EP3861159B1 - Wasserstrahlverfestigtes filtermaterial für rauchartikel - Google Patents

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EP3861159B1
EP3861159B1 EP19831628.3A EP19831628A EP3861159B1 EP 3861159 B1 EP3861159 B1 EP 3861159B1 EP 19831628 A EP19831628 A EP 19831628A EP 3861159 B1 EP3861159 B1 EP 3861159B1
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EP
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hydro
entangled nonwoven
filter material
segment
fibers
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Stefan Bachmann
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Delfortgroup AG
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    • D04H5/03—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling by fluid jet

Definitions

  • the invention relates to a filter material and a segment of a smoking article made from it, in particular a segment for filtration of the aerosol flowing in the smoking article, which is readily biodegradable, contains fewer additives and processing aids, is optically more homogeneous than segments known from the prior art and is inexpensively manufactured can be.
  • Smoking articles are typically rod-shaped articles consisting of at least two rod-shaped segments arranged one after the other.
  • One segment contains a material that is capable of forming an aerosol when heated and at least one other segment that serves to influence properties of the aerosol.
  • the smoking article can be a filter cigarette in which a first segment contains the aerosol-forming material, in particular tobacco, and a further segment is designed as a filter and is used to filter the aerosol.
  • the aerosol is generated by burning the aerosol-forming material, and the filter primarily serves to filter the aerosol and to provide the filter cigarette with a defined draw resistance.
  • the smoking article can also be a so-called tobacco heater, in which the aerosol-forming material is only heated but not burned. This reduces the number and amount of harmful substances in the aerosol.
  • Such a smoking article also consists of at least two, but more often more, in particular four segments.
  • One segment contains the aerosol forming material, which typically comprises tobacco, reconstituted tobacco, or tobacco processed by other processes.
  • Other segments in the smoking article are used to direct the aerosol, cool the aerosol or filter the aerosol.
  • the segments are mostly encased by an encasing material. Paper is very often used as a wrapping material.
  • segment is understood to mean the segment of a smoking article, which does not contain the aerosol-forming material, but is used, for example, to forward, cool or filter the aerosol.
  • segments for smoking articles in particular filter segments, from paper.
  • segments of this type are generally readily biodegradable, they also have disadvantages.
  • filter segments made of paper generally have a high filtration efficiency and therefore result in a dry aerosol, which affects the taste of the aerosol compared to cigarettes with the usual cellulose acetate filter segments.
  • the object of the invention is to provide a filter material for a smoking article that is readily biodegradable and from which segments for smoking articles can be made whose appearance is comparable to that of conventional segments, in particular those made of cellulose acetate, and that in addition can be made from readily available, inexpensive raw materials. Undesirable influences on the taste of the smoking article should be minimized.
  • the object can be achieved by a filter material comprising a nonwoven fabric, wherein the nonwoven fabric is hydroentangled and the hydroentangled nonwoven fabric contains at least 50% and at most 90% wood pulp fibers, at least 10% and at most 50% fibers from regenerated cellulose and less than 30% contains natural polymers, and the amount of wood pulp fibers and fibers of regenerated cellulose together represents at least 70% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric and the hydroentangled nonwoven fabric has a density of at least 100 kg/m 3 and at most 300 kg/m 3 and a caliper of at least 100 ⁇ m and at most 1000 ⁇ m. All percentages relate to the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • hydroentangled initially refers to the underlying manufacturing process
  • a hydroentangled nonwoven has characteristic structural properties that distinguish it from other fibrous materials or nonwovens and, to the inventors' knowledge, are not achieved in an identical manner by a different manufacturing process can become.
  • the strength of the hydroentangled nonwoven is achieved by the turbulence of the fibers and this means that the fibers are to a significant extent also aligned in the thickness direction of the non-woven fabric.
  • a filter material with a high proportion of wood pulp fibers can be produced without the structure of the non-woven fabric becoming too dense or too compact. According to the invention, this is essentially achieved through the use of a hydroentangled nonwoven fabric which, in addition to the wood pulp fibers, also contains fibers made from regenerated cellulose.
  • the fibers are placed on a water-permeable screen and entangled by turbulence with a water jet directed onto the fibers.
  • a filter material suitable for segments of smoking articles can be produced with a high proportion of wood pulp fibers and therefore inexpensively, and a segment for a smoking article made from the filter material according to the invention shows a homogeneous cut surface that is well comparable to that of a segment made of cellulose acetate.
  • the addition of additives or processing aids is not necessary for the production of the hydroentangled nonwoven. An undesirable influence of such additives or processing aids on the taste of the smoking article manufactured with the aid of the filter material according to the invention is thus avoided and the biodegradability is not impaired.
  • the hydroentangled nonwoven fabric contained in the filter material according to the invention contains a high proportion of wood pulp fibers and fibers of regenerated cellulose, which together make up at least 70% of the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • wood pulp fibers and also regenerated cellulose consist of natural polymers, they are also readily biodegradable.
  • the proportion of non-natural polymers should be less than 30% of the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • Natural polymers are polymers that have been obtained directly from natural raw materials without any chemical change or without changing the composition, or are chemically identical to such polymers obtained from nature.
  • wood pulp fibers consist of natural polymers and also fibers of regenerated cellulose belong to the natural polymers.
  • chemical changes have taken place so that they belong to the non-natural polymers, and although the starting materials occur in nature, these starting materials have at least been modified in such a way that rapid biodegradability is no longer guaranteed.
  • all polymers derived from mineral oils such as polyethylene, polypropylene, polyester or polystyrene are not natural polymers.
  • the hydroentangled nonwoven fabric contained in the filter material of the present invention contains wood pulp fibers in an amount of at least 50% and at most 90% by mass of the hydroentangled nonwoven fabric.
  • the proportion of wood pulp fibers is preferably at least 60% and at most 80% and particularly preferably at least 60% and at most 70%, in each case based on the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • Wood pulp fibers are cellulose fibers obtained from coniferous or deciduous trees. They are industrially produced in large quantities, have stable quality and are inexpensive.
  • the wood pulp fibers are preferably obtained from softwoods, for example from spruce, pine or fir, because these fibers are at a good length because of their length Lead strength of the hydroentangled nonwoven.
  • Wood pulp fibers from hardwoods which are preferably suitable for the invention are obtained from birch, beech or eucalyptus. Mixtures of wood pulp fibers from different origins can also preferably be used. Wood pulp fibers obtained from softwoods, which are referred to as reinforced pulp fibers and achieve particularly high strength, and mercerized wood pulp fibers which achieve a particularly high thickness and low density are particularly preferred.
  • cellulose fibers from other plants such as hemp, flax, jute, ramie, abaca, sisal, cotton or esparto grass do not count as wood cellulose fibers.
  • a porous paper structure and high strength can also be achieved with these fibers.
  • the fibers are expensive, sometimes not readily available industrially and of variable quality due to the short growth period of these plants. They can be contained in the hydroentangled nonwoven according to the invention, but their proportion should preferably be at most 20% and particularly preferably at most 10% and very particularly preferably at most 1% of the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • the wood pulp fibers can be bleached or unbleached.
  • Bleached wood pulp fibers offer advantages in the appearance of a segment made from the filter material of the invention because of their white color, while unbleached wood pulp fibers, which then have a light brown to dark brown color, are more environmentally friendly because the bleaching process can be omitted.
  • Mixtures of bleached and unbleached wood pulp fibers can also be used to better adjust the color of the filter material of the invention.
  • the hydroentangled nonwoven fabric contained in the filter material of the present invention contains regenerated cellulose fibers in an amount of at least 10% and at most 50% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric.
  • the proportion of fibers made from regenerated cellulose is preferably at least 20% and at most 45% and particularly preferably at least 30% and at most 40%, in each case based on the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • the fibers made from regenerated cellulose are preferably viscose fibers, modal fibers, Lyocell® , Tencel® or mixtures thereof. These fibers have good biodegradability and can be used to optimize the strength, thickness or density of the hydroentangled nonwoven fabric and adjust the filtration efficiency of the resulting smoking article segment.
  • the filter material according to the invention comprises a hydroentangled nonwoven fabric which consists essentially exclusively, but at least to at least 95% of the mass of the hydroentangled nonwoven fabric of wood pulp fibers and fibers of regenerated cellulose. This very particularly preferred embodiment allows the best biodegradability while at the same time having a very low influence on the taste of the smoking article made with the help of the filter material.
  • the hydroentangled nonwoven should contain less than 30% non-natural polymers.
  • the hydroentangled nonwoven contains less than 10% non-natural polymers and more preferably less than 1% non-natural polymers. The percentages relate to the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • the hydroentangled nonwoven of the filter material contains at least 5% and less than 30%, more preferably less than 25% and very particularly preferably less than 20% staple fibers made of cellulose acetate, the percentages based on the mass of the hydroentangled nonwoven relate.
  • Additives such as alkyl ketene dimers (AKD), alkenyl succinic anhydrides (ASA), fatty acids, starch, starch derivatives, carboxymethyl cellulose, alginates, or pH-adjusting substances such as organic or inorganic acids or alkalis can be added to adjust specific properties of the nonwoven fabric, as long as the mass of non-natural polymers in the non-woven fabric is not more than 30%.
  • the person skilled in the art is able to determine the type and amount of such additives from his experience.
  • the basis weight of the hydroentangled nonwoven is preferably at least 25 g/m 2 and at most 150 g/m 2 , particularly preferably at least 35 g/m 2 and at most 120 g/m 2 and very particularly preferably at least 40 g/m 2 and at most 80 g / m2 .
  • the basis weight affects the tensile strength of the hydroentangled nonwoven fabric, with a higher basis weight leading to higher strength.
  • the information relates to a basis weight measured according to ISO 536:2012.
  • the thickness of the hydroentangled nonwoven is at least 100 ⁇ m and at most 1000 ⁇ m, preferably at least 120 ⁇ m and at most 800 ⁇ m and particularly preferably at least 150 ⁇ m and at most 750 ⁇ m. Thickness affects the amount of filter material that can be packed into the segment of the smoking article and hence the segment's draw resistance and filtration efficiency, but also the processability of the filter material since it is often crimped or pleated to produce a segment for a smoking article. Too great a thickness is unfavorable for such process steps, and thicknesses in the preferred and particularly preferred intervals allow the filter material according to the invention to be processed particularly well into a segment of a smoking article.
  • the density of the hydroentangled nonwoven is obtained by dividing the basis weight according to ISO 536:2012 by the thickness according to ISO 534:2011.
  • the density of the hydroentangled nonwoven fabric determined in this way is at least 100 kg/m 3 and at most 300 kg/m 3 , preferably at least 120 kg/m 3 and at most 250 kg/m 3 and particularly preferably at least 140 kg/m 3 and at most 220 kg/m 3 m3 .
  • These values relate to the density before a segment of a smoking article is manufactured from the filter material according to the invention comprising this hydroentangled nonwoven fabric.
  • the density of the hydroentangled nonwoven should be within a comparatively narrow interval because it determines the draw resistance and the filtration efficiency of the segment of a smoking article made from it. The preferred and most preferred intervals allow for an even more favorable combination of draw resistance and filtration efficiency.
  • the air permeability of the hydroentangled nonwoven can preferably be between 10000 cm 3 /(cm 2 kPa min) and 60000 cm 3 /(cm 2 kPa min), particularly preferably between 20000 cm 3 /( cm 2 kPa min) and 50000 cm 3 /(cm 2 kPa min) and most preferably between 35000 cm 3 /(cm 2 kPa min) and 45000 cm 3 /(cm 2 kPa min) lie.
  • the air permeability describes the porous structure of the hydroentangled nonwoven and thus also influences the filtration efficiency and the draw resistance.
  • the mechanical properties of the hydroentangled nonwoven are important for the processing of the filter material according to the invention into a segment for a smoking article.
  • the width-related tensile strength of the hydroentangled nonwoven measured according to ISO 1924-2:2008, is preferably at least 0.05 kN/m and at most 5 kN/m, particularly preferably at least 0.07 kN/m and at most 4 kN/m.
  • the elongation at break of the hydroentangled nonwoven is important because when the filter material according to the invention is processed into a segment of a smoking article, the filter material is often crimped and a particularly high elongation at break is favorable for this.
  • the elongation at break of the hydroentangled nonwoven measured according to ISO 1924-2:2008, is therefore preferably at least 1% and at most 50% and particularly preferably at least 3% and at most 40%.
  • the energy absorption capacity of the hydroentangled nonwoven is preferably at least 4 J/m 2 and at most 500 J/m 2 and particularly preferably at least 5 J/m 2 and at most 450 J/m 2 .
  • Tensile strength, elongation at break, and energy absorbing capacity can depend on the direction in which the sample for measurement was taken from the hydroentangled nonwoven fabric.
  • the stated characteristics of the hydroentangled nonwoven are met if the tensile strength, elongation at break or energy absorption capacity in at least one direction are within the stated preferred or particularly preferred ranges.
  • the filter material according to the invention comprises the hydroentangled nonwoven.
  • the hydroentangled nonwoven makes up the majority of the filter material, so that preferably at least 90% of the mass of the filter material is formed by the hydroentangled nonwoven and particularly preferably at least 95% of the mass of the filter material is formed by the hydroentangled nonwoven.
  • the filter material according to the invention can also comprise other components which, for example, influence the processability of the filter material or the properties of a segment made from it or the taste of the smoking article.
  • these include, for example, carriers of flavorings, in particular threads impregnated with flavorings or substances to increase the rigidity of the filter material or materials that increase the hardness of the filter made from the filter material, such as thermoplastic materials.
  • the filter material comprises the hydroentangled nonwoven and a substance selected from the group consisting of triacetin, propylene glycol, sorbitol, glycerol, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol and tri-ethyl citrate or mixtures thereof. These substances can help to better match the filtration efficiency to that of cellulose acetate.
  • the fulfillment of the above-mentioned characteristics of the hydroentangled nonwoven fabric for example with regard to the content of wood pulp fibers, the content of fibers from regenerated cellulose, the amount of wood pulp fibers and fibers from regenerated cellulose, the proportion of non-natural polymers, the content of other cellulose fibres, the density, the thickness, the basis weight, the air permeability, the tensile strength, the elongation at break and the energy absorption capacity, can also be tested on the filter material itself, without the hydroentangled nonwoven being isolated from the filter material would have to be.
  • the above-mentioned preferred, particularly preferred and very particularly preferred intervals and properties according to the invention then also apply to the filter material made from the hydroentangled nonwoven.
  • Segments according to the invention for smoking articles can be produced from the filter material according to the invention by methods known from the prior art. These methods include, for example, crimping or pleating the filter material, forming a continuous strand from the crimped or pleated filter material, wrapping the continuous strand with a wrapping material, and cutting the wrapped strand into individual rods of a defined length. In many cases the length of such a rod is an integer multiple of the length of the segment then to be used in the smoking article of the invention and therefore the rods are then cut into segments of the desired length before or during manufacture of the smoking article.
  • the segment for smoking articles according to the invention comprises the filter material according to the invention and a wrapping material.
  • the segment is cylindrical with a diameter of at least 3 mm and at most 10 mm, particularly preferably at least 4 mm and at most 9 mm and very particularly preferably at least 5 mm and at most 8 mm. These diameters are favorable for using the segments according to the invention in smoking articles.
  • the segment has a length of at least 4 mm and at most 40 mm, particularly preferably at least 6 mm and at most 35 mm and very particularly preferably at least 10 mm and at most 28 mm.
  • the draw resistance of the segment determines, among other things, what pressure difference the smoker has to apply when consuming the smoking article in order to generate a specific volume flow through the smoking article, and it therefore significantly influences the smoker's acceptance of the smoking article.
  • the draw resistance of the segment can be measured according to ISO 6565:2015 and is given in mm water column (mmWG).
  • mmWG mm water column
  • the tensile resistance of the segment is proportional to the length of the segment, so that the tensile resistance can also be measured on rods that differ from the segment only in length. From this, the drag resistance of the segment can be easily calculated.
  • the tensile resistance of the segment per length of the segment is preferably at least 1 mmWG/mm and at most 12 mmWG/mm and particularly preferably at least 2 mmWG/mm and at most 10 mmWG/mm.
  • the density of the segment itself, without the covering material is preferably between 50 kg/m 3 and 300 kg/m 3 , particularly preferably between 60 kg/m 3 and 250 kg/m 3 and very particularly preferably between 70 kg/m 3 and 230kg /m3. Density has a significant impact on draw resistance, filtration efficiency and segment hardness.
  • the density of the segment is given without the wrapping material, as the wrapping material has little effect on draw resistance or filtration efficiency.
  • the density of the segment can be determined by calculation. First of all, the volume of the segment is determined, which can be calculated from the diameter and the length, for example, in the case of a cylindrical segment. The influence of the cladding material on the diameter can be neglected.
  • the mass of the segment can be determined by weighing with the segment wrapped in the wrapping material.
  • the mass of the wrapping material can be determined from the area of the wrapping material and the nominal or measured basis weight of the wrapping material. For example, for a typical cylindrical segment, the area of the wrapping material is given by the perimeter of the segment and the overlap of the wrapping material on itself and the length of the segment.
  • the mass of the covering material is subtracted from the mass of the segment with covering material and its density is calculated by dividing it by the volume of the segment.
  • a numerical example is detailed below.
  • the covering material of the segment according to the invention is preferably paper or foil. So that the good biodegradability of the segment is not impaired,
  • the paper or film contains less than 10% non-natural polymers, based on the mass of the wrapping material.
  • the covering material of the segment according to the invention preferably has a basis weight of at least 20 g/m 2 and at most 150 g/m 2 , particularly preferably at least 30 g/m 2 and at most 130 g/m 2 .
  • a covering material with this preferred or particularly preferred weight per unit area gives the segment according to the invention covered therewith a particularly advantageous hardness. This means that the smoker cannot inadvertently squeeze the segment located in the smoking article.
  • the segment according to the invention additionally contains at least one capsule containing flavorings.
  • the capsule is often designed in such a way that the smoker can break it by applying pressure with his fingers, thereby releasing the flavorings so that they can change the taste of the smoking article.
  • Smoking articles according to the invention can be produced from the segment according to the invention by methods known in the prior art.
  • the smoking article of the present invention comprises a segment containing an aerosol forming material and a segment comprising the filter material of the present invention and a wrapper material.
  • the segment of the smoking article nearest the mouth end is a segment of the present invention.
  • the smoking article is a filter cigarette and the aerosol forming material is tobacco.
  • the smoking article is a smoking article in the intended use of which the aerosol-forming material is only heated but not burned.
  • the hydroentangled nonwoven produced by this process is said to be suitable for use in the filter material described above. This means that it can in particular have all the features, individually or in combination, which have been described above in connection with the hydroentangled nonwoven fabric as a component of the filter material and are defined in the claims directed to the filter material.
  • the aqueous suspension in step A has a solids content of at most 3.0%, particularly preferably at most 1.0%, very particularly preferably at most 0.2% and in particular at most 0.05%.
  • the particularly low solids content of the suspension makes it possible to form an even less dense fibrous web in step C.
  • the circulating screen of steps B and C is inclined upwards in the running direction of the fibrous web to the horizontal at an angle of at least 3° and at most 40°, particularly preferably at an angle of at least 5° and at most 30° and most preferably at an angle of at least 15° and at most 25°.
  • the process comprises a step in which a pressure differential is created between the two sides of the rotating screen to assist in dewatering the suspension in step C, more preferably vacuum boxes or suitably shaped vanes create the pressure differential.
  • a plurality of water jets are used to carry out the hydroentanglement in step E, the water jets being arranged in at least one row at right angles to the direction of travel of the fibrous web.
  • the hydroentanglement in step E is effected by at least two water jets directed onto the fibrous web, the at least two water jets particularly preferably acting on different sides of the fibrous web.
  • the drying in step F is effected at least partially by contact with hot air, by infrared radiation or by microwave radiation. Drying by direct contact with a heated surface is also possible, but less preferred because it can decrease the caliper of the hydroentangled web.
  • a suspension 1 of wood pulp fibers and fibers of regenerated cellulose was pumped from a reservoir 2 onto a revolving screen 3 inclined upwards to the horizontal and dewatered by vacuum boxes 9 so that a fibrous web 4 formed on the screen, the general direction of movement of which is indicated by the arrow 10 is indicated.
  • the fiber web 4 was removed from the screen 3 and transferred to a supporting screen 5 which is also rotating.
  • water jets 11 arranged in several rows at right angles to the running direction of the fibrous web 4 were directed onto the fibrous web 4 from devices 6 in order to swirl the fibers and solidify the fibrous web 4 into a nonwoven fabric.
  • water jets 12 were also directed onto the other side of the fiber web 4 by additional devices 7 in order to strengthen the resulting nonwoven even further.
  • Blends of wood pulp fibers and Lyocell® fibers were used to produce the hydroentangled nonwoven fabric. 5 different hydroentangled nonwovens A to E were produced, the composition and properties of which are given in Table 1.
  • the percentages of Lyocell ® fibers and wood pulp fibers mean the amount of fibers based on the mass of the hydroentangled nonwoven.
  • the elongation at break and the energy absorption capacity are each in the machine direction (MD), i.e. in the direction indicated by the arrow 10 in 1 indicated direction and in the transverse direction (CD) orthogonal thereto, lying in the plane of the fibrous web 4 .
  • the hydroentangled nonwovens A to E were each used as the filter material A to E according to the invention without adding further components.
  • Three segments S1, S2 and S3 with different densities were produced from the filter material E according to the invention, each filter material being formed into an endless strand with a diameter of 7.9 mm and covered with a covering material with a basis weight of 78 g/m 2 .
  • the endless strand was first cut into bars 108 mm long.
  • the mean mass of the rods and the mean tensile strength of the rods according to ISO 6565:2015 were determined and from this the density without covering material and the tensile strength per length were calculated.
  • Table 2 shows the data of segments S1, S2 and S3. An exemplary calculation of the density of the segment is explained in more detail using segment S1.
  • the mass of the 108 mm long rod to segment S1 was measured at 0.743 g.
  • figure 2 shows the photographs of the cross-sectional area of the segment S2 according to the invention as well as two comparable segments made of cellulose acetate (CA) and paper (PA).
  • CA cellulose acetate
  • PA paper
  • Non-ventilated smoking articles R1, R2 and R3 according to the invention with a length of 83 mm were manufactured from the segments S1, S2 and S3 according to the invention and contained a segment with tobacco and a filter segment.
  • the filter segment was formed by one of the segments S1, S2 and S3 according to the invention.
  • the smoking articles R1, R2 and R3 were smoked according to the method specified in ISO 3308 and the amount of tar, nicotine and water in the smoke was determined.
  • the draw resistances of the segments S1, S2 and S3 were also in a favorable range for smoking articles and can be well adapted to the requirements even with the given composition of the segment based on the density of the segment.
  • filter materials according to the invention which contain a hydroentangled nonwoven, offer advantages in terms of biodegradability and visual appearance compared to the filter materials known from the prior art, without restricting their function as a filter, and also cost-effectively can be manufactured industrially from readily available raw materials.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Filtermaterial und ein daraus gefertigtes Segment eines Rauchartikels, insbesondere ein Segment zur Filtration des im Rauchartikel strömenden Aerosols, das gut biologisch abbaubar ist, weniger Additive und Prozesshilfsmittel enthält, optisch homogener ist als aus dem Stand der Technik bekannte Segmente und günstig hergestellt werden kann.
    • HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
  • Rauchartikel sind typischerweise stabförmige Artikel, die aus mindestens zwei nacheinander angeordneten stabförmigen Segmenten bestehen. Ein Segment enthält ein Material, das in der Lage ist, beim Aufheizen ein Aerosol zu bilden und mindestens ein weiteres Segment, das dazu dient, Eigenschaften des Aerosols zu beeinflussen.
  • Bei dem Rauchartikel kann es sich um eine Filterzigarette handeln, bei der ein erstes Segment das aerosolbildende Material, insbesondere Tabak, enthält und ein weiteres Segment als Filter ausgeführt ist und der Filtration des Aerosols dient. Das Aerosol wird dabei durch Verbrennen des aerosolbildenden Materials erzeugt, und der Filter dient primär dazu, das Aerosol zu filtern und die Filterzigarette mit einem definierten Zugwiderstand auszustatten. Bei dem Rauchartikel kann es sich aber auch um einen sogenannten Tabakerhitzer handeln, bei dem das aerosolbildende Material nur aufgeheizt aber nicht verbrannt wird. Dadurch wird die Zahl und Menge der gesundheitsschädlichen Substanzen im Aerosol vermindert. Ein derartiger Rauchartikel besteht ebenfalls aus mindestens zwei, häufiger aber aus mehr, insbesondere aus vier Segmenten. Ein Segment enthält das aerosolbildende Material, das typischerweise Tabak, rekonstituierten Tabak oder nach anderen Verfahren aufbereiteten Tabak umfasst. Weitere, teilweise optionale Segmente im Rauchartikel dienen dazu, das Aerosol weiterzuleiten, das Aerosol abzukühlen oder das Aerosol zu filtern.
  • Die Segmente sind meistens von einem Umhüllungsmaterial umhüllt. Sehr oft wird Papier als Umhüllungsmaterial verwendet.
  • Im Folgenden wird, soweit nicht explizit darauf hingewiesen wird oder sich direkt aus dem Zusammenhang anderes ergibt, unter "Segment" das Segment eines Rauchartikels verstanden, das nicht das aerosolbildende Material enthält, sondern beispielsweise dazu dient, das Aerosol weiterzuleiten, abzukühlen oder zu filtern.
  • Aus dem Stand der Technik ist bekannt, derartige Segmente aus nicht natürlichen Polymeren wie Celluloseacetat oder Polylactiden zu bilden. Nach dem Konsum des Rauchartikels muss der Rauchartikel geeignet entsorgt werden. In vielen Fällen wirft der Konsument aber den konsumierten Rauchartikel einfach in der Umwelt weg und Versuche, dieses Verhalten durch Information oder Strafen einzuschränken, waren wenig erfolgreich.
  • Da Celluloseacetat und Polylactide in der Umwelt nur sehr langsam biologisch abgebaut werden, hat die Industrie ein Interesse, die Segmente des Rauchartikels aus anderen Materialien zu fertigen, die besser biologisch abbaubar sind. Zudem sind beispielsweise in der Europäischen Union Regelungen in Diskussion, die die Verwendung von nicht natürlichen Polymeren in Rauchartikeln erheblich reduzieren oder verbieten, sodass auch aus diesem Grund ein Interesse besteht, alternative Segmente für Rauchartikel zur Verfügung zu haben.
  • Es ist im Stand der Technik bekannt, Segmente für Rauchartikel, insbesondere Filtersegmente, aus Papier herzustellen. Derartige Segmente sind zwar generell gut biologisch abbaubar, weisen aber auch Nachteile auf. Beispielsweise haben Filtersegmente aus Papier generell eine hohe Filtrationseffizienz und führen daher zu einem trockenen Aerosol, was den Geschmack des Aerosols verglichen mit Zigaretten mit den üblichen Filtersegmenten aus Celluloseacetat beeinträchtigt. Des Weiteren haben sie aber oft eine niedrigere Filtrationseffizienz für Phenole als Celluloseacetat.
  • Ein wesentlicher Grund dafür, dass Filtersegmente aus Papier noch keine weite Verbreitung gefunden haben liegt aber auch in ihrer optischen Erscheinung. Am Mundende des Rauchartikels ist oft die Schnittfläche des am Mundende gelegenen Segments sichtbar, und der Konsument ist von den üblichen Segmenten aus Celluloseacetat eine weiße homogene Fläche gewohnt, bei der die einzelnen geschnittenen Fasern kaum erkennbar sind. Segmente aus Papier hingegen haben eine grobe Struktur, was dem Konsumenten offenbar den Eindruck geringerer Qualität vermittelt. Daher werden Segmente aus Papier oft nur als ein Teilsegment in einem aus mehreren Segmenten bestehenden Filter eingesetzt, sodass der Konsument die Schnittfläche nicht sehen kann. Das am Mundende gelegene Segment besteht dann weiterhin oft aus Celluloseacetat. Wegen dieser optischen Mängel können die Vorteile der biologischen Abbaubarkeit eines Segments aus Papier nicht in vollem Umfang genutzt werden.
  • Es ist auch im Stand der Technik bekannt, Segmente für Rauchartikel aus Vliesstoffen herzustellen. In EP 2 515 689 ist beispielsweise ein Filtermaterial aus Vliesstoff beschrieben, das allerdings überwiegend Fasern aus Polyvinylalkohol, Polylactiden oder aus anderen nicht natürlichen Polymeren enthält und daher Anforderungen an die biologische Abbaubarkeit nicht gut erfüllen kann. Zudem sind die dort beschriebenen Vliesstoffe zu dünn, um ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild an der Schnittfläche des daraus gefertigten Segments zu ergeben.
  • Ebenso ist im Stand der Technik bekannt, Filtermaterial für Rauchartikel aus Papier aus biologisch gut abbaubaren Fasern herzustellen. In US 2015/0374030 ist ein solches Filtermaterial beschrieben, das allerdings zu einem erheblichen Anteil aus Zellstofffasern aus Hanf, Flachs, Abacä, Sisal oder Baumwolle besteht. Diese Fasern sind teuer und weisen wegen ihrer, im Vergleich zu Zellstoffasern aus Holz, kurzen Wachstumsperiode starke Qualitätsschwankungen auf. Gemäß der Lehre in US 2015/0374030 sind sie aber notwendig, um gleichzeitig eine ausreichend poröse Struktur und ausreichend hohe Festigkeit zu erreichen. Von der Verwendung von Holzzellstoff wird abgeraten, weil er eine dichte und kompakte Papierstruktur erzeugt. Tatsächlich soll der Anteil an Holzzellstoff immer kleiner als 50 Gew.-% sein und in den industriell umgesetzten Ausführungsbeispielen beträgt er weniger als 5 Gew.-%. Durch den dafür verwendeten Herstellungsprozess ist auch das optische Erscheinungsbild solcher Filter für den Konsumenten nicht ausreichend ansprechend.
  • Es besteht daher ein Interesse in der Industrie, ein Filtermaterial zur Verfügung zu haben, aus dem Segmente gefertigt werden können, die biologisch abbaubar sind, ein gutes optisches Erscheinungsbild haben und kostengünstig, in hoher Qualität und in industriellem Maßstab hergestellt werden können.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filtermaterial für einen Rauchartikel zur Verfügung zu stellen, das gut biologisch abbaubar ist und aus dem Segmente für Rauchartikel gefertigt werden können, deren Erscheinungsbild dem herkömmlicher Segmente, insbesondere solcher aus Cellulosacetat, gut vergleichbar ist, und das zusätzlich aus leicht verfügbaren, kostengünstigen Rohstoffen hergestellt werden kann. Dabei sollen unerwünschte Einflüsse auf den Geschmack des Rauchartikels minimiert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Filtermaterial nach Anspruch 1, ein Segment eines Rauchartikels nach Anspruch 23, dessen Herstellungsverfahren nach Anspruch 32, und einen Rauchartikel nach Anspruch 33 gelöst, sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 36 zur Herstellung eines wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfinder haben gefunden, dass diese Aufgabe durch bestimmte Vliesstoffe gelöst werden kann. Insbesondere kann die Aufgabe durch ein Filtermaterial gelöst werden, das einen Vliesstoff umfasst, wobei der Vliesstoff wasserstrahlverfestigt ist und der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff mindestens 50% und höchstens 90% Holzzellstofffasern, mindestens 10% und höchstens 50% Fasern aus regenerierter Cellulose und weniger als 30% nicht natürliche Polymere enthält, und die Menge an Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose zusammen mindestens 70% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ausmacht und der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff eine Dichte von mindestens 100 kg/m3 und höchstens 300 kg/m3 und eine Dicke von mindestens 100 µm und höchstens 1000 µm aufweist. Dabei beziehen sich alle Prozentangaben auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  • Obwohl der Begriff "wasserstrahlverfestigt" zunächst auf das zugrundeliegende Herstellungsverfahren hinweist, ist zu berücksichtigen, dass ein wasserstrahlverfestigter Vliesstoff charakteristische strukturelle Eigenschaften hat, die ihn von anderen Faserstoffen oder Vliesstoffen unterscheiden, und die nach Wissen der Erfinder nicht auf identische Weise durch ein anderes Herstellungsverfahren erreicht werden können. Anders als beispielsweise bei Papier, bei dem die Festigkeit vornehmlich durch Wasserstoffbrücken bewirkt wird und die Fasern vor allem in der Ebene des Papiers angeordnet sind, wird bei dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff die Festigkeit durch die Verwirbelungen der Fasern erreicht und dadurch sind die Fasern zu einem bedeutenden Teil auch in Dickenrichtung des Vliesstoffs ausgerichtet.
  • Entgegen der Lehre aus dem Stand der Technik haben die Erfinder gefunden, dass ein Filtermaterial mit einem hohen Anteil an Holzzellstofffasern hergestellt werden kann, ohne dass die Struktur des Vliesstoffs dabei zu dicht oder zu kompakt wird. Dies wird erfindungsgemäß im Wesentlichen durch die Verwendung eines wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs erreicht, der neben den Holzzellstoffasern auch noch Fasern aus regenerierter Cellulose enthält.
  • Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen, wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs werden die Fasern auf ein wasserdurchlässiges Sieb gelegt und mit einem auf die Fasern gerichteten Wasserstrahl durch Verwirbelung verfestigt. Dabei entsteht eine poröse Struktur mit sehr geringer Dichte und hoher Dicke, die besonders gut als Filtermaterial geeignet ist. Insbesondere kann ein solches für Segmente von Rauchartikeln geeignetes Filtermaterial mit einem hohen Anteil an Holzzellstofffasern und daher kostengünstig hergestellt werden und zeigt ein aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial hergestelltes Segment für einen Rauchartikel eine homogene Schnittfläche, die jener eines Segments aus Celluloseacetat gut vergleichbar ist. Des Weiteren ist, beispielsweise im Unterschied zu Papier, die Beigabe von Additiven oder Prozesshilfsmitteln für die Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs nicht erforderlich. Damit wird ein unerwünschter Einfluss solcher Additive oder Prozesshilfsmittel auf den Geschmack des mit Hilfe des erfindungsgemäßen Filtermaterials gefertigten Rauchartikels vermieden und die biologische Abbaubarkeit wird nicht beeinträchtigt.
  • Zur Einstellung des Zugwiderstands und der Filtrationseffizienz eines aus dem Filtermaterial gefertigten Segments für einen Rauchartikel, sowie zur Einstellung einer guten Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs enthält der im erfindungsgemäßen Filtermaterial enthaltene wasserstrahlverfestigte Vliesstoff einen hohen Anteil von Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose, die zusammen mindestens 70% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ausmachen.
  • Da Holzzellstofffasern und auch regenerierte Cellulose aus natürlichen Polymeren bestehen, sind sie auch gut biologisch abbaubar. Um die gute biologische Abbaubarkeit des erfindungsgemäßen Filtermaterials und der daraus gefertigten Segmente für Rauchartikel sicherzustellen, soll der Anteil an nicht natürlichen Polymeren weniger als 30% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ausmachen.
  • Natürliche Polymere sind dabei Polymere, die ohne chemische Veränderung oder ohne Veränderung der Zusammensetzung direkt aus natürlichen Rohstoffen gewonnen wurden oder zu solchen aus der Natur gewonnenen Polymeren chemisch identisch sind. Konkret bestehen Holzzellstofffasern aus natürlichen Polymeren und ebenso gehören Fasern aus regenerierter Cellulose zu den natürlichen Polymeren. Bei Celluloseacetat oder Polylactiden hingegen haben chemische Veränderungen stattgefunden, sodass sie zu den nicht natürlichen Polymeren gehören, und obwohl die Ausgangsstoffe in der Natur vorkommen, wurden diese Ausgangsstoffe zumindest derart verändert, dass eine schnelle biologische Abbaubarkeit nicht mehr gewährleistet ist. Ebenfalls sind alle Polymere, die aus Mineralölen gewonnen wurden, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyester oder Polystyrol nicht natürliche Polymere.
  • Der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff, der im erfindungsgemäßen Filtermaterial enthalten ist, enthält Holzzellstofffasern in einer Menge von mindestens 50% und höchstens 90% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs. Bevorzugt beträgt der Anteil an Holzzellstofffasern mindestens 60% und höchstens 80% und besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 70%, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  • Holzzellstofffasern sind Zellstofffasern, die aus Nadelhölzern oder Laubhölzern gewonnen sind. Sie werden in großer Menge industriell hergestellt, weisen eine stabile Qualität auf und sind kostengünstig. Bevorzugt sind die Holzzellstoffasern aus Nadelhölzern, beispielsweise aus Fichte, Föhre oder Tanne gewonnen, weil diese Fasern wegen ihrer Länge zu einer guten Festigkeit des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs führen. Für die Erfindung bevorzugt geeignete Holzzellstofffasern aus Laubhölzern sind aus Birke, Buche oder Eukalyptus gewonnen. Bevorzugt können auch Gemische aus Holzzellstofffasern verschiedener Herkunft eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind aus Nadelhölzern gewonnene Holzzellstofffasern, die als reinforced pulp fibers bezeichnet werden und besonders hohe Festigkeit erreichen, sowie merzerisierte Holzzellstofffasern, die eine besonders hohe Dicke und niedrige Dichte erreichen.
  • Zellstoffasern aus anderen Pflanzen wie Hanf, Flachs, Jute, Ramie, Abacä, Sisal, Baumwolle oder Espartogras zählen im Sinne dieser Erfindung nicht zu den Holzzellstofffasern. Zwar lässt sich auch mit diesen Fasern eine poröse Papierstruktur und hohe Festigkeit erreichen. Die Fasern sind aber teuer, industriell teilweise nicht gut verfügbar und wegen der kurzen Wachstumsperiode dieser Pflanzen von variabler Qualität. Sie können im erfindungsgemäßen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff enthalten sein, allerdings soll ihr Anteil bevorzugt höchstens 20% und besonders bevorzugt höchstens 10% und ganz besonders bevorzugt höchstens 1% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs betragen.
  • Die Holzzellstofffasern können gebleicht oder ungebleicht sein. Gebleichte Holzzellstofffasern bieten wegen ihrer weißen Farbe Vorteile beim Erscheinungsbild eines aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial gefertigten Segments, während ungebleichte Holzzellstofffasern, die dann eine hellbraune bis dunkelbraune Farbe haben, umweltfreundlicher sind, weil auf den Bleichprozess verzichtet werden kann. Mischungen aus gebleichten und ungebleichten Holzzellstofffasern können zur besseren Einstellung der Farbe des erfindungsgemäßen Filtermaterials ebenfalls verwendet werden.
  • Der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff, der im erfindungsgemäßen Filtermaterial enthalten ist, enthält Fasern aus regenerierter Cellulose in einer Menge von mindestens 10% und höchstens 50% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs. Bevorzugt beträgt der Anteil an Fasern aus regenerierter Cellulose mindestens 20% und höchstens 45% und besonders bevorzugt mindestens 30% und höchstens 40%, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  • Die Fasern aus regenerierter Cellulose sind bevorzugt Viscosefasern, Modalfasern, Lyocell®, Tencel® oder Mischungen daraus. Diese Fasern besitzen eine gute biologische Abbaubarkeit und können dazu eingesetzt werden, die Festigkeit, Dicke oder Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs zu optimieren und die Filtrationseffizienz des daraus gefertigten Segments für den Rauchartikel anzupassen.
  • Die Summe der Mengen aus Holzzellstofffasern und den Fasern aus regenerierter Cellulose soll zusammen mindestens 70%, bevorzugt mindestens 80% und besonders bevorzugt mindestens 90% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs betragen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Filtermaterial einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff, der im Wesentlichen ausschließlich, zumindest aber zu mindestens 95 % bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs aus Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose besteht. Diese ganz besonders bevorzugte Ausführungsform erlaubt die beste biologische Abbaubarkeit bei gleichzeitig einem sehr geringen Einfluss auf den Geschmack des mit Hilfe des Filtermaterials gefertigten Rauchartikels.
  • Um die gute biologische Abbaubarkeit sicherzustellen, soll der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff weniger als 30% nicht natürliche Polymere enthalten. Bevorzugt enthält der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff weniger als 10% nicht natürliche Polymere und besonders bevorzugt weniger als 1% nicht natürliche Polymere. Die Prozentangaben beziehen sich auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermaterials enthält der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff des Filtermaterials mindestens 5% und weniger als 30%, besonders bevorzugt weniger als 25% und ganz besonders bevorzugt weniger als 20% Stapelfasern aus Celluloseacetat, wobei sich die Prozentangaben auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beziehen.
  • Zusatzstoffe, wie Alkylketendimere (AKD), Alkenylbernsteinsäureanhydride (ASA), Fettsäuren, Stärke, Stärkederivate, Carboxymethylcellulose, Alginate, oder Substanzen zur Einstellung des pH-Werts, wie beispielsweise organische oder anorganische Säuren oder Laugen können zur Einstellung spezifischer Eigenschaften des Vliesstoffs hinzugefügt werden, solange die Masse nicht natürlicher Polymere im Vliesstoff nicht mehr als 30% beträgt. Der Fachmann ist in der Lage Art und Menge solche Zusatzstoffe aus seiner Erfahrung zu bestimmen.
  • Das Flächengewicht des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beträgt bevorzugt mindestens 25 g/m2 und höchstens 150 g/m2, besonders bevorzugt mindestens 35 g/m2 und höchstens 120 g/m2 und ganz besonders bevorzugt mindestens 40 g/m2 und höchstens 80 g/m2. Das Flächengewicht beeinflusst die Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, wobei ein höheres Flächengewicht zu höherer Festigkeit führen kann. Die Angaben beziehen sich auf ein Flächengewicht, das nach ISO 536:2012 gemessen wird.
  • Die Dicke des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, gemessen nach ISO 534:2011, beträgt mindestens 100 µm und höchstens 1000 µm, bevorzugt mindestens 120 µm und höchstens 800 µm und besonders bevorzugt mindestens 150 µm und höchstens 750 µm. Die Dicke beeinflusst die Menge an Filtermaterial, die in das Segment des Rauchartikels gepackt werden kann und damit Zugwiderstand und Filtrationseffizienz des Segments, aber auch die Verarbeitbarkeit des Filtermaterials, da es zur Herstellung eines Segments für einen Rauchartikel oft gecrimpt oder gefaltet wird. Für solche Prozessschritte ist eine zu hohe Dicke ungünstig und Dicken in den bevorzugten und besonders bevorzugten Intervallen erlauben eine besonders gute Verarbeitbarkeit des erfindungsgemäßen Filtermaterials zu einem Segment eines Rauchartikels.
  • Die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ergibt sich durch Division des Flächengewichts gemäß ISO 536:2012 durch die Dicke gemäß ISO 534:2011. Die so bestimmte Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beträgt mindestens 100 kg/m3 und höchstens 300 kg/m3, bevorzugt mindestens 120 kg/m3 und höchstens 250 kg/m3 und besonders bevorzugt mindestens 140 kg/m3 und höchstens 220 kg/m3. Diese Werte beziehen sich auf die Dichte, bevor aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial, das diesen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff umfasst, ein Segment eines Rauchartikels gefertigt wird. Die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs soll in einem vergleichsweise engen Intervall liegen, weil sie den Zugwiderstand und die Filtrationseffizienz des daraus gefertigten Segments eines Rauchartikels bestimmt. Die bevorzugten und besonders bevorzugten Intervalle erlauben eine noch günstigere Kombination aus Zugwiderstand und Filtrationseffizienz.
  • Die Luftdurchlässigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, gemessen nach ISO 2965:2019, kann bevorzugt zwischen 10000 cm3/(cm2·kPa·min) und 60000 cm3/(cm2·kPa·min), besonders bevorzugt zwischen 20000 cm3/(cm2·kPa·min) und 50000 cm3/(cm2·kPa·min) und ganz besonders bevorzugt zwischen 35000 cm3/(cm2·kPa·min) und 45000 cm3/(cm2·kPa·min) liegen. Die Luftdurchlässigkeit beschreibt die poröse Struktur des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs und beeinflusst damit ebenfalls die Filtrationseffizienz und den Zugwiderstand.
  • Die mechanischen Eigenschaften des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs sind für die Verarbeitung des erfindungsgemäßen Filtermaterials zu einem Segment für einen Rauchartikel von Bedeutung. Die breitenbezogene Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, gemessen nach ISO 1924-2:2008, beträgt bevorzugt mindestens 0,05 kN/m und höchstens 5 kN/m, besonders bevorzugt mindestens 0,07 kN/m und höchstens 4 kN/m.
  • Die Bruchdehnung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs ist von Bedeutung, weil bei der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Filtermaterials zu einem Segment eines Rauchartikels das Filtermaterial oft gecrimpt wird und dabei eine besonders hohe Bruchdehnung günstig ist. Die Bruchdehnung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs, gemessen nach ISO 1924-2:2008, beträgt daher bevorzugt mindestens 1% und höchstens 50% und besonders bevorzugt mindestens 3% und höchstens 40%.
  • Da der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff bei der Weiterverarbeitung auch gedehnt werden kann, spielt sein Energieaufnahmevermögen eine Rolle. Das Energieaufnahmevermögen des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, gemessen nach ISO 1924-2:2008, beträgt bevorzugt mindestens 4 J/m2 und höchstens 500 J/m2 und besonders bevorzugt mindestens 5 J/m2 und höchstens 450 J/m2.
  • Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Energieaufnahmevermögen können von der Richtung abhängen, in der die Probe für die Messung aus dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff entnommen wurde. Die genannten Merkmale des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs sind jeweils erfüllt, wenn Zugfestigkeit, Bruchdehnung oder Energieaufnahmevermögen in mindestens einer Richtung in den angegebenen bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervallen liegen.
  • Das erfindungsgemäße Filtermaterial umfasst den wasserstrahlverfestigen Vliesstoff. Bevorzugt aber macht der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff den überwiegenden Großteil des Filtermaterials aus, sodass bevorzugt mindestens 90% der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden und besonders bevorzugt mindestens 95% der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden.
  • Das erfindungsgemäße Filtermaterial kann neben dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff noch andere Komponenten umfassen, die beispielsweise die Verarbeitbarkeit des Filtermaterials oder die Eigenschaften eines daraus gefertigten Segments oder den Geschmack des Rauchartikels beeinflussen. Dazu gehören beispielsweise Träger von Aromastoffen, insbesondere mit Aromastoffen getränkte Fäden oder Substanzen zur Erhöhung der Steifigkeit des Filtermaterials oder Materialien, die die Härte der aus dem Filtermaterial hergestellten Filter erhöhen, wie beispielsweise thermoplastische Materialien.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermaterials umfasst das Filtermaterial den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff und eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triacetin, Propylenglykol, Sorbitol, Glycerol, Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol und Tri-Ethlyzitrat oder Mischungen daraus. Diese Substanzen können helfen, die Filtrationseffizienz an jene von Celluloseacetat besser anzupassen.
  • Sofern mindestens 90% der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden, kann die Erfüllung der obengenannten Merkmale des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, beispielsweise hinsichtlich des Gehalts an Holzzellstofffasern, des Gehalts an Fasern aus regenerierter Cellulose, der Menge an Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose, des Anteils an nicht natürlichen Polymeren, des Gehalts an anderen Zellstofffasern, der Dichte, der Dicke, des Flächengewichts, der Luftdurchlässigkeit, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung und des Energieaufnahmevermögens, auch am Filtermaterial selbst geprüft werden, ohne dass der wasserstrahlverfestige Vliesstoff aus dem Filtermaterial isoliert werden müsste. Die oben genannten erfindungsgemäßen, bevorzugten, besonders bevorzugten und ganz besonders bevorzugten Intervalle und Eigenschaften gelten dann auch für das aus dem wasserstrahlverfestigen Vliesstoff gefertigte Filtermaterial.
  • Aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial können nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfindungsgemäße Segmente für Rauchartikel hergestellt werden. Diese Verfahren umfassen beispielsweise das Crimpen oder Falten des Filtermaterials, das Formen eines endlosen Strangs aus dem gecrimpten oder gefalteten Filtermaterial, das Umhüllen des endlosen Strangs durch ein Umhüllungsmaterial und das Schneiden des umhüllten Strangs in einzelne Stäbe definierter Länge. In vielen Fällen beträgt die Länge eines solchen Stabs ein ganzzahliges Vielfaches der Länge des Segments, das dann im erfindungsgemäßen Rauchartikel verwendet werden soll, und deshalb werden die Stäbe dann vor oder während der Herstellung des Rauchartikels in Segmente der gewünschten Länge geschnitten.
  • Das erfindungsgemäße Segment für Rauchartikel umfasst das erfindungsgemäße Filtermaterial und ein Umhüllungsmaterial.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segments ist das Segment zylindrisch mit einem Durchmesser von mindestens 3 mm und höchstens 10 mm, besonders bevorzugt von mindestens 4 mm und höchstens 9 mm und ganz besonders bevorzugt von mindestens 5 mm und höchstens 8 mm. Diese Durchmesser sind für die Verwendung der erfindungsgemäßen Segmente in Rauchartikeln günstig.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segments hat das Segment eine Länge von mindestens 4 mm und höchstens 40 mm, besonders bevorzugt von mindestens 6 mm und höchstens 35 mm und ganz besonders bevorzugt von mindestens 10 mm und höchstens 28 mm.
  • Der Zugwiderstand des Segments bestimmt unter anderem, welche Druckdifferenz der Raucher beim Konsum des Rauchartikels aufbringen muss, um einen bestimmten Volumenstrom durch den Rauchartikel zu erzeugen, und er beeinflusst daher wesentlich die Akzeptanz des Rauchartikels beim Raucher. Der Zugwiderstand des Segments kann nach ISO 6565:2015 gemessen werden und wird in mm Wassersäule (mmWG) angegeben. In sehr guter Näherung ist der Zugwiderstand des Segments proportional zur Länge des Segments, sodass die Messung des Zugwiderstands auch an Stäben erfolgen kann, die sich vom Segment nur in der Länge unterscheiden. Daraus kann der Zugwiderstand des Segments einfach berechnet werden.
  • Der Zugwiderstand des Segments pro Länge des Segments beträgt bevorzugt mindestens 1 mmWG/mm und höchstens 12 mmWG/mm und besonders bevorzugt mindestens 2 mmWG/mm und höchstens 10 mmWG/mm.
  • Die Dichte des Segments selbst, ohne das Umhüllungsmaterial, beträgt bevorzugt zwischen 50 kg/m3 und 300 kg/m3, besonders bevorzugt zwischen 60 kg/m3 und 250 kg/m3 und ganz besonders bevorzugt zwischen 70 kg/m3 und 230 kg/m3. Die Dichte hat wesentliche Auswirkungen auf den Zugwiderstand, die Filtrationseffizienz und die Härte des Segments. Die Dichte des Segments ist ohne das Umhüllungsmaterial angegeben, da das Umhüllungsmaterial wenig Einfluss auf den Zugwiderstand oder die Filtrationseffizienz hat. Die Ermittlung der Dichte des Segments kann rechnerisch erfolgen. Dabei wird zunächst das Volumen des Segments bestimmt, das beispielsweise bei einem zylindrischen Segment aus dem Durchmesser und der Länge berechnet werden kann. Der Einfluss des Umhüllungsmaterials auf den Durchmesser kann vernachlässigt werden. Die Masse des Segments kann durch Wägung bestimmt werden, wobei das Segment mit dem Umhüllungsmaterial umhüllt ist. Die Masse des Umhüllungsmaterials kann aus der Fläche des Umhüllungsmaterials und dem nominalen oder gemessenen Flächengewicht des Umhüllungsmaterials ermittelt werden. Beispielsweise bei einem typischen, zylindrischen Segment ergibt sich die Fläche des Umhüllungsmaterials aus dem Umfang des Segments und der Überlappung des Umhüllungsmaterials mit sich selbst sowie der Länge des Segments.
  • Von der Masse des Segments mit Umhüllungsmaterial wird die Masse des Umhüllungsmaterials abgezogen und durch Division durch das Volumen des Segments dessen Dichte berechnet. Ein numerisches Beispiel ist weiter unten detailliert ausgeführt.
  • Das Umhüllungsmaterial des erfindungsgemäßen Segments ist bevorzugt ein Papier oder eine Folie. Damit die gute biologische Abbaubarkeit des Segments nicht beeinträchtigt wird, enthält in einer besonders bevorzugten Ausführungsform das Papier oder die Folie weniger als 10% nicht natürliche Polymere bezogen auf die Masse des Umhüllungsmaterials.
  • Das Umhüllungsmaterial des erfindungsgemäßen Segments hat bevorzugt ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m2 und höchstens 150 g/m2, besonders bevorzugt von mindestens 30 g/m2 und höchstens 130 g/m2. Ein Umhüllungsmaterial mit diesem bevorzugten oder besonders bevorzugten Flächengewicht verleiht dem damit umhüllten, erfindungsgemäßen Segment eine besonders vorteilhafte Härte. Damit kann der Raucher das im Rauchartikel befindliche Segment nicht versehentlich zusammendrücken.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Segment zusätzlich mindestens eine Kapsel, die Aromastoffe enthält. Die Kapsel ist dabei oft so ausgeführt, dass der Raucher sie durch Druck mit den Fingern zerbrechen kann und damit die Aromastoffe freisetzt, sodass sie den Geschmack des Rauchartikels verändern können.
  • Aus dem erfindungsgemäßen Segment können nach den im Stand der Technik bekannten Verfahren erfindungsgemäße Rauchartikel hergestellt werden.
  • Der erfindungsgemäße Rauchartikel umfasst ein Segment, das ein aerosolbildendes Material enthält, und ein Segment, das das erfindungsgemäße Filtermaterial und ein Umhüllungsmaterial umfasst.
  • Da die Schnittfläche des erfindungsgemäßen Segments der eines Segments aus Celluloseacetat optisch sehr ähnlich ist, ist in einer bevorzugten Ausführungsform das dem Mundende am nächsten gelegene Segment des Rauchartikels ein erfindungsgemäßes Segment.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rauchartikel eine Filterzigarette und das aerosolbildende Material Tabak.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rauchartikel ein Rauchartikel, in dessen bestimmungsgemäßem Gebrauch das aerosolbildende Material nur aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird.
  • Der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff für das erfindungsgemäße Filtermaterial kann nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte A bis F umfasst.
    1. A - Herstellen einer wässrigen Suspension umfassend Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose, wobei die Menge an Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose zusammen mindestens 70% der Masse der Feststoffe in der Suspension ausmachen
    2. B - Aufbringen der Suspension aus Schritt A auf ein umlaufendes Sieb
    3. C - Entwässern der Suspension durch das umlaufende Sieb, um eine Faserbahn zu bilden
    4. D - Überführen der Faserbahn aus Schritt C auf ein Stützsieb
    5. E - Wasserstrahlverfestigen der Faserbahn durch mindestens einen auf die Faserbahn gerichteten Wasserstrahl, um einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff herzustellen
    6. F - Trocknen des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  • Der nach diesem Verfahren hergestellte wasserstrahlverfestigte Vliesstoff soll zur Verwendung in dem oben beschriebenen Filtermaterial geeignet sein. Dies bedeutet, dass er insbesondere sämtliche Merkmale einzeln oder in Kombination aufweisen kann, die oben im Zusammenhang mit dem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff als Bestandteil des Filtermaterials beschrieben wurden und in den auf das Filtermaterial gerichteten Ansprüchen definiert sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die wässrige Suspension in Schritt A einen Feststoffgehalt von höchstens 3,0%, besonders bevorzugt höchstens 1,0%, ganz besonders bevorzugt höchstens 0,2% und insbesondere höchstens 0,05%. Der besonders geringe Feststoffgehalt der Suspension erlaubt es, eine noch weniger dichte Faserbahn in Schritt C zu bilden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das umlaufende Sieb der Schritte B und C in Laufrichtung der Faserbahn gegen die Horizontale um einen Winkel von mindestens 3° und höchstens 40° aufwärts geneigt, besonders bevorzugt um einen Winkel von mindestens 5° und höchstens 30° und ganz besonders bevorzugt um einen Winkel von mindestens 15° und höchstens 25°.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des umlaufenden Siebs erzeugt wird, um das Entwässern der Suspension in Schritt C zu unterstützen, wobei besonders bevorzugt Vakuumkästen oder geeignet geformte Flügel die Druckdifferenz erzeugen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vielzahl von Wasserstrahlen verwendet, um das Wasserstrahlverfestigen in Schritt E auszuführen, wobei die Wasserstrahlen in mindestens einer Reihe in einem rechten Winkel zur Laufrichtung der Faserbahn angeordnet sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Wasserstrahlverfestigen in Schritt E durch mindestens zwei auf die Faserbahn gerichtete Wasserstrahlen bewirkt, wobei besonders bevorzugt die mindestens zwei Wasserstrahlen auf verschiedene Seiten der Faserbahn wirken.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Trocknen in Schritt F zumindest teilweise durch Kontakt mit Heißluft, durch Infrarotstrahlung oder durch Mikrowellenstrahlung bewirkt. Eine Trocknung durch direkten Kontakt mit einer beheizten Oberfläche ist ebenfalls möglich, aber weniger bevorzugt, weil dabei die Dicke des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs abnehmen kann.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
    • Figur 1
    zeigt eine Vorrichtung mittels der das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs durchgeführt werden kann.
    Figur 2
    zeigt die Querschnittsfläche eines erfindungsgemäßen Segments im Vergleich zu einem Segment aus Celluloseacetat und einem Segment aus Papier
    BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werde einige bevorzugte Ausführungsformen des Filtermaterials, des Segments für Rauchartikel, des Rauchartikels und des Verfahrens für die Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs beschrieben.
  • Zur Herstellung des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs, der im erfindungsgemäßen Filtermaterial enthalten ist, wurde das in Figur 1 dargestellte Verfahren verwendet.
  • Eine Suspension 1 aus Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose wurde von einem Vorratsbehälter 2 auf ein umlaufendes, gegen die Horizontale aufwärts geneigtes Sieb 3 gepumpt und durch Vakuumkästen 9 entwässert, sodass sich auf dem Sieb eine Faserbahn 4 bildete, deren generelle Bewegungsrichtung durch den Pfeil 10 angedeutet ist. Die Faserbahn 4 wurde vom Sieb 3 abgenommen und auf ein ebenfalls umlaufendes Stützsieb 5 übergeführt. Dort wurden aus Vorrichtungen 6 in mehreren Reihen in rechtem Winkel zur Laufrichtung der Faserbahn 4 angeordnete Wasserstrahlen 11 auf die Faserbahn 4 gerichtet, um die Fasern zu verwirbeln und die Faserbahn 4 zu einem Vliesstoff zu verfestigen. In einem weiteren Schritt wurden durch zusätzliche Vorrichtungen 7 auch Wasserstrahlen 12 auf die andere Seite der Faserbahn 4 gerichtet, um den entstehenden Vliesstoff noch weiter zu verfestigen. Danach durchlief der noch feuchte Vliesstoff eine Trocknungseinrichtung 8 und wurde dort getrocknet.
  • Zur Herstellung des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs wurden Gemische aus Holzzellstofffasern und Lyocell® Fasern verwendet. Es wurden 5 verschiedene wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe A bis E hergestellt, deren Zusammensetzung und Eigenschaften in Tabelle 1 angegeben sind. Dabei bedeuten die Prozentangaben zu Lyocell® Fasern und Holzzellstofffasern die Menge an Fasern bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs. Die Bruchdehnung und das Energieaufnahmevermögen sind jeweils in Maschinenrichtung (MD), also in der durch den Pfeil 10 in Fig. 1 angegebenen Richtung und in der dazu orthogonalen, in der Ebene der Faserbahn 4 liegenden Querrichtung (CD) angegeben. Tabelle 1
    Vliesstoff A B C D E
    Filtermaterial A B C D E
    Lyocell® Fasern % 20 20 40 40 40
    Holzzellstofffasern % 80 80 60 60 60
    Flächengewicht g/m2 40 60 80 120 50
    Dicke µm 257 345 497 688 299
    Dichte kg/m3 156 174 161 175 167
    Zugfestigkeit kN/m 0,23 0,38 1,60 2,83 1,15
    Bruchdehnung MD % 6,6 7,0 12,4 20,0 15,5
    Bruchdehnung CD % 28,1 21,7 29,8 42,3
    Energieaufnahme MD J/m2 13,9 22,6 95,6 386,8 128,7
    Energieaufnahme CD J/m2 20,9 40,1 143,0 333,5
  • Die wasserstrahlverfestigten Vliesstoffe A bis E wurden jeweils als erfindungsgemäßes Filtermaterial A bis E verwendet ohne weitere Komponenten hinzuzufügen.
  • Aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial E wurden drei Segmente S1, S2 und S3 mit unterschiedlicher Dichte gefertigt, wobei jedes Filtermaterial zu einem endlosen Strang mit einem Durchmesser von 7,9 mm geformt und mit einem Umhüllungsmaterial mit einem Flächengewicht von 78 g/m2 umhüllt wurde. Der endlose Strang wurde zunächst in Stäbe mit einer Länge von 108 mm geschnitten. Die mittlere Masse der Stäbe und der mittlere Zugwiderstand der Stäbe nach ISO 6565:2015 wurden bestimmt und daraus die Dichte ohne Umhüllungsmaterial und der Zugwiderstand pro Länge berechnet. Anschließend wurden aus den Stäben erfindungsgemäße Segmente mit einer Länge von 22 mm geschnitten. Tabelle 2 zeigt die Daten der Segmente S1, S2 und S3. Eine beispielhafte Berechnung der Dichte des Segments wird anhand des Segments S1 näher erläutert.
  • Die Masse des 108 mm langen Stabes zu Segment S1 wurde mit 0,743 g gemessen. Der Durchmesser war 7,9 mm. Daraus ergab sich unter Vernachlässigung der Dicke des Umhüllungsmaterials ein Volumen des Stabes von π / 4 × 7,9 2 × 108 = 5293 mm 3
    Figure imgb0001
  • Die Masse des 27 mm breiten und 108 mm langen Umhüllungsmaterials mit einem Flächengewicht von 78 g/m2 betrug 78 × 0,027 × 0,108 = 0,227 g .
    Figure imgb0002
  • Die Dichte des Segments ohne Umhüllungsmaterial beträgt daher 0,743 − 0,227 / 5293 = 97,5 kg / m 3 .
    Figure imgb0003
     Tabelle 2
    Filtermaterial E E E
    Segment S1 S2 S3
    Masse (108 mm) mg 743 911 1199
    Dichte kg/m3 97,5 129,4 182,9
    Zugwiderstand mm WG/mm 1,76 4,16 11,12
  • Figur 2 zeigt die Fotografien der Querschnittsfläche des erfindungsgemäßen Segments S2 sowie zweier vergleichbarer Segmente aus Celluloseacetat (CA) und Papier (PA). Beim Segment aus Papier ist die grobe Struktur der Querschnittsfläche deutlich sichtbar, während das Segment aus Celluloseacetat eine sehr feine Struktur aufweist. Das erfindungsgemäße Segment S2 liegt in seinem Erscheinungsbild wesentlich näher an jenem aus Celluloseacetat (CA) und ergibt damit einen für den Raucher deutlich besser akzeptablen optischen Eindruck als das Segment aus Papier (PA).
  • Aus den erfindungsgemäßen Segmenten S1, S2 und S3 wurden jeweils nicht ventilierte erfindungsgemäße Rauchartikel R1, R2 und R3 mit einer Länge von 83 mm gefertigt, die ein Segment mit Tabak und ein Filtersegment enthielten. Das Filtersegment wurde durch jeweils eines der erfindungsgemäßen Segmente S1, S2 und S3 gebildet. Die Rauchartikel R1, R2 und R3 wurden nach dem in ISO 3308 spezifizierten Verfahren abgeraucht und die Menge an Teer, Nikotin und Wasser im Rauch bestimmt. Ein identischer Rauchartikel, bei dem der Filter durch ein herkömmliches Filtersegment aus Celluloseacetat gebildet war, wurde nach demselben Verfahren abgeraucht. Ein Vergleich der Menge an Teer, Nikotin und Wasser zeigte, dass die Filtersegmente S1, S2 und S3 hinsichtlich ihrer Filtrationseffizienz mit einem Filtersegment aus Celluloseacetat gut übereinstimmen.
  • Auch die Zugwiderstände der Segmente S1, S2 und S3 waren in einem für Rauchartikel günstigen Bereich und können selbst bei gegebener Zusammensetzung des Segments anhand der Dichte des Segments gut an die Anforderungen angepasst werden.
  • Die biologische Abbaubarkeit der Segmente S1, S2 und S3, sowie der daraus gefertigten Rauchartikel R1, R2 und R3 wurde nicht gesondert geprüft, weil sie sich aus den verwendeten Komponenten von selbst ergab.
  • Damit zeigt sich, dass erfindungsgemäße Filtermaterialien, die einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff enthalten, gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Filtermaterialien Vorteile bezüglich der biologischen Abbaubarkeit und des optischen Erscheinungsbilds bieten, ohne dass sie in ihrer Funktion als Filter eingeschränkt werden, und darüber hinaus noch kostengünstig aus leicht verfügbaren Rohmaterialien industriell hergestellt werden können.

Claims (15)

  1. Filtermaterial für einen Rauchartikel, welches einen Vliesstoff umfasst, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Vliesstoff wasserstrahlverfestigt ist,
    der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff mindestens 50% und höchstens 90% Holzzellstofffasern, mindestens 10% und höchstens 50% Fasern aus regenerierter Cellulose und weniger als 30% nicht natürliche Polymere enthält, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs, und die Menge an Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose zusammen mindestens 70% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ausmacht, und
    der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff eine Dichte von mindestens 100 kg/m3 und höchstens 300 kg/m3 und eine Dicke von mindestens 100 µm und höchstens 1000 µm aufweist, wobei die Dicke nach ISO 534:2011 zu messen ist und die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs durch Division des Flächengewichts gemäß ISO 536:2012 durch die Dicke gemäß ISO 534:2011 zu bestimmen ist.
  2. Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem der Anteil an Holzzellstofffasern im wasserstrahlverfestigten Vliesstoff mindestens 60% und höchstens 80%, vorzugsweise mindestens 60% und höchstens 70% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, und/oder
    wobei der Anteil an Fasern aus regenerierter Cellulose im wasserstrahlverfestigten Vliesstoff mindestens 20% und höchstens 45%, vorzugsweise mindestens 30% und höchstens 40% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  3. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Summe der Mengen an Holzzellstofffasern und an Fasern aus regenerierter Cellulose zusammen mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90%, und besonders vorzugsweise mindestens 95 % der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ausmacht, und/oder bei dem der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff weniger als 10% nicht natürliche Polymere und bevorzugt weniger als 1% nicht natürliche Polymere enthält, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, und/oder
    bei dem der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff mindestens 5% und weniger als 30%, besonders bevorzugt weniger als 25% und ganz besonders bevorzugt weniger als 20% Stapelfasern aus Celluloseacetat enthält, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  4. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff ein Flächengewicht gemäß ISO 536:2012 von mindestens 25 g/m2 und höchstens 150 g/m2, bevorzugt von mindestens 35 g/m2 und höchstens 120 g/m2 und besonders bevorzugt mindestens 40 g/m2 und höchstens 100 g/m2 aufweist, und/oder
    bei dem die Dicke des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs nach ISO 534:2011 mindestens 120 µm und höchstens 800 µm, vorzugsweise mindestens 150 µm und höchstens 750 µm beträgt.
  5. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff eine Luftdurchlässigkeit nach ISO 2965:2019 von zwischen 10000 cm3/(cm2·kPa·min) und 60000 cm3/(cm2·kPa·min), bevorzugt zwischen 20000 cm3/(cm2·kPa·min) und 50000 cm3/(cm2·kPa·min) und besonders bevorzugt zwischen 35000 cm3/(cm2·kPa·min) und 45000 cm3/(cm2·kPa·min) hat, und/oder bei dem eine breitenbezogene Zugfestigkeit des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs nach ISO 1924-2:2008 in mindestens einer Richtung mindestens 0,05 kN/m und höchstens 5 kN/m, bevorzugt mindestens 0,07 kN/m und höchstens 4 kN/m beträgt.
  6. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95 % der Masse des Filtermaterials durch den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gebildet werden, und/oder
    bei dem das Filtermaterial den wasserstrahlverfestigten Vliesstoff und eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triacetin, Propylenglykol, Sorbitol, Glycerol, Polyethylengylkol, Polyvinylalkohol und Tri-Ethlyzitrat oder Mischungen daraus umfasst.
  7. Segment eines Rauchartikels, umfassend das Filtermaterial und ein Umhüllungsmaterial, wobei das Filtermaterial einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff umfasst,
    und wobei der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff mindestens 50% und höchstens 90% Holzzellstofffasern, mindestens 10% und höchstens 50% Fasern aus regenerierter Cellulose und weniger als 30% nicht natürliche Polymere enthält, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, und die Menge an Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose zusammen mindestens 70% der Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs ausmacht.
  8. Segment eines Rauchartikels nach Anspruch 7, bei dem das Filtermaterial eines oder mehrere der zusätzlichen Merkmale aufweist, die in Ansprüchen 2, 3 oder 6 definiert sind.
  9. Segment nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Zugwiderstand des Segments nach ISO 6565:2015 pro Länge des Segments mindestens 1 mmWG/mm und höchstens 12 mmWG/mm, und bevorzugt mindestens 2 mmWG/mm und höchstens 10 mmWG/mm beträgt, und/oder
    dessen Dichte, ohne das Umhüllungsmaterial, zwischen 50 kg/m3 und 300 kg/m3, bevorzugt zwischen 60 kg/m3 und 250 kg/m3 und besonders bevorzugt zwischen 70 kg/m3 und 230 kg/m3 beträgt, und/oder
    dessen Umhüllungsmaterial ein Flächengewicht gemäß ISO 536:2012 von mindestens 20 g/m2 und höchstens 150 g/m2, bevorzugt von mindestens 30 g/m2 und höchstens 130 g/m2 hat.
  10. Rauchartikel, umfassend ein Segment, welches ein Aerosol bildendes Material enthält, und ein Segment nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das genannte Segment nach einem der Ansprüche 7 bis 9 vorzugsweise das dem Mundende am nächsten gelegene Segment des Rauchartikels bildet,
    wobei der Rauchartikel vorzugsweise eine Filterzigarette ist und das aerosolbildende Material Tabak ist oder enthält, oder
    ein Rauchartikel ist, bei dessen bestimmungsgemäßem Gebrauch das aerosolbildende Material nur aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird.
  11. Verfahren zur Herstellung eines wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    A - Herstellen einer wässrigen Suspension (1) umfassend Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose,
    B - Aufbringen der Suspension (1) aus Schritt A auf ein umlaufendes Sieb (3),
    C - Entwässern der Suspension (1) durch das umlaufende Sieb (3), um eine Faserbahn (4) zu bilden,
    D - Überführen der Faserbahn (4) aus Schritt C auf ein Stützsieb (5),
    E - Wasserstrahlverfestigen der Faserbahn (4) durch mindestens einen auf die Faserbahn (4) gerichteten Wasserstrahl (11), um einen wasserstrahlverfestigten Vliesstoff herzustellen und
    F - Trocknen des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs,
    wobei die Menge an Holzzellstofffasern und Fasern aus regenerierter Cellulose zusammen mindestens 70% der Masse der Feststoffe in der Suspension von Schritt A ausmachen, und
    wobei der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff mindestens 50% und höchstens 90% Holzzellstofffasern, mindestens 10% und höchstens 50% Fasern aus regenerierter Cellulose und weniger als 30% nicht natürliche Polymere enthält, jeweils bezogen auf die Masse des fertiggestellten wasserstrahlverfestigen Vliesstoffs, und
    wobei der wasserstrahlverfestigte Vliesstoff eine Dichte von mindestens 100 kg/m3 und höchstens 300 kg/m3 und eine Dicke von mindestens 100 µm und höchstens 1000 µm aufweist, wobei die Dicke nach ISO 534:2011 zu messen ist und die Dichte des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs durch Division des Flächengewichts gemäß ISO 536:2012 durch die Dicke gemäß ISO 534:2011 zu bestimmen ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der nach dem Verfahren hergestellte wasserstrahlverfestigte Vliesstoff zur Verwendung in einem Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6 geeignet ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der Anteil an Holzzellstofffasern im wasserstrahlverfestigten Vliesstoff mindestens 60% und höchstens 80%, vorzugsweise mindestens 60% und höchstens 70% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs, und/oder
    wobei der Anteil an Fasern aus regenerierter Cellulose im wasserstrahlverfestigten Vliesstoff mindestens 20% und höchstens 45%, vorzugsweise mindestens 30% und höchstens 40% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des wasserstrahlverfestigten Vliesstoffs.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die wässrige Suspension (1) in Schritt A einen Feststoffgehalt von höchstens 3,0%, bevorzugt höchstens 1,0%, besonders bevorzugt höchstens 0,2% und insbesondere höchstens 0,05% hat, und/oder bei dem das in den Schritten B und C verwendete umlaufende Sieb (3) in Laufrichtung (10) der Faserbahn (4) gegen die Horizontale um einen Winkel von mindestens 3° und höchstens 40°, bevorzugt um einen Winkel von mindestens 5° und höchstens 30° und besonders bevorzugt um einen Winkel von mindestens 15° und höchstens 25° aufwärts geneigt ist, und/oder
    bei dem mindestens zwei Wasserstrahlen (11, 12) verwendet werden, um das Wasserstrahlverfestigen in Schritt E auszuführen, wobei die mindestens zwei Wasserstrahlen (11,12) auf verschiedene Seiten der Faserbahn (4) gerichtet sind.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Segments nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem ein Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gecrimpt oder gefaltet wird, ein vorzugsweise endloser Strang aus gecrimptem oder gefaltetem Filtermaterial gebildet wird, der Strang aus gecrimptem oder gefaltetem Filtermaterial mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt und der umhüllte Strang in einzelne Stäbe definierter Länge geschnitten wird,
    ferner umfassend das Herstellen des genannten Filtermaterials in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022262955A1 (de) * 2021-06-15 2022-12-22 Delfortgroup Ag Wasserstrahlverfestigtes filtermaterial für rauchartikel mit verbessertem dehnungsverhalten
DE102021115450A1 (de) 2021-06-15 2022-12-15 Delfortgroup Ag Filtermaterial für rauchartikel mit verbessertem dehnungsverhalten
DE102021115456A1 (de) 2021-06-15 2022-12-15 Delfortgroup Ag Filtermaterial für segmente für rauchartikel mit reduzierter kriechneigung
WO2023021227A1 (es) 2021-08-19 2023-02-23 Papel Aralar, S.A. Papel para la fabricacion de filtros dispersables de cigarrillos y metodo de fabricacion del mismo
US20230413897A1 (en) * 2022-06-27 2023-12-28 R.J. Reynolds Tobacco Company Alternative filter materials and components for an aerosol delivery device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995014398A1 (en) 1993-11-29 1995-06-01 Courtaulds Fibres (Holdings) Limited Cigarette filters
US20040129632A1 (en) 2002-07-11 2004-07-08 Yves Le Brech Heatsealable filter material
WO2014009498A1 (en) 2012-07-13 2014-01-16 Philip Morris Products S.A. Degradable filter for smoking articles
EP2985375A1 (de) 2014-08-12 2016-02-17 Glatfelter Gernsbach GmbH Dispergierbarer Vliesstoff und Verfahren zur Herstellung davon
WO2016120014A1 (de) 2015-01-28 2016-08-04 Andritz Küsters Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von nassgelegten vliesstoffen
EP3715515A1 (de) 2019-03-25 2020-09-30 Suominen Corporation Verfahren zur herstellung einer vliesbahn

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3202155A (en) 1964-06-05 1965-08-24 Eastman Kodak Co Light weight cigarette filter
US5738119A (en) * 1994-06-20 1998-04-14 Courtaulds Fibres (Holdings) Limited Filter materials
GB9412311D0 (en) 1994-06-20 1994-08-10 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Filter materials
GB2309466B (en) 1996-01-29 1999-09-08 Courtaulds Fibres A nonwoven fabric
US20070283896A1 (en) * 2006-03-29 2007-12-13 Ernest Walker Litter containment and disposal apparatus
US20100272938A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 Bemis Company, Inc. Hydraulically-Formed Nonwoven Sheet with Microfibers
US20130192613A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Celanese Acetate Llc Substituted Cellulose Acetates and Uses Thereof
US9394637B2 (en) * 2012-12-13 2016-07-19 Jacob Holm & Sons Ag Method for production of a hydroentangled airlaid web and products obtained therefrom
US10076135B2 (en) 2014-05-23 2018-09-18 Greenbutts Llc Biodegradable cigarette filter tow and method of manufacture
GB2525363B (en) * 2014-05-23 2016-10-19 Greenbutts Llc Biodegradable cigarette filter tow and method of manufacture
MX2018006109A (es) * 2015-11-20 2018-08-24 Essity Hygiene & Health Ab Un material absorbente.
DE102016105235B4 (de) * 2016-03-21 2019-02-14 Delfortgroup Ag Verbessertes Filterpapier für Zigarettenfilter, dessen Herstellung und Filterzigarette
EP3385425A1 (de) * 2017-04-03 2018-10-10 Lenzing Aktiengesellschaft Cellulosefaservliesstoff mit erhöhter ölabsorptionsfähigkeit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995014398A1 (en) 1993-11-29 1995-06-01 Courtaulds Fibres (Holdings) Limited Cigarette filters
US20040129632A1 (en) 2002-07-11 2004-07-08 Yves Le Brech Heatsealable filter material
WO2014009498A1 (en) 2012-07-13 2014-01-16 Philip Morris Products S.A. Degradable filter for smoking articles
EP2985375A1 (de) 2014-08-12 2016-02-17 Glatfelter Gernsbach GmbH Dispergierbarer Vliesstoff und Verfahren zur Herstellung davon
WO2016120014A1 (de) 2015-01-28 2016-08-04 Andritz Küsters Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von nassgelegten vliesstoffen
EP3715515A1 (de) 2019-03-25 2020-09-30 Suominen Corporation Verfahren zur herstellung einer vliesbahn

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HILMAR FUCHS; WILHELM ALBRECHT: "Vliesstoffe : Rohstoffe, Herstellung, Anwendung, Eigenschaften, Prufung", 1 January 2012, WILEY-VCH , Weinheim , ISBN: 978-3-527-31519-2, article FUCHS H, ALBRECHT W: "Vliesstoffe - Rohstoffe, Herstellung, Anwendung, Eigenschaften, Prufung (auszug)", pages: 522 - 523, XP093026393
VOITH: "Für nassgelegte und wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe HydroFormer und AquaJet", 1 October 2019 (2019-10-01), pages 1 - 8, XP093026406
VOITH: "HydroFormer and AquaJet - A powerful team for wet-laid spunlaced nonwovens", 1 January 2015 (2015-01-01), pages 1 - 5, XP093026404

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