auf den Rauch bzw. die Raucheigenschaften, kann dadurch erzielt werden, dass mindestens ein Zusatzstoff ein Mittel zur Verstärkung der Wirksamkeit mindestens eines weiteren Zusatzstoffes umfasst.
Zweckmäßigerweise umfasst mindestens ein Zusatzstoff ein Sorptionsmittel, insbesondere ein Adsorptionsmittel oder ein Absorptionsmittel, wodurch die Retention von Rauchinhaltsstoffen wirkungsvoll erreicht werden kann.
Das Sorptionsmittel kann Aktivkohle, ein Polymerharz, insbesondere Phenolharz oder Metalloxide, Metallhydroxide und/oder Metalloxidhydrate umfassen, wobei sich insbesondere um solche von Aluminium, Silicium, Titan und/oder Magnesium handelt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst mindestens ein Zusatzstoff einen Katalysator, insbesondere zur Oxidation von Kohlenmonoxid, wobei der Katalysator entweder in Strömungsrichtung nach dem Sorptionsmittel oder unter dem Sorptionsmittel angeordnet ist. Diese Anordnung des Katalysators führt dazu, dass Rauchinhaltsstoffe, die den Katalysator vergiften wurden, aus dem Rauch durch das dem Katalysator vorgeordnete Sorptioπsmittel herausgefiltert werden. Dieser Effekt ist auch zu erwarten, wenn die Zusatzstoffe übereinander angeordnet sind.
Der Katalysator kann Edelmetallkatalysatoreπ, insbesondere aus Platin, Gold oder Mischlegierungen aus Gold und Silber umfassen.
Die gesamte Filtrationsleistung des Filters kann dadurch weiter verbessert werden, dass mindestens ein Zusatzstoff ein elektrophiles Reagenz mit selektiver Retenti- onswirkung auf Amine, insbesondere auf primäre oder sekundäre Amine umfasst. Das elektrophile Reagenz mit selektiver Retentionswirkung führt zusammen mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen anderen Zusatzstoff dazu, dass ein vergleichsweise großes Spektrum an unterschiedlichen Rauchinhaltsstoffen aus dem Rauch herausgefiltert werden können.
Alternativ oder zusätzlich zu dem elektrophilen Reagenz kann mindestens ein Zusatzstoff ein nukleophiles Reagenz mit selektiver Retentionswirkung auf Aldehyde und Ketone, insbesondere Acetataldehyd, Protonaldehyd, Butyraidehyd oder Ace- tonpropionaldehyd umfassen. Insbesondere die Kombination des nukleophilen Reagenz mit dem elektrophilen Reagenz und die damit einhergehende Kombination der verschiedenen selektiven Retentionswirkungen führt dazu, dass besonders viele unterschiedliche Rauchinhaltsstoffe aus dem Rauch gefiltert werden. Die Kombination des elektrophilen Reagenzes mit dem nukleophilen Reagenz wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der beiden Zusatzstoffe in verschiedenen räumlich getrennten Zonen, die in längs-axialer Richtung und/oder in radialer Richtung des zy- lindrischen Filterkörpers vorgesehen sind, erreicht, wodurch eine chemische Reaktion zwischen den Stoffen vermieden wird.
Nach dem nebengeordneten Anspruch 13 ist vorgesehen, dass der Filter oder das Filterelement für Tabakrauch einen im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper auf- weist, der aus einem im Ausgangszustand flächigen Material, insbesondere endlos gekräuselten Filamenten, Papier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens und dergleichen, herstellbar ist. Der Filterkörper weist ferner mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordnete Zonen auf, wobei eine tabaksei- tige Zone einen Zusatzstoff aufweist und eine mundseitige Zone frei von Zusatzstoff ist. Im Unterschied zu der US 3,311,519 handelt es sich bei dem Filter nach dem nebengeordneten Anspruch 13 um einen sog. Flächenfilter, der aus einem flächigen Ausgangsmaterial hergestellt ist. Durch die Verwendung des flächigen Ausgangsmaterial unterscheidet sich ein Flächenfilter von einem Raumfilter im Hinblick auf die unter- schiedliche Filterstruktur. Insbesondere ist für Flächenfilter deren Kanalstruktur charakteristisch, die sich durch die Fältelung des flächigen Ausgangsmaterials ergibt und die bei Raumfiltern nicht vorhanden ist.
Der erfindungsgemäße Filter bzw. das erfindungsgemäße Filterelement nach dem nebengeordneteπ Anspruch 13 bringt den Vorteil, dass die Herstellungskosten verglichen mit üblicherweise verwendeten Doppelfilterπ gesenkt werden können, da es sich bei dem erfindungsgemäßen Flächenfilter um einen Monofilter handelt. Die sichtbare Stirnfläche des Filters erscheint darüber hinaus weiß, wie überwiegend vom Konsumenten nachgefragt. Durch die unbehandelte bzw. frei von Zusatzstoffen hergestellte Zone wird ferner erreicht, dass, bei Anordnung der zusatzstofffreien Zone auf der Mundseite des Filters, der tabakseitig vorgesehene Zusatzstoff weitgehend nicht aus dem Filter herausgelöst und eingeatmet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht wesentlich darauf, dass die Zusatzstoffe auf ein flächiges Ausgangsmaterial für den Filterkörper in im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Streifen und/oder in Schichten übereinander aufgebracht werden. Die streifenweise Aufbringung der Zusatzstoffe und/oder die schichtweise Aufbringung der Zusatzstoffe auf das flächige Filterausgangsmaterial schafft die Vorraussetzung für die zonen- bzw. schichtweise Anordnung der Zusatzstoffe, nach- dem das flächige Ausgangsmaterial quer-axial zu einem Filterstab geformt und verdichtet wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, dass einer der Zusatzstoffe in einem ersten Streifen und ein weiterer der Zusatzstof- fe in einem zweiten und dritten Streifen aufgebracht werden, die auf beiden Längsseiten des ersten Streifens angeordnet und jeweils schmäler als der erste Streifen sind. Diese Anordnung der verschiedenen Zusatzstoffe ermöglicht eine besonders effiziente Produktion des Filters, da der Filter im Bereich des breiteren ersten Streifens auf seine Endlänge geschnitten werden kann, wodurch mit einem Schnitt zwei Filterendprodukte erzeugt werden, da auf beiden Seiten des breiteren ersten Streifens die aus dem anderen Zusatzstoff gebildeten schmäleren zweiten und dritten Streifen vorgesehen sind. Dabei wird der zweite Streifen mit dem einen aus dem ersten Streifen resultierenden Teilstreifen einem Filter zugeordnet. Der zweite Streifen mit dem anderen aus dem ersten Streifen resultierenden Teilstreifen wird einem weiteren Filter zugeordnet. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Anordnung der in längs-axialer Richtung einander nachgeordneten Zonen durch eine ver- gleichsweise geringe Anzahl von Verfahrensschritten, insbesondere im Hinblick auf das Ablängen der Filterstäbe, erreicht werden kann.
Die Zusatzstoffe können durch Sprühen und/oder Drucken, insbesondere durch Inkjetverfahren, Rotationsdruckverfahren oder Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Derartige im Zusammenhang mit der Herstellung von Printmedien an sich bekannte Verfahren ermöglichen eine schnelle und präzise Aufbringung der verschiedenen Zusatzstoffe in räumlich getrennten Funktionen.
Die Zusatzstoffe können in Lösung oder in Dispersion aufgetragen werden, wobei das Lösungsmittel bzw. das Dispersionsmittel anschließend verdampft wird. Dadurch wird ein besonders einfaches Aufsprühen oder Aufdrucken der Zusatzstoffe auf das flächige Ausgangsmaterial ermöglicht.
Nachfolgend wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten anhand von Ausführungs- beispielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In diesen zeigen
Fig. Ia ein flächiges Filtermaterial als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Flächenfilters, das mit einem Zusatzstoff alternierend bedruckt ist;
Fig. Ib einen Filterstab, der aus dem bedruckten flächigen Filtermaterial gemäß Fig. Ia hergestellt ist;
Fig. Ic eine Zigarette mit einem aus dem Filterstab gemäß Fig. Ib hergestellten Filter;
Fig. 2a ein flächiges Filtermaterial als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Filterstabes, das mit zwei verschiedenen Zusatzstoffen alternierend be- druckt ist; Fig. 2b einen Filterstab, der aus dem bedruckten flächigen Filtermaterial nach Fig. 2a hergestellt ist, wobei die Stellen, an denen der Filterstab abgelängt wird, eingezeichnet sind;
Fig. 2c eine Zigarette mit einem aus dem Filterstab gemäß Fig. 2b hergestellten Filter;
Fig. 3a ein flächiges Filtermaterial als Ausgangsmaterial für einen Filterstab, das alternierend mit zwei verschiedenen Zusatzstoffen bedruckt ist, wobei die beiden Zusatzstoffe in parallel zueinander angeordneten Streifen vorliegen;
Fig. 3b einen Fiiterstab, der aus dem bedruckten flächigen Filtermaterial nach Fig.
3a hergestellt ist;
Fig. 3c eine Zigarette mit einem aus dem Filterstab nach Fig. 3b hergestellten Filter;
Fig. 4a ein flächiges Filtermaterial als Ausgangsmaterial für einen Filterstab, das alternierend mit zwei verschiedenen Zusatzstoffen bedruckt ist, wobei die
Zusatzstoffe in unterschiedlich breiten Streifen vorliegen;
Fig. 4b einen Filterstab, der aus dem bedruckten flächigen Filtermaterial nach Fig. 4a hergestellt ist;
Fig. 4c eine Zigarette mit einem Filter, der aus dem Filterstab nach Fig. 4b hergestellt ist; und
Fig. 5 den schematischen Aufbau einer Anlage zur Herstellung von Filterstäben.
In den Figuren Ia, Ib und Ic sind das in den verschiedenen Stadien der Zigarettenherstellung vorliegende Ausgangsprodukt, d.h. das flächige Filtermaterial, das Zwischenprodukt, d.h. der Filterstab, und das Endprodukt, also die Zigarette, dargestellt. Das anhand der Figuren Ia, Ib, Ic erläuterte Ausführungsbeispiel steht in Zusammenhang mit dem Filter bzw. Filterelement nach dem nebengeordneten Anspruch 13, bei dem ein Flächenfilter mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordneten Zonen aufweist, wobei in einer tabakseitigen Zone ein Zusatzstoff vorliegt und eine mundseitige Zone frei von Zusatzstoff ist. Im Rahmen der Herstellung eines derartigen Filters bzw. Filterelementes wird ein flächiges Filtermaterial als Ausgangsmaterial verwendet, wie in Fig. Ia gezeigt. Dieses flächige Filtermaterial kann beispielsweise aus endlos gekräuselten Filamenten, Papier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens oder ähnlichen Flächengebilden herge- stellt sein. Das flächige Filtermaterial 2 wird in Längsrichtung in Form einer Endlosmaterialbahn fortgeführt, wie in Fig. Ia angedeutet. Der Zusatzstoff 3 wird streifenweise auf das flächige Filtermaterial 2 aufgedruckt, wobei die einzelnen Streifen 3 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen den Streifen 3 sind jeweils unbedruckte Streifen 6 angeordnet, deren Breite im Wesentlichen der Breite der Streifen 3 entspricht. Daraus ergibt sich somit eine alternierende Anordnung von bedruckten und unbedruckten Bereichen und somit eine alternierende Anordnung von mit Zusatzstoff versehenen und zusatzstofffreien Streifen 3, 6.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die in Fig. Ia dargestellten Abmessungen, insbesondere die Dicken-/Breitenabmessungen der auf das flächige Filtermaterial 2 aufgebrachten Schichten schematisch zu verstehen sind. Tatsächlich ist die Dicke der Streifen 3 dünner, als in Fig. Ia dargestellt. Wie in Fig. Ia ferner zu erkennen, liegt der Zusatzstoff im Bereich der Zone 3 auf dem flächigen Filtermaterial, d.h. auf dessen Oberfläche vor. Der Zusatzstoff kann aber auch in das Filter- material 2 eindringen bzw. das Filtermaterial 2 zonenweise bzw. streifenweise durchtränken. Ebenso müssen die beiden Zonen nicht, wie in der Abbildung dargestellt, von gleicher Breite sein. Sowohl die absolute Breite als auch die Breitenverhältnisse der Zonen sind nicht kritisch beschränkt. Auch muss sich die bedruckte Zone nicht in quer-axialer Richtung über die gesamte Breite des flächigen Filterma- terials erstrecken.
Dies gilt auch für alle anderen Ausführungsbeispiele dieser Anmeldung.
Als Zusatzstoff kann beispielsweise ein Sorptionsmittel verwendet werden, das Ak- tivkohle, Siliziumdioxid oder ein Polymerharz umfasst. Ferner kann auch ein CO- Oxidations-Katalysator als Zusatzstoff verwendet werden.
Das bedruckte flächige Filtermaterial nach Fig. Ia wird in einer Filterstabmaschine durch Falten oder Rollen in an sich bekannter Weise zu dem in Fig. Ib gezeigten Filterstab Ia verarbeitet. In Fig. Ib ist nur ein Ausschnitt des Filterstabes Ia dargestellt. Die auf das flächige Filtermaterial 2 aufgedruckten Streifen 3 aus Zusatzstoff bilden nach der Verarbeitung des Filtermaterials 2 zu dem in Fig. Ib dargestellten Filterstab Ia alternierend angeordnete Zonen. Wie in Fig. Ib zu erkennen, sind die verschiedenen Zonen 3, 6 in längs-axialer Richtung des Filterstabes Ia einander nachgeordnet, wobei sich zusatzstofffreie Zonen 6 und zusatzstoffhaltige Zonen 3 abwechseln. Der so erhaltene Filterstab Ia gemäß Fig. Ib wird an den in Fig. Ib dargestellten Stellen zur Herstellung von Filter bzw. Filterelementen geschnitten. Der daraus resultierende Filter 1 ist in Fig. Ic dargestellt und weist eine zusatzstofffreie Zone 6 sowie eine zusatzhaltige Zone 3 auf. Der Filter 1 wird, wie in Fig. Ic dargestellt, zusammen mit einer Zigarette 5 verwendet, wobei die zusatzstoffhaltige Zone 3 auf der Tabakseite der Zigarette und die zusatzstofffreie Zone 6 auf der Mundseite angeordnet sind.
Im Gebrauch hält die zusatzstoffhaltige Zone 3, d.h. beispielsweise die in der Zone 3 vorliegende Aktivkohle die beim Rauchen entstehenden Rauchbestandteile zurück. Die mundseitig angeordnete zusatzstofffreie Zone 6 verhindert, dass der in der Zone 3 vorliegenden Zusatzstoff beim Rauchen aus dem Filter 1 austritt und eingeatmet wird. Außerdem sorgt die zusatzstofffreie Zone.6 für eine weiße Stirnfläche des Filters 1, wie vom Konsumenten gewünscht.
Das in den Figuren 2a, 2b, 2c dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft den Filter bzw. das Filterelement nach dem Anspruch 1. Auch hier werden die verschiedenen Verfahrensstadien anhand des Ausgangsproduktes, des Zwischenproduktes und des Endproduktes verdeutlicht.
In Fig. 2a ist dargestellt, dass das flächige Filtermaterial 2 mit unterschiedlichen Zusatzstoffen, insbesondere mit zwei verschiedenen Zusatzstoffen bedruckt ist. Dabei sind die Zusatzstoffe so auf dem flächigen Filtermaterial 2 angeordnet, dass diese im Wesentlichen räumlich getrennt sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die dargestellten Abmessungen, insbesondere die Dickenabmessungen schematisch zu verstehen.
Die räumliche Trennung der Zusatzstoffe erfolgt bei dem in Fig. 2a gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Zusatzstoffe schichtweise, d.h. in übereinander angeordneten Zonen 3, 4 aufgebracht werden.
Die Zonen 3, 4 werden, ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. Ia, quer zur Längserstreckung des Filtermaterials 2 streifenweise aufgebracht, insbesondere aufgedruckt. Dabei sind zwischen den einzelnen parallel zueinander angeordneten Streifen Abstände vorgesehen, wobei die so gebildeten Freiräume nicht bedruckt werden. Dadurch entsteht ein flächiges Filtermaterial 2, das alternierend zusatz- stoffhaltige Zonen 3, 4 und zusatzstofffreie Zonen 6 aufweist, die in Längsrichtung des Filtermaterial alternieren und sich im Wesentlichen quer zur Längsrichtung erstrecken. Der unmittelbar auf der Oberfläche des Filtermaterials 2 vorgesehene Zusatzstoff kann auch in das Filtermaterial 2 eindringen oder das Filtermaterial 2 durchtränken derart, dass die außen angeordnete Schicht bzw. Zone 4 in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Filtermaterials 2 ist. Die räumliche Trennung der beiden Zonen 3, 4 ist dabei dadurch gegeben, dass die Zone 3 im Filtermaterial 2 und die Zone 4 auf der Oberfläche des Filtermaterials 2 angeordnet ist.
Das so präparierte Filtermaterial 2 wird zu dem in Fig. 2b dargestellten Filterstab verarbeitet, der, entsprechend abgelängt, den Filter 1 bildet, wie in Fig. 2c gezeigt.
Der so hergestellte Filter 1 umfasst also zwei räumlich getrennte Zusatzstoffe, die in radialer Richtung des Filterkörpers übereinander angeordneten Zonen 3, 4, bzw. Schichten, vorliegen. Die radial innen angeordnete Zone 3 wird dabei durch die radial außen angeordnete Zone 4 überdeckt. Die zusatzstoffhaltigen Zonen 3, 4 sind, wie in Fig. 2c dargestellt, in der Zigarette tabakseitig und die zusatzstofffreie Zone 6 mundseitig angeordnet.
Bei dem in Fig. 3a dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein flächiges Filtermaterial, das als Ausgangsmaterial für den in Fig. 3c gezeigten Filter 1 dient. Das flächige Filtermaterial 2 nach Fig. 3a ist mit mehreren unterschiedlichen Zusatzstoffen, insbesondere mit zwei verschiedenen Zusatzstoffen versehen, die streifenweise auf das Filtermaterial 2 quer zu dessen Längserstreckung aufgebracht, insbesondere aufgedruckt werden. Die daraus resultierenden streifenweisen Zonen sind parallel zueinander angeordnet und grenzen unmittelbar aneinander. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2a, 2b, 2c ist bei dem vorlie- genden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die räumliche Trennung der Zusatzstoffe nicht durch Übereinanderanordnung, sondern durch Nebeneinanderanordnung der Zonen 3, 4 erfolgt.
Das so bedruckte Filtermaterial 2 wird dann zu einem Filterstab Ia verarbeitet, wie in Fig. 3b dargestellt. Der Filterstab Ia wird zu einzelnen Filtern 1 geschnitten, wie in Fig. 3b angedeutet. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die
Breite der Streifen bzw. Zonen 3, 4 auf dem flächigen Ausgangsmaterial 2 doppelt so groß ist, wie die Breite der Zonen 3, 4 des Filters 1, der durch entsprechendes Ablängen des Filterstabes 1 erhalten wird, wie in Fig. 3b dargestellt.
Der in Fig. 3c dargestellte Filter 1 weist also einen im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper auf, in dem mehrere, insbesondere zwei verschiedene Zusatzstoffe vorliegen. Die Zusatzstoffe liegen dabei in zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordneten Zonen 3, 4 vor. Die so angeordneten Zusatzstoffe sind somit im Wesentlichen räumlich getrennt.
In den Figuren 3b, 3c ist zu erkennen, dass im Inneren des Filterstabes Ia bzw. des Filters 1 das ursprünglich flächige Filtermaterial 2 angeordnet ist, das von den in Längserstreckung des Filters 1 bzw. Filterstabes Ia einander nachgeordneten Zonen 3, 4 umfänglich umgeben ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen den Anspruch 1 betreffenden Filter ist in den Figuren 4a, 4b und 4c gegeben. Dieser Filter kombiniert die räumliche Trennung zweier verschiedener Zusatzstoffe mit einer zusatzstofffreien Zone.
Dazu werden auf das in Fig. 4a dargestellte Filtermaterial 2 streifenweise nebenein- ander angeordnete Zonen 3, 4 aus unterschiedlichen Zusatzstoffen aufgebracht, insbesondere aufgedruckt. Die Zonen 3, 4 werden, wie in den Ausführungsbeispielen Ia, 2a, 3a im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Flächenmaterials 2 aufgebracht. Dabei werden die Zusatzstoffe so aufgetragen, dass alternierende Zonen 3, 4 entstehen, die jeweils durch eine Zone 6, die zusatzstofffrei ist, getrennt sind. Die alternierenden Zonen 3, 4 weisen dabei eine Zone 4 aus einem der beiden Zusatzstoffe auf, an deren Längsseiten parallel zur Zone 4 jeweils eine schmälere Zone 3 aus dem anderen Zusatzstoff vorgesehen ist. Die Zone 4 mit dem einen Zusatzstoff ist dabei doppelt so breit wie jeweils eine Zone 3 aus dem anderen Zusatzstoff.
Die Abschnitte aus den alternierenden Zonen 3, 4 alternieren wiederum mit den zusatzstofffreien Zonen 6, wie in Fig. 4a dargestellt.
Das so bearbeitete Flächenmaterial 2 wird dann zu einem Filterstab, wie in Fig. 4b dargestellt, weiter verarbeitet. Der Filterstab Ia nach Fig. 4b wird zur Herstellung des Filters 1 jeweils in den zusatzstofffreien Zonen 6 sowie in den breiten zusatz- stoffhaltigen Zonen 4 geschnitten, wobei die zusatzstofffreien Zonen 6 ebenfalls doppelt so breit sind, wie die zusatzstoffhaltigen Zonen 3 aus dem anderen Zusatz- Stoff. Dadurch wird auf besonders effiziente Weise ein aus drei verschiedenen, räumlich getrennten Zonen bestehender Filter 1 hergestellt, der in Fig. 4c gezeigt ist. Dieser Filter 1 umfasst eine mundseitig angeordnete zusatzstofffreie Zone 6, der, in Strömungsrichtung des Rauches eine zusatzstoffhaltige Zone 3 aus einem Zusatzstoff vorgeordnet ist, der wiederum eine weitere Zone 4 aus einem anderen Zusatzstoff, ebenfalls in Strömungsrichtung des Rauches vorgeordnet ist.
Die in den Figuren 2c, 3c, 4c gezeigten Filter bzw. die Anordnung der Zonen dieser Filter können miteinander kombiniert werden. Beispielsweise ist es möglich, drei verschiedene Zusatzstoffe derart anzuordnen, dass zwei Zusatzstoffe in streifenförmigen Schichten übereinander auf dem Ausgangsmaterial angeordnet sind, wobei der dritte Zusatzstoff in einem weiteren Streifen parallel zu dem aus zwei Schichten bestehenden Streifen angeordnet ist. Ein aus einem derart präparierten Ausgangsmaterial hergestellter Filter umfasst eine Zone mit einer radial innen angeordneten Teilzone und einer radial außen angeordneten Teilzone. In längs-axialer Richtung des Filters ist dieser Zone aus zwei räumlich getrennten Zusatzstoffen eine weitere Zone mit dem dritten Zusatzstoff vor- oder nachgeordnet. Dieser Filter kann auch mit einer nicht-additivierten mundseitigen Zone kombiniert werden.
Es ist auch möglich, die offenbarten Filter als Filterelemente auszubilden, die mit weiteren anderen Filterelementen in einer Doppel- oder Multifilter-Konstruktion verwendet werden.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich bei der Darstellung der Fig. 4a, 4b und 4c nur um eine von vielen Ausführungsformen der Erfindung handelt und es nicht erforderlich ist, dass die einzelnen Filter-Zonen von gleicher Breite sind.
Zu den Vorteilen bzw. zur Wirkungsweise eines Filters mit zwei räumlich getrennten Retentionsstoffen oder allgemein mit zwei räumlich getrennten unterschiedlichen Zusatzstoffen wird folgendes aufgeführt.
Die unterschiedlichen Zusatzstoffe können derart gewählt sein, dass ein Zusatzstoff eine Schutzfunktion für einen zweiten Zusatzstoff übernimmt. Beispielsweise kann die tabakseitige Zone mit Aktivkohle versehen und die in Strömungsrichtung nach- geordnete Zone als CO-Oxidations-Katalysator ausgebildet sein. Eine weitere in Strömungsrichtung nachgeordnete Zone kann mundseitig als zusatzstofffreie Zone ausgebildet sein. In diesem Fall retiniert die Aktivkohle Rauchbestandteile, die ohne diese als Vorfilter vorgeschaltete Zone den CO-Oxidations-Katalysator vergiften würden. Der Katalysator arbeitet damit effektiver. Entsprechendes gilt, wenn die Zusatzstoffe nicht in läπgs-axialer Richtung des Filters 1 nachgeordnet sind, sondern in radial übereinander angeordneten Schichten vorgesehen sind.
Die in den Figuren 2c, 3c und 4c dargestellten Filter bzw. Filterelemente ermöglichen auch die Kombination zweier Additive bzw. Zusatzstoffe, die in homogener Mischung miteinander eine unerwünschte chemische Reaktion eingehen würden, wie z.B. bei nukleophilen und elektrophileπ Additiven zu befürchten. Durch die erfin- dungsgemäß ermöglichte räumliche Trennung der Retentionsstoffe bleibt die selektive Retentionswirkung der nukleophilen und elektrophilen Additive jeweils erhalten, so dass die nukleophilen Additive selektiv, beispielsweise Aldehyde, und die e- lektrophilen Additive selektiv, beispielsweise Amine, retinieren. Durch die mundseitig angeordnete zusatzstofffreie Zone 6, die optional vorgesehen sein kann, wird neben dem ansprechenden Äußeren, d.h. der weißen Stirnfläche, vermieden, dass die Zusatzstoffe aus dem Filter herausgelöst und eingeatmet werden.
Das Verfahren zur Herstellung der in den Figuren 1, 2, 3 und 4 dargestellten Filter wird nachfolgend anhand von Beispielen und der in Fig. 5 schematisch dargestellten Herstellungsanlage näher erläutert.
Beispiel 1:
Ein Filter Tow der Spezifikation 2,1Y48 (Filamenttiter 2,33 dtex; Gesamttiter 53 333 dtex) wurde auf einem üblichen zweistufigen Streckwerk 7, KDF 2, der Firma Hauni, Hamburg, aufbereitet und mit 8% Triacetin besprüht. Nach Verlassen der Umlenkwalze wird die Filter Tow-Bahn 2 mit einer Mindestbreite von 150 mm in ein Paar von beheizten Kalanderwalzen 8 eingeführt und mit einem wirksamen Liniendruck von 40 kg/cm kalandriert. Die profilierten Kalanderwalzen 8 haben einen Durchmes- ser von 230 cm und eine gerillte Breite von 350 mm und weisen 10 Profilrillen pro cm auf während die andere unprofiliert ist. Sie werden mit einem Silikonöl auf 150 0C beheizt. Das Rillenprofil ist trapezförmig mit einer oberen Breite von 0,4 mm und einer Tiefe von 0,5 mm.
Nach dem Verlassen der Kalanderwalzen 8 wird das so hergestellte Vlies 2 durch ein Sprühsystem 9 geführt, in dem eine Aktivkohlesuspension von Rotoren als feine
Tropfchen durch eine verschließbare Schlitzblende auf die endlose Warenbahn auf- getragen wird. Die Blende wird dabei, während die Warenbahn kontinuierlich durch das Sprühsystem geführt wird, in rascher Folge geöffnet und verschlossen, so dass auf der Warenbahn in Längsrichtung alternierend mit Suspension beaufschlagte Zonen 3, 4 und zusatzstofffreie Zonen 6 entstehen. Durch die Wahl der Schließfre- quenz der Schlitzblende und der Geschwindigkeit der Warenbahn, kann die Breite der mit dem Zusatzstoff 3, 4 versehenen Zonen sowie der zusatzstofffreien Zonen 6 gewählt werden. Hier wird die Warenbahn mit 10 m/min durch das Sprühsystem geführt und die Schlitzblende mit einer Frequenz von etwa 4 sec'1 geöffnet und geschlossen, wobei die Blende jeweils die gleiche Zeitspanne geöffnet und verschlos- sen war. Die Breite der mit Aktivkohle versetzten Streifen sowie die Breite der zusatzstofffreien Streifen 6 betragen so jeweils 21 mm.
Nach Verlassen des Sprühsystems 9 wird die Warenbahn durch einen Umlufttrockner 10 bei 1500C geführt. Der Trockner 10 hat eine Trockenstrecke von 4 m und stellt somit das Eintrocknen der Suspension und die Fixierung der Aktivkohle auf dem Vlies 2 sicher.
Nach Verlassen des Trockners 10 wird das mit Aktivkohle versetzte Vlies 2 an einer handelsüblichen Filterstabmaschine 11, KDF 2, der Firma Körber, Hamburg, durch Einführen in eine Einlaufdüse strangförmig gefaltet, mit Papier umhüllt und auf eine Filterstablänge von 126 mm geschnitten. Dabei wird darauf geachtet, dass der Schnitt der Filterstäbe jeweils mittig in einer Aktivkohle-versetzten Zone 3 oder in der Mitte einer nicht additivierten Zone 6 erfolgt. Die aufgetragene Aktivkohlemenge beträgt 5 mg/mm in den mit Aktivkohle versetzten Zonen 3.
Der Filterstab wird in Filterstöpsel von 21 mm Länge geschnitten, die zur Hälfte ihrer Länge mit Aktivkohle versetzt sind und zur Hälfte keinen Zusatzstoff enthalten. Die Filterstöpsel 1 werden mit der Aktivkohle versetzten Zone 3 an einen Tabakstrang einer handelsüblichen Full-Flavour Zigarette 5 angesetzt.
Beispiel 2:
Entsprechend Beispiel 1 werden Filterstäbe 1 hergestellt, die anstelle von Aktivkohle zonenweise mit einer Suspension eines CO-Oxidations-Katalysators versetzt werden. Die Beladung der Filterstäbe beträgt 5 mg/mm in den durch den CO- Oxidationskatalysator beaufschlagten Zonen. Aus den Filterstäben werden Filterstöpsel von 21 mm Länge derart geschnitten, dass die Filterstöpsel zur Hälfte ihrer Länge mit dem CO-Oxidations-Katalysator versetzt sind und zur anderen Hälfte ohne einen Zusatzstoff vorliegen. Diese Filterstöpsel werden mit ihrer durch den Oxidati- onskatalysator versetzten Seite an einen Tabakstrang einer handelsüblichen FuII- Flavour Zigarette 5 angesetzt. Die Beispiele 1 und 2 korrespondieren somit mit den schematischen Darstellungen der Figuren Ia, Ib und Ic.
Beispiel 3:
Entsprechend Beispiel 1 wird eine endlose Vliesbahn durch zwei in Reihe geschaltete Sprühsysteme 9 geführt. In dem ersten Sprühsystem 9 wird entsprechend Beispiel 1 alternierend Aktivkohlesuspension in Streifen von 21 mm Breite und unbeschichtete
Zonen von ebenfalls 21 mm Breite über die Breite des Vlieses 2 aufgetragen. In dem nachgeschalteten zweiten Sprühsystem 9 wird eine wässrige Suspension eines CO-
Oxidations-Katalysators auf die zuvor unbeschichteten Zonen der Warenbahn aufge- tragen.
Nach der Trocknung der endlosen Warenbahn werden aus dieser entsprechend Beispiel 1 Filterstäbe von 126 mm Länge so geschnitten, dass der Schnitt jeweils mittig in einer durch Aktivkohle oder den Katalysator versetzten Zone erfolgt. Aus den Filterstäben werden Filterstöpsel von 21 mm Länge geschnitten, die zur Hälfte ihrer Länge mit Aktivkohle versetzt sind zur anderen Hälfte mit dem CO- Oxidations-Katalysator versetzt sind. Die Filterstöpsel 1 werden mit der Aktivkohle- versetzteπ Seite an den in Beispiel 1 genannten Tabakstrang einer handelsüblichen Full-Flavour Zigarette 5 angesetzt.
Beispiel 4:
Entsprechend Beispiel 1 wird eine endlose Vliesbahn 2 durch zwei in Reihe geschaltete Sprühsysteme 9 geführt. In dem ersten Sprühsystem 9 wird entsprechend Bei- spiel 2 alternierend Suspensionen eines CO-Oxidations-Katalysators in Streifen von 21 mm Breite und unbeschichtete Zonen von ebenfalls 21 mm Breite über die Breite des Vlieses 2 aufgetragen. In dem nachgeschalteten zweiten Sprühsystem 9 wird eine wässrige Suspension von Aktivkohle auf die zuvor mit CO-Oxidations- Katalysator beschichteten Zonen der Warenbahn aufgetragen.
Nach der Trocknung der endlosen Warenbahn werden aus dieser entsprechend Beispiel 1 Filterstäbe von 126 mm Länge so geschnitten, dass der Schnitt jeweils mittig in einer durch die mit den Zusatzstoffen versetzten Zonen 3, 4 oder in einer zusatzstofffreien Zone 6 erfolgt.
Aus den Filterstäben werden Filterstöpsel 1 von 21 mm Länge geschnitten, die zur Hälfe ihrer Länge mit dem CO-Oxidations-Katalysator und mit Aktivkohle versetzt sind und zur anderen Hälfte eine zusatzstofffreie Zone aufweisen. Die Filterstöpsel 1 werden mit der zusatzstoffversetzten Seite 3, 4 an den in Beispiel 1 genannten Tabakstrang einer handelsüblichen Full-Flavour Zigarette 5 angesetzt. Dieses Beispiel korrespondiert mit den schematischen Figuren 2a, 2b und 2c.
Beispiel 5:
Entsprechend Beispiel 3 werden Zigarettenfilter von 21 mm Länge hergestellt, die zur Hälfte ihrer Länge durch Aktivkohle versetzt sind und zur anderen Hälfte mit Menthol versetzt sind. Die Zigarettenfilter werden mit der Aktivkohle-versetzten Seite 3 an den in Beispiel 1 genannten Tabakstrang einer handelsüblichen Full-Flavour Zigarette angesetzt. Die Beispiele 3 und 5 korrespondieren mit den vereinfachten Darstellungen der Figuren 3a, 3b und 3c.
Bezuqszeichenliste
1 Filter
Ia Filterstab
2 flächiges Filtermaterial
3 Zusatzstoff A
4 Zusatzstoff B
5 Zigarette
6 zusatzstofffreie Zone
7 Streckwerk
8 Kalanderwalzen
9 Sprühsystem
10 Umlufttrockner
11 Filterstabmaschine

Claims

Patentansprüche
1. Filter oder Filterelement mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper, der insbesondere mindestens zwei verschiedene Zusatzstoffe aufweist, wobei die Zusatzstoffe in mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordneten Zonen und/oder in mindestens zwei in radialer Richtung des Filterkörpers zumindest bereichsweise übereinander angeordneten Zonen, insbesondere Schichten, vorliegen.
2. Filter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Filter einen Filterkörper aus einem flächigen Filtermaterial, insbesondere aus endlos gekräuselten Filamenten, Papier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens oder dergleichen, umfasst.
3. Filter nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstoffe auf dem und/oder in dem flächigen Filtermaterial vorliegen.
4. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere eine unmittelbar mundseitig angeordnete Zone im Wesent- liehen frei von Zusatzstoffen ist.
5. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff ein Mittel mit Retentionswirkung, insbesondere mit selektiver Retentionswirkung, auf Rauchinhaltsstoffe umfasst.
6. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff ein Mittel zur Verstärkung der Wirksamkeit mindestens eines weiteren Zusatzstoffes umfasst.
7. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff ein Sorptionsmittel, insbesondere ein Adsorptionsmittel oder ein Absorptionsmittel, umfasst.
8. Filter nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff einen Katalysator, insbesondere zur Oxidation von Kohlenmonoxid, um- fasst, wobei der Katalysator entweder in Strömungsrichtung vor dem Sorpti- onsmittel oder auf dem Sorptionsmittel angeordnet ist.
9. Filter nach Anspruch 9 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel Aktivkohle, ein Polymerharz, insbesondere Phenolharz, oder Metalloxide, Metallhydrooxide und/oder Metalloxidhydrate, insbesondere auf der Basis von Aluminium, Silizium, Titan und/oder Magnesium umfasst.
10. Filter nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator Edelmetallkatalysatoren, insbesondere aus Platin, Gold oder Mischlegierungen aus Gold und Silber umfasst.
11. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff ein elektrophiles Reagenz mit selektiver Retentionswirkung auf Amine, insbesondere auf primäre oder sekundäre Amine und/oder tabakspezifische Nitrosamine umfasst.
12. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff ein nucleophiles Reagenz mit selektiver Retentionswirkung auf Aldehyde und Ketone, insbesondere Acetaldehyd, Protonaldehyd, Butyraldehyd oder Acetonpropionaldehyd, umfasst.
13. Filter oder Filterelement für Tabakrauch mit einem im Wesentlichen zylindrischen Filterkörper herstellbar aus einem im Ausgangszustand flächigen Material, insbesondere endlos gekräuselten Filamenten, Papier, Vlies, textilem Gewebe, Non-Wovens und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der FiI- terkörper mindestens zwei in längs-axialer Richtung des Filterkörpers einander nachgeordnete Zonen aufweist, wobei ein tabakseitige Zone einen Zusatzstoff aufweist und eine mundseitige Zone frei von Zusatzstoff ist.
14. Zigarette mit einem Filter oder Filterelement nach mindestens einem der An- Sprüche 1 bis 13.
15. Verfahren zum Herstellen von Filtern oder Filterelementen für Tabakrauch bei dem ein Filterkörper mit mindestens zwei verschiedenen Zusatzstoffen versehen wird, wobei die Zusatzstoffe auf ein flächiges Ausgangsmaterial für den Filterkörper in im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Streifen und/oder in Schichten übereinander aufgebracht werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass einer der Zusatzstoffe in einem ersten Streifen und ein weiterer der Zusatzstoffe in einem zweiten und dritten Streifen aufgebracht werden, die auf beiden Längsseiten des ersten Streifens angeordnet und jeweils schmäler als der erste Streifen sind.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstoffe durch Sprühen und/oder Drucken, insbesondere durch Inkjetver- fahren, Rotationsdruckverfahren oder Siebdruckverfahren aufgebracht werden.
18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstoffe in Lösung oder Dispersion aufgetragen wer- den, wobei das Lösungsmittel bzw. das Dispersionsmittel anschließend verdampft wird.
* * *
EP06776743A 2005-09-05 2006-08-10 Filter oder filterelement für tabakrauch. zigarette mit einem derartigen filter oder filterelement und verfahren zur herstellung eines derartigen filters oder filterelementes Withdrawn EP1921934A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005042099A DE102005042099A1 (de) 2005-09-05 2005-09-05 Filter oder Filterelement für Tabakrauch, Zigarette mit einem derartigen Filter oder Filterelement und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filters oder Filterelementes
DE102005060972A DE102005060972A1 (de) 2005-12-20 2005-12-20 Filter oder Filterelement für Tabakrauch, Zigarette mit einem derartigen Filter oder Filterelement und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filters oder Filterelementes
PCT/EP2006/007922 WO2007028476A2 (de) 2005-09-05 2006-08-10 Filter oder filterelement für tabakrauch. zigarette mit einem derartigen filter oder filterelement und verfahren zur herstellung eines derartigen filters oder filterelementes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1921934A2 true EP1921934A2 (de) 2008-05-21

Family

ID=37309419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06776743A Withdrawn EP1921934A2 (de) 2005-09-05 2006-08-10 Filter oder filterelement für tabakrauch. zigarette mit einem derartigen filter oder filterelement und verfahren zur herstellung eines derartigen filters oder filterelementes

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100037905A1 (de)
EP (1) EP1921934A2 (de)
JP (1) JP2009506761A (de)
KR (1) KR20080053314A (de)
BR (1) BRPI0617062A2 (de)
RU (1) RU2413438C2 (de)
WO (1) WO2007028476A2 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009105406A2 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 3M Innovative Properties Company Adducts of amines and polycarboxylic acids, and filter media comprising such adducts
GB0922253D0 (en) 2009-12-21 2010-02-03 British American Tobacco Co Sheet filter materials with additives
ITBO20100150A1 (it) * 2010-03-12 2011-09-13 Montrade S R L Metodo per la realizzazione di filtri combinati per articoli da fumo
IT1398609B1 (it) * 2010-03-12 2013-03-08 Montrade S R L Metodo per la realizzazione di cordoni di materiale filtrante per articoli da fumo
GB201007946D0 (en) * 2010-05-12 2010-06-30 British American Tobacco Co Filter additive
US9149070B2 (en) * 2011-07-14 2015-10-06 R.J. Reynolds Tobacco Company Segmented cigarette filter for selective smoke filtration
US10383369B2 (en) * 2017-06-07 2019-08-20 Rai Strategic Holdings, Inc. Fibrous filtration material for electronic smoking article
EP3815553B1 (de) * 2019-11-04 2022-05-11 Nikolai N. Korpan Filtervorrichtung für zigaretten und/oder pfeifen
KR20220146185A (ko) * 2021-04-23 2022-11-01 주식회사 케이티앤지 필터, 이를 포함하는 에어로졸 생성 물품 및 상기 필터의 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3311519A (en) * 1964-01-28 1967-03-28 Eastman Kodak Co Additive filter
GB1096113A (en) * 1964-03-09 1967-12-20 Cigarette Components Ltd Improvements in or relating to tobacco smoke filters
DE2227291C3 (de) * 1972-06-05 1975-02-06 Deutsche Rhodiaceta Ag, 7800 Freiburg Verbesserung des Retentionsvermögens von Zigarettenfiltern
US20040045566A1 (en) * 2001-03-01 2004-03-11 Pera Ivo E. Tobacco smoke filter and relative composition made of antioxidant and mineral substances
FR2841438A1 (fr) * 2002-06-26 2004-01-02 Rhodia Elect & Catalysis Cigarette comprenant un catalyseur pour le traitement des fumees

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007028476A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2413438C2 (ru) 2011-03-10
KR20080053314A (ko) 2008-06-12
JP2009506761A (ja) 2009-02-19
BRPI0617062A2 (pt) 2011-07-12
WO2007028476A3 (de) 2007-07-26
RU2008113195A (ru) 2009-10-20
US20100037905A1 (en) 2010-02-18
WO2007028476A2 (de) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1921934A2 (de) Filter oder filterelement für tabakrauch. zigarette mit einem derartigen filter oder filterelement und verfahren zur herstellung eines derartigen filters oder filterelementes
EP1796488B1 (de) Tabakrauchfilter oder-filterelemente mit einem gehalt an zusatzstoffen
DE69409590T2 (de) Rauchartikel mit kontrollierter Abgabe und Verfahren
DE3216667C2 (de)
AT400997B (de) Filter mit teilchenförmigem additiv und seine verwendung
DE69306323T2 (de) Rauchartikel
DE3121170C2 (de) Tabakrauchfilter
DE19951062C2 (de) Hochleistungs-Zigarettenfilter
AT400793B (de) Filter mit teilchenförmigem sorptionsmittel und verfahren zu seiner herstellung
DE3875577T2 (de) Filterstangen fuer zigaretten und zigaretten mit solchen filterstangen.
DE1920700A1 (de) Tabakrauch-Filter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3150087A1 (de) "spitzenanordnung fuer einen laenglichen rauchgegenstand"
DE2801239A1 (de) Tabakrauchfilter und verfahren zu seiner herstellung
DE2849904A1 (de) Filtersystem fuer zigaretten
DE2745028C2 (de)
DE69112928T2 (de) Mit Tabak aromatisierter Filter für Rauchprodukte sowie Verfahren zu Herstellung desselben.
DE69100939T2 (de) Filtermundstücke für Rauchartikel.
DE2343327A1 (de) Filter, insbesondere tabakrauchfilter
AT393590B (de) Zigarettenfilter und verfahren zu seiner herstellung
DE3225071C2 (de) Ventiliertes Zigarettenfilter
DE69031032T2 (de) Filter mit einer gleichmässigen abgabe von teer
DE102005060972A1 (de) Filter oder Filterelement für Tabakrauch, Zigarette mit einem derartigen Filter oder Filterelement und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filters oder Filterelementes
DE2136084C2 (de) Zigarette und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2149768A1 (de) Tabakrauchfilterelement
DE2744796A1 (de) Filtermaterial, seine herstellung und verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080229

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20081203

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090415