ES2201570T3 - BIODEGRADABLE FILTER FOR CIGARETTES. - Google Patents

BIODEGRADABLE FILTER FOR CIGARETTES.

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ES2201570T3 ES98965660T ES98965660T ES2201570T3 ES 2201570 T3 ES2201570 T3 ES 2201570T3 ES 98965660 T ES98965660 T ES 98965660T ES 98965660 T ES98965660 T ES 98965660T ES 2201570 T3 ES2201570 T3 ES 2201570T3
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    • A24D3/08Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
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Abstract

Filtro para productos de tabaco, en particular cigarrillos, el cual se ha preparado a partir de un velo de celulosa, preparado según el método "Airlaid", caracterizado porque unas tiras de una banda de fibras (1-5) del velo de celulosa, plegadas en forma de V, están dispuestas en la zona de sus vértices (14) alrededor del eje central del filtro para cigarrillos a preparar y se han girado de forma helicoidal, haciendo contacto entre sí, para proporcionar una camisa de cilindro.Filter for tobacco products, in particular cigarettes, which has been prepared from a cellulose veil, prepared according to the "Airlaid" method, characterized in that strips of a band of fibers (1-5) of the cellulose veil, folded in a V-shape, they are arranged in the area of their vertices (14) around the central axis of the cigarette filter to be prepared and have been rotated helically, making contact with each other, to provide a cylinder sleeve.

Description

Filtro biodegradable para cigarrillos.Biodegradable filter for cigarettes.

La invención se refiere a un filtro biodegradable según el preámbulo de la reivindicación 1.The invention relates to a biodegradable filter according to the preamble of claim 1.

Para los cigarrillos, los filtros de papel constituyen la solución óptima desde el punto de vista ecológico. El escaso éxito obtenido por los filtros puramente de papel a pesar de ello, se debe a varias características específicas del material de papel.For cigarettes, paper filters they constitute the optimal solution from the ecological point of view. The little success obtained by purely paper filters despite This is due to several specific characteristics of the material of paper.

El problema principal de los filtros de papel radica en el sabor diferente del humo en comparación con los filtros para cigarrillos convencionales de acetato de celulosa. Otros problemas incluyen la retención claramente distinta, un dureza claramente reducida con la misma retención y una estructura de poros gruesos de la superficie del corte de filtro en comparación con los filtros de acetato de celulosa.The main problem of paper filters it lies in the different taste of smoke compared to filters for conventional cellulose acetate cigarettes. Other problems include clearly distinct retention, a hardness clearly reduced with the same retention and a structure of thick pores of the filter cut surface in comparison with cellulose acetate filters.

Dichos problemas tienen por resultado que los fumadores rechazan los cigarrillos con filtros de papel por motivos de sabor, de óptica y de háptica.These problems result in the smokers reject cigarettes with paper filters for reasons of flavor, optics and haptic.

La razón principal de ello parece ser la distinta forma de los materiales. El papel está presente en forma de velo o hoja, mientras que el acetato de celulosa está presente en forma de fibras. Todos los intentos de conseguir las características ópticas y hápticas del acetato de celulosa por medio de procedimientos de procesamiento diferentes, por ejemplo por el encrespado o plisado del velo de papel, han fallado. Tampoco se conoce hasta la actualidad un procedimiento que sea capaz de modificar el papel con respecto a sus características de retención química de tal forma que corresponda al acetato. Dichos problemas sin resolver tienen por consecuencia que los cigarrillos se fabrican en la actualidad con dobles filtros que contienen un segmento de papel y uno de celulosa.The main reason for this seems to be the different Materials form. The paper is present in the form of a veil or leaf, while cellulose acetate is present in the form of fibers All attempts to achieve optical characteristics and cellulose acetate haptics by means of different processing, for example by curling or pleating of the paper veil, they have failed. It is not known until currently a procedure that is able to modify the paper with regarding its chemical retention characteristics in such a way corresponding to acetate. These unsolved problems have consequently that cigarettes are manufactured today with double filters that contain a segment of paper and one of cellulose.

Esta forma de realización resulta muy cara y, desde el punto de vista ecológico, todavía no óptima, debido a las complicadas técnicas de producción.This embodiment is very expensive and, from the ecological point of view, not yet optimal, due to the complicated production techniques.

Por el documento EP 0 032 044 B1 se conoce un procedimiento para la producción de bandas de fibras con fibras poco compactas, en el cual las fibras secas se aplican en una corriente de aire en un tamiz a una banda de soporte. Durante su paso por la cabeza de formación y su salida de la misma, las fibras no se someten a fuerzas de corriente transversales, con lo cual se mantiene un peso de base sustancialmente uniforme en dirección transversal con respecto a la banda de fibras. Esto permite preparar lechos de fibras con un peso por unidad de superficie superior a 70 g/m^{2}. Dicho procedimiento conocido se denomina también el método "Airlaid". Sin embargo, la naturaleza pelosa del material similar al algodón imposibilita preparar filtros para cigarrillos utilizando este material.From EP 0 032 044 B1 a known procedure for the production of fiber bands with fibers little compact, in which dry fibers are applied in a air flow in a sieve to a support band. During his step through the formation head and its exit from it, the fibers they are not subjected to transverse current forces, thereby maintains a substantially uniform base weight in the direction transverse with respect to the fiber band. This allows to prepare fiber beds with a weight per unit area greater than 70 g / m2. Said known procedure is also called the "Airlaid" method. However, the hairy nature of cotton-like material makes it impossible to prepare filters for Cigarettes using this material.

Por el documento EP-A-0 711 512 se conoce un filtro para cigarrillos que está compuesto principalmente por un éster de celulosa. El material de filtro, es decir el éster de celulosa, puede contener también otras sustancias, denominadas componentes secundarios o de rango secundario. Dichas otras sustancias, que pueden estar presentes adicionalmente, incluyen entre otras la celulosa natural.For the document EP-A-0 711 512 a filter is known for cigarettes that is mainly composed of an ester of cellulose. The filter material, ie the cellulose ester, It may also contain other substances, called components secondary or secondary range. These other substances, which may be present additionally, include among others the natural cellulose

El objetivo de la invención es desarrollar un monofiltro que presente una biodegradabilidad sustancialmente mejorada respecto al acetato de celulosa, manteniendo al mismo tiempo su efecto de sabor, aspecto, dureza y propiedad de retención de acetato de celulosa de forma no distinguible para el consumidor, cuya preparación pueda llevarse a cabo de manera sencilla.The objective of the invention is to develop a monofilter that exhibits substantially biodegradability improved with respect to cellulose acetate, keeping it time its effect of taste, appearance, hardness and retention property of cellulose acetate not distinguishable for the consumer,  whose preparation can be carried out in a simple way.

Dicho objetivo, se alcanza por medio de las características previstas en la reivindicación 1.Said objective is achieved through the characteristics provided in claim 1.

Sorprendentemente, se ha hallado que se consigue el objetivo perseguido con un papel preparado según el método denominado "Airlaid" y transformado en un filtro según la manera prevista en la invención.Surprisingly, it has been found that it is achieved the objective pursued with a paper prepared according to the method called "Airlaid" and transformed into a filter according to the manner provided in the invention.

En el método "Airlaid", las fibras de celulosa procesadas no se suspenden en agua, tal como sucede en los procedimientos de producción de papel clásicos, y se coloca en un tamiz permeable destinado a la formación de hojas, en el cual las fibras de celulosa, debido a su molido y fibrilación, se reticulan entre sí, sino que se colocan en una corriente de aire con la máxima separación, la cual las transporta a un tamiz continuo permeable y las deposita allí de forma no ordenada. Este método produce un velo voluminoso casi similar al algodón, que en esta forma carece de resistencia mecánica o reticulación entre fibras. Una reticulación mecánica, y con ello la resistencia necesaria para su transformación ulterior, se obtiene por medio de la adición de un aglutinante a la corriente de aire, tal como por ejemplo alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, almidón polimérico, dextrina o látex. El grado de densidad (g/cm^{3}), por tanto la voluminosidad o espesor, se ajusta por el calandrado que sigue a continuación. El peso por unidad de superficie (g/m^{2}) se controla por medio de la velocidad de tamizado o de la alimentación de fibras en la corriente de aire.In the "Airlaid" method, the fibers of Processed cellulose is not suspended in water, as it happens in Classic paper production procedures, and placed in a permeable sieve for sheet formation, in which the Cellulose fibers, due to their grinding and fibrillation, crosslink each other but they are placed in a stream of air with the maximum separation, which transports them to a continuous sieve permeable and deposits them there in an unordered manner. This method produces a bulky veil almost similar to cotton, which in this form lacks mechanical resistance or cross-linking between fibers. A mechanical cross-linking, and with it the necessary resistance to its subsequent transformation is obtained through the addition of a binder to the air stream, such as for example alcohol polyvinyl, polyvinyl acetate, polymeric starch, dextrin or latex. The degree of density (g / cm3), therefore the bulkiness or thickness, is adjusted by the calendering that follows continuation. The weight per unit area (g / m2) is controls by means of sieving speed or fiber feed in the air stream.

A continuación, se ilustrará la invención con mayor detalle, haciendo referencia a una forma de realización ejemplificativa, en la cual:Next, the invention will be illustrated with greater detail, referring to an embodiment Example, in which:

       \newpage\ newpage
    

la Figura 1 representa una banda de fibra preparada según el método "Airlaid" con líneas de corte que discurren en dirección longitudinal;Figure 1 represents a fiber band prepared according to the "Airlaid" method with cut lines that they run in the longitudinal direction;

la Figura 2 representa la forma de plegado de las tiras de la banda de fibras indicada;Figure 2 represents the folding form of the strips of the indicated fiber band;

la Figura 3 representa el enrollado de las tiras de la banda de fibras helicoidal de la Figura 2.Figure 3 represents the winding of the strips of the helical fiber band of Figure 2.

La Figura 1 muestra una banda de fibras 10 preparada según el método "Airlaid" con un peso por unidad de superficie de aproximadamente 40-50 g/m^{2}, que se ha cortado, comenzando con una línea A-A en un número de n tiras de la banda de fibras, siendo n = 5 para la forma de realización representada. Sin embargo, debe señalarse que n puede representar también otro número, por ejemplo 4 ó 6, siendo n = 4, sin embargo, un número preferido que, sin embargo, es difícil de representar en un dibujo en la disposición helicoidal según la Figura 3.Figure 1 shows a fiber band 10 prepared according to the "Airlaid" method with a weight per unit of surface area of approximately 40-50 g / m2, which has been cut, starting with an A-A line in a number of n strips of the fiber web, where n = 5 for the shape of realization represented. However, it should be noted that n it can also represent another number, for example 4 or 6, where n = 4, however, a preferred number which, however, is difficult to represent in a drawing in the helical arrangement according to the Figure 3

Las cinco tiras de la banda de fibras 1-5, que se obtienen por medio de cortes longitudinales en la banda de fibras 10 de la Figura 1, se pliegan, según la invención, primero en forma de una V utilizando un dispositivo adecuado, tal como se representa en la Figura 2. A continuación, los extremos libres de las tiras de la banda de fibras 1-5 plegadas en forma de una V, se colocan uno junto a otro, y las tiras se unen por medio de un dispositivo adecuado de tal forma que los vértices 14 de las tiras de la banda de fibras plegadas en forma de una V están dispuestos alrededor del eje central del filtro para cigarrillos a preparar y se giran, haciendo contacto entre sí, de forma helicoidal para proporcionar una camisa de cilindro, tal como se ha indicado esquemáticamente en sección transversal en la Figura 3. En realidad, las tiras de la banda de fibras individuales 1-5 están presentes, tras el enrollado helicoidal según la Figura 3, tan cerca una a otra, debido a una compresión previa, que dan la impresión de un filtro homogéneo, cerrado, que presenta el aspecto del extremo por el lado bocal de un filtro de acetato de celulosa. Dicho de otra manera, debido a la velocidad del material, ya no puede detectarse que sólo unas pocas capas de las tiras de la banda de fibras se han unido entre sí de forma helicoidal de la manera representada en la Figura 3.The five strips of the fiber band 1-5, which are obtained through cuts lengths in the fiber web 10 of Figure 1, are folded, according to the invention, first in the form of a V using a suitable device, as depicted in Figure 2. A then the free ends of the strips of the fiber web 1-5 folded in the form of a V, one is placed next to another, and the strips are joined by means of a device suitable so that the vertices 14 of the strips of the band of fibers folded in the form of a V are arranged around the central axis of the filter for cigarettes to be prepared and rotated, making contact with each other, helically to provide a cylinder liner, as indicated schematically in cross section in Figure 3. Actually, the strips of the Individual fiber band 1-5 are present, after the helical winding according to Figure 3, so close one to another, due to a previous compression, which give the impression of a homogeneous, closed filter, presenting the appearance of the end by the mouth side of a cellulose acetate filter. Said of another way, due to the speed of the material, it can no longer be detected that only a few layers of the strips of the fiber band have helically bonded together in the manner represented in the Figure 3

Las tiras de la banda de fibras 1-5 enrolladas según la Figura 3 se sujetan de forma convencional con papel de recubrimiento de filtro 12, con lo cual el filtro de papel según la invención presenta, tras ser completado, el aspecto de un filtro de acetato de celulosa.The strips of the fiber band 1-5 rolled up according to Figure 3 are held in conventional form with filter coating paper 12, with which paper filter according to the invention has, after being completed, the appearance of a cellulose acetate filter.

Ejemplos Examples

Se prepararon los modelos de cigarrillos citados en la tabla que sigue y se compararon uno con otro:The cited cigarette models were prepared in the table that follows and they were compared with each other:

(Tabla pasa a página siguiente)(Table goes to page next)

2two

Los materiales de filtro utilizados presentaban las especificaciones siguientes:The filter materials used presented The following specifications:

Acetato 3,0 y/35.000 HK con una carga de triacetina del 7%Acetate 3.0 and / 35,000 HK with a charge of 7% triacetin

Acetato 2,1 y/36.000 SK con una carga de triacetina del 7%Acetate 2.1 and / 36,000 SK with a load of 7% triacetin

Airlaid B+D 48 g/m^{2}, aglutinante de latex y un espesor de aproximadamente 0,8 mmAirlaid B + D 48 g / m2, latex binder and a thickness of about 0.8 mm

Airlaid E 70 g/m^{2}, aglutinante de latex y un espesor de aproximadamente 1,1 mmAirlaid E 70 g / m2, latex binder and a thickness of approximately 1.1 mm

donde HK significa altamente encrespado y SK superencrespado.where HK means highly curled and SK supercooked.

Resultado Outcome

Los datos obtenidos de los procedimientos analíticos y físicos se elaboraron según las reglas vigentes aplicables según las normas DIN/ISO y no presentan variaciones dentro de las precisiones de medición. La evaluación del sabor fue realizada por 15 fumadores formados y no produjeron diferencias significantes en la comparación por pares.The data obtained from the procedures Analytical and physical were prepared according to the current rules applicable according to DIN / ISO standards and do not show variations within the measurement accuracy. The taste evaluation was made by 15 trained smokers and produced no differences Significant in the pairwise comparison.

La biodegradación del material de filtro para cigarrillos según la invención se llevó a cabo dentro de un periodo comparable al del material de filtro de celulosa (para cigarrillos) disponible en el mercado. Esto significa una mejora sustancial en comparación con el acetato de celulosa. La evaluación de la biodegradación se llevó a cabo según el "Ensayo de Sturm" utilizado de forma corriente en la industria, el cual fue descrito por R.N. Sturm en J. Americ. Oil Chemists' Soc. 50 (1973) Mayo, p. 159-167 en el artículo "Biodegradability of nonionic surfactants: screening test for predicting rate and ultimate biodegradation".The biodegradation of the filter material for cigarettes according to the invention was carried out within a period comparable to that of the commercially available cellulose filter material (for cigarettes). This means a substantial improvement compared to cellulose acetate. The biodegradation evaluation was carried out according to the "Sturm Test" commonly used in industry, which was described by RN Sturm in J. Americ. Oil Chemists' Soc. 50 (1973) May, p. 159-167 in the article "Biodegradability of nonionic surfactants: screening test for predicting rate and ultimate biodegradation".

Claims (14)

1. Filtro para productos de tabaco, en particular cigarrillos, el cual se ha preparado a partir de un velo de celulosa, preparado según el método "Airlaid", caracterizado porque unas tiras de una banda de fibras (1-5) del velo de celulosa, plegadas en forma de V, están dispuestas en la zona de sus vértices (14) alrededor del eje central del filtro para cigarrillos a preparar y se han girado de forma helicoidal, haciendo contacto entre sí, para proporcionar una camisa de cilindro.1. Filter for tobacco products, in particular cigarettes, which has been prepared from a cellulose veil, prepared according to the "Airlaid" method, characterized in that strips of a band of fibers (1-5) of the veil of Cellulose, folded in a V-shape, are arranged in the area of their vertices (14) around the central axis of the cigarette filter to be prepared and have been rotated helically, making contact with each other, to provide a cylinder sleeve. 2. Filtro según la reivindicación 1, caracterizado porque el peso por unidad de superficie del velo de celulosa está comprendido entre 20 y 100 g/m^{2}.2. Filter according to claim 1, characterized in that the weight per unit area of the cellulose veil is between 20 and 100 g / m2. 3. Filtro según la reivindicación 2, caracterizado porque el peso por unidad de superficie del velo de celulosa está comprendido entre 40 y 70 g/m^{2}.3. Filter according to claim 2, characterized in that the weight per unit area of the cellulose veil is between 40 and 70 g / m2. 4. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el espesor del velo de celulosa está comprendido entre 0,5 y 1,5 mm.4. Filter according to any of claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the cellulose veil is between 0.5 and 1.5 mm. 5. Filtro según la reivindicación 4, caracterizado porque el espesor del velo de celulosa está comprendido entre 0,7 y 1,2 mm.5. Filter according to claim 4, characterized in that the thickness of the cellulose veil is between 0.7 and 1.2 mm. 6. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al velo de celulosa se han adicionado un 5 a un 30% de un aglutinante.6. Filter according to any one of claims 1 to 5, characterized in that 5 to 30% of a binder has been added to the cellulose veil. 7. Filtro según la reivindicación 6, caracterizado porque el velo de celulosa contiene un 20% de aglutinante.7. Filter according to claim 6, characterized in that the cellulose veil contains 20% binder. 8. Filtro según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque que el aglutinante es látex.8. Filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is latex. 9. Filtro según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el aglutinante es alcohol de polivinilo.9. Filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is polyvinyl alcohol. 10. Filtro según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el aglutinante es acetato de polivinilo.10. Filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is polyvinyl acetate. 11. Filtro según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el aglutinante es un copolímero de acetato de vinilo y etileno.11. Filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is a copolymer of vinyl acetate and ethylene. 12. Filtro según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el aglutinante es un almidón hidrosoluble.12. Filter according to claim 6 or 7, characterized in that the binder is a water-soluble starch. 13. Filtro según la reivindicación 12, caracterizado porque el aglutinante es un almidón polimérico hidrosoluble.13. Filter according to claim 12, characterized in that the binder is a water-soluble polymeric starch. 14. Filtro según la reivindicación 13, caracterizado porque el aglutinante es dextrina.14. Filter according to claim 13, characterized in that the binder is dextrin.
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