ES2318553T3 - FILTER ELEMENTS OR TOBACCO SMOKE FILTERS WITH A CONTENT IN ADDITIVES. - Google Patents
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Abstract
Elementos filtrantes o filtros de humo de tabaco compuestos de una sola pieza, que contienen fibras, filamentos o láminas a base de polímeros o mezclas de polímeros que pueden hilarse o transformarse en láminas y un aditivo o varios aditivos, estando presente el al menos un aditivo sobre la superficie de las fibras, los filamentos o las láminas, caracterizados porque a) el al menos un aditivo está en forma de partículas, b) la resistencia a la succión del filtro de humo de tabaco y la masa del al menos un aditivo en el filtro de humo de tabaco cumplen la siguiente fórmula: M ad / DELTAp 7,8 > 1 mg/daPa (I) en la que DETAp7,8 es la resistencia a la succión [daPa], que se utiliza como un valor calculado para un diámetro de filtro de 7,8 mm, y Mad [mg] es la masa del al menos un aditivo, c) el material de filtro está presente como producto plano.Filter elements or tobacco smoke filters composed of a single piece, containing fibers, filaments or sheets based on polymers or mixtures of polymers that can be spun or transformed into sheets and an additive or several additives, the at least one additive being present on the surface of the fibers, filaments or sheets, characterized in that a) the at least one additive is in the form of particles, b) the suction resistance of the tobacco smoke filter and the mass of the at least one additive in The tobacco smoke filter meets the following formula: M ad / DELTAp 7.8> 1 mg / daPa (I) in which DETAp7.8 is the suction resistance [daPa], which is used as a calculated value for a filter diameter of 7.8 mm, and Mad [mg] is the mass of the at least one additive, c) the filter material is present as a flat product.
Description
Elementos filtrantes o filtros de humo de tabaco con un contenido en aditivos.Filter elements or tobacco smoke filters with a content in additives.
La invención se refiere a elementos filtrantes o filtros de humo de tabaco compuestos de una sola pieza, que contienen fibras, filamentos o láminas a base de polímeros o mezclas de polímeros que pueden hilarse o transformarse en láminas y uno o varios aditivos.The invention relates to filter elements or tobacco smoke filters composed of one piece, which contain fibers, filaments or sheets based on polymers or mixtures of polymers that can be spun or transformed into sheets and one or Various additives
En el estado de la técnica se conocen filtros de humo de tabaco del tipo anterior. A este respecto, por "de una sola pieza" debe entenderse que los filtros de humo de tabaco están compuestos de manera unitaria en dirección axial-longitudinal y pueden producirse sin elementos filtrantes delimitadores adicionales. En este caso existe una diferencia relevante con los denominados "filtros de cámaras", en los que se crea una cámara delimitada hacia fuera por un papel envolvente entre los elementos filtrantes de material de filtro convencional dispuestos en dirección longitudinal con una separación, que puede estar rellena de aditivos tales como por ejemplo carbón activo granular.In the state of the art known filters are known tobacco smoke of the previous type. In this regard, by "of a single piece "it should be understood that tobacco smoke filters they are composed in unitary direction axial-longitudinal and can be produced without elements Additional delimiting filters. In this case there is a relevant difference with the so-called "camera filters", in which a camera delimited out by a paper is created envelope between filter elements of filter material conventional arranged in longitudinal direction with a separation, which can be filled with additives such as by example granular active carbon.
No han faltado intentos para diseñar construcciones de filtro que permitan una utilización especialmente eficaz de aditivos porosos. La construcción de filtro de cámaras mencionada presenta desventajas en la utilización eficaz del carbón activo incluido. Debido a la limitación del grado de rellenado de la cámara y por el tamaño de grano comparativamente grueso del carbón activo, una parte del humo fluye por la parte no rellenada de la cámara y por consiguiente no entra en contacto directo con el carbón activo. El tamaño de partícula del carbón activo no puede reducirse a voluntad, dado que esto tendría como consecuencia un aumento inaceptable de la resistencia a la succión para el fumador. En relación a esto, la construcción de filtro descrita en el documento EP-A-0 014 477 se comporta de manera más favorable, en el caso de que el carbón activo granular se distribuya en un elemento filtrante de una manera que esté garantizada una distribución casi homogénea de las partículas de carbón activo en las fibras o los filamentos por su parte homogéneos del material de filtro. Si bien de esta manera puede excluirse una formación de derivación, de este modo son en cambio necesarios aditivos de grano grueso para garantizar una fijación de las partículas mencionadas en el filtro de humo de tabaco. Por tanto, las desventajas descritas del carbón activo de grano grueso se muestran también en el caso de esta construcción de filtro.There have been no attempts to design filter constructions that allow a special use Effective of porous additives. Camera filter construction mentioned presents disadvantages in the effective use of coal asset included. Due to the limitation of the degree of filling of the chamber and by comparatively thick grain size of coal active, a part of the smoke flows through the unfilled part of the chamber and therefore does not come into direct contact with coal active. The particle size of active carbon cannot be reduced at will, since this would result in an increase Unacceptable suction resistance for the smoker. In In relation to this, the filter construction described in the document EP-A-0 014 477 behaves in a manner more favorable, in the event that granular active carbon is distribute in a filter element in a way that is guaranteed an almost homogeneous distribution of the particles of activated carbon in the fibers or filaments on the other hand homogeneous of the filter material. While this way you can exclude a bypass formation, are instead necessary coarse-grained additives to ensure fixation of particles mentioned in the tobacco smoke filter. So, The described disadvantages of coarse-grained active carbon are They also show in the case of this filter construction.
Con respecto a los filtros de humo de tabaco o
al uso y como antecedentes para la invención descrita a continuación
ha de señalarse lo siguiente: los cigarrillos con filtro están
dotados en su extremo del lado de la boca de un filtro de humo de
tabaco, que capta al menos una parte de los productos de combustión
del tabaco del cigarrillo y de este modo impide que los productos
de combustión se inhalen al fumar. Por otro lado, un filtro de humo
de tabaco debe influir en el sabor del humo del tabaco de modo que
se valore positivamente por el fumador. En una parte de los
cigarrillos con filtro, el filtro de humo de tabaco está mezclado
con un aditivo poroso, en forma de partículas, que aumenta la
capacidad de filtración del filtro de humo de tabaco o de los
elementos filtrantes de humo de tabaco con respecto a un filtro de
humo de tabaco sin aditivos en forma de partículas. Con frecuencia
este efecto puede explicarse porque los aditivos porosos adsorben
preferiblemente productos de combustión en forma de gas en su
superficie interna y por consiguiente reducen su concentración en el
humo. En el caso de los representantes más prominentes de este tipo
de filtros de cigarrillos se recurre a carbón activo como aditivo
poroso, en forma de partículas. Otros filtros de humo de tabaco de
este tipo, tal como se describen por ejemplo en el documento
DE-A-2 658 479, contienen óxidos,
hidróxidos y/o hidratos de óxidos de distintos metales, tales como
silicio, aluminio, magnesio, hierro y/o titanio. Para la eficacia de
los aditivos porosos, en forma de partículas de este tipo es
decisiva la accesibilidad a los mismos de las sustancias contenidas
de humo en forma de gas. De este modo se ha demostrado que
especialmente materiales porosos finamente divididos muestran una
capacidad de filtración elevada con respecto a partículas más
gruesas. Han de observarse otras desventajas de los filtros de
cámaras expuestos, en que requieren un coste elevado en su
producción.With respect to tobacco smoke filters or use and as background for the invention described below, the following should be noted: filter cigarettes are provided at the end of the mouth side of a tobacco smoke filter, which it captures at least part of the combustion products of cigarette tobacco and thus prevents combustion products from being inhaled when smoking. On the other hand, a tobacco smoke filter should influence the taste of tobacco smoke so that it is positively valued by the smoker. In a part of the filtered cigarettes, the tobacco smoke filter is mixed with a porous particulate additive, which increases the filtration capacity of the tobacco smoke filter or the tobacco smoke filter elements with respect to to a tobacco smoke filter without additives in the form of particles. This effect can often be explained because porous additives preferably adsorb combustion products in the form of gas on their internal surface and consequently reduce their concentration in the smoke. In the case of the most prominent representatives of this type of cigarette filters, active carbon is used as a porous additive, in the form of particles. Other tobacco smoke filters of this type, as described for example in DE-A-2 658 479, contain oxides, hydroxides and / or hydrates of oxides of different metals, such as silicon, aluminum, magnesium, iron and / or titanium. For the effectiveness of porous additives, in the form of particles of this type the accessibility to them of substances containing smoke in the form of gas is decisive. In this way it has been shown that especially finely divided porous materials show a high filtration capacity with respect to thicker particles. Other disadvantages of exposed camera filters have to be observed, in that they require a high cost in their
production.
Otras construcciones de filtro conocidas muestran posibilidades de incluir también aditivos de grano fino en el filtro de humo de tabaco. El documento US-A-3 043 736 y el documento US-A-2 881 770 describen un filtro de humo de tabaco de un haz de filamentos continuos, ondulados de acetato de celulosa, que se agrupan mediante un papel envolvente para dar una varilla de filtro, estando cubiertos los filamentos individuales con carbón activo finamente dividido. Los dispositivos posibles para la aplicación de los aditivos de partículas finas pueden clasificarse en dispositivos a) para la aplicación del aditivo a partir de una suspensión en una fase acuosa o un vehículo orgánico volátil o un líquido ablandador, b) para el hinchamiento de los aditivos compuestos por partículas pequeñas que pueden estar humedecidos previamente con un adhesivo o un ablandador, c) para la aplicación a partir de una emulsión de látex y d) para la aplicación del aditivo, dirigiéndose un haz de filamentos o hilos humedecido previamente mediante pegamento o ablandador a través de un lecho arremolinado de carbón activo finamente dividido. En relación a esto se remite al documento DE 127 4 946.Other known filter constructions show possibilities of also including fine grain additives in The tobacco smoke filter. The document US-A-3 043 736 and the document US-A-2 881 770 describe a filter of tobacco smoke from a bundle of continuous, wavy filaments of cellulose acetate, which are grouped by wrapping paper to give a filter rod, the filaments being covered individual with finely divided active carbon. The devices possible for the application of fine particle additives can be classified into devices a) for the application of additive from a suspension in an aqueous phase or a vehicle volatile organic or a liquid softener, b) for swelling of additives composed of small particles that may be previously moistened with an adhesive or a softener, c) for application from a latex emulsion and d) for application of the additive, addressing a bundle of moistened filaments or threads previously by glue or softener through a bed swirling finely divided active carbon. Regarding This refers to document DE 127 4 946.
Los filtros de humo de tabaco fabricados según los métodos anteriores se caracterizan porque los filamentos adheridos con aditivos están orientados preferiblemente de manera longitudinal y recíprocamente están unidos entre sí en puntos de contacto distribuidos estadísticamente por medio de la acción de un pegamento o ablandador, de modo que se crean espacios libres pequeños fundamentalmente longitudinales, distribuidos de manera uniforme a lo largo del filtro, entre filamentos adyacentes mediante el flujo del humo de tabaco.Tobacco smoke filters manufactured according to the above methods are characterized because the filaments adhered with additives are preferably oriented so longitudinally and reciprocally they are joined together at points of contact distributed statistically through the action of a glue or softener, so that free spaces are created small fundamentally longitudinal, distributed so uniform along the filter, between adjacent filaments through the flow of tobacco smoke.
Los ejemplos de realización mencionados aclaran que los filtros de humo de tabaco así producidos y mezclados con aditivos en forma de partículas tienen resistencias a la succión elevadas similares a las de filtros de comparación sin incorporación de aditivos en forma de partículas. En consecuencia, según estos procedimientos no va a producirse ningún filtro que presente tanto una elevada masa de aditivos como bajas resistencias a la succión.The aforementioned embodiments clarify that tobacco smoke filters thus produced and mixed with particulate additives have suction resistance high similar to those of comparison filters without incorporation of additives in the form of particles. In consecuense, according to these procedures no filter will be produced that present both a high mass of additives and low resistance to suction.
Alternativamente se utilizan en los filtros de humo de tabaco filtros de papel dotados de carbón activo. Éstos contienen carbonos activos de menor tamaño de partícula, que se unen al papel en el procedimiento de producción del papel. A este respecto, en la empresa de producción del material de filtro se produce un producto plano, se enrolla sobre bobinas y a continuación se envía al procesador. La empresa de producción de filtros o cigarrillos desenrolla el material de la bobina, lo conforma para dar un producto en forma de varilla, para después compactarlo de manera axial y transversal en la pieza para dar formato de la máquina de varillas de filtro, envolverlo con papel y cortarlo a la longitud final de las varillas de filtro. De manera complementaria a esto, por regla general, pero no forzosamente, se ondula el producto plano antes de la transformación para dar una varilla de manera paralela a la dirección de la máquina mediante un dispositivo de cresponado. Con ello se consigue por un lado una disminución del espesor de material y por otro lado influir en la resistencia a la succión de los filtros. Para filtros de este tipo producidos mediante plegado de materiales planos es característica su estructura de canales, en la que se extienden zonas en forma de canal de alineación longitudinal de bajo espesor de material a lo largo de una parte considerable de la longitud del filtro o del elemento filtrante. Estos canales están limitados por el material de filtro con mayor espesor de material. La resistencia a la succión baja en comparación de estos filtros se debe muy esencialmente a esta propiedad estructural. Sin embargo, con el uso de estos filtros planos, que no están compuestos, o sólo parcialmente, de acetato de celulosa, con frecuencia se valora como negativo el sabor del humo. Además, los filtros de este tipo no muestran las capacidades de retención específicas conocidas para fenoles o nitrosaminas de los filtros de cigarrillos de acetato de celulosa.Alternatively they are used in filters tobacco smoke paper filters equipped with activated carbon. These they contain active carbons of smaller particle size, which bind to paper in the paper production process. To this respect, in the production company of the filter material Produces a flat product, is wound on coils and to It is then sent to the processor. The production company of filters or cigarettes unwinds the coil material, what shaped to give a rod-shaped product, for later compact it axially and transversely in the piece to give Machine format of filter rods, wrap it with paper and cut it to the final length of the filter rods. By way of complementary to this, as a rule, but not necessarily, it undulates the flat product before processing to give a rod parallel to the machine direction by means of a correspondent device. This achieves on the one hand a decrease in material thickness and on the other hand influence the filter suction resistance. For filters of this type produced by folding flat materials is characteristic its channel structure, in which areas in the form of longitudinal alignment channel of low material thickness at along a considerable part of the length of the filter or the filtering element. These channels are limited by the material of filter with greater thickness of material. Resistance to low suction compared to these filters is due very essentially to this structural property. However, with the use of these flat filters, which are not composed, or only partially of cellulose acetate, it is often valued as Negative the taste of smoke. In addition, filters of this type do not show the specific retention capacities known for phenols or nitrosamines of acetate cigarette filters cellulose.
En consecuencia, la invención se basaba en el objetivo de perfeccionar los elementos filtrantes o filtros de humo de tabaco compuestos de una sola pieza especificados al principio de modo que se influya de la menor manera posible en la eficacia de los adsorbentes finamente divididos incluidos y no obstante esté presente una baja resistencia a la succión en el caso de una masa elevada incluida de los aditivos en forma de partículas, debiendo utilizarse especialmente como material de filtro acetato de celulosa.Consequently, the invention was based on the aim to improve the filter elements or smoke filters of tobacco composed of a single piece specified at the beginning of so that the effectiveness of the finely divided adsorbents included and however present a low resistance to suction in the case of a mass high included of the additives in the form of particles, owing specially used as acetate filter material cellulose.
Según la invención se soluciona este objetivo porque a) los aditivos están presentes sobre la superficie de las fibras, de los filamentos o de las láminas, b) la resistencia a la succión del filtro de humo de tabaco y la masa de los aditivos en el filtro de humo de tabaco cumplen la siguiente fórmula (I): M_{ad}/\Deltap > 1 mg/daPa (I), en la que \Deltap es la resistencia a la succión [daPa], que se utiliza como un valor calculado para un diámetro de filtro de 7,8 mm, y M_{ad} [mg] es la masa de los aditivos, c) el filtro de humo de tabaco presenta estructura de canales y d) el material de filtro está presente como producto plano.According to the invention this objective is solved because a) the additives are present on the surface of the fibers, filaments or sheets, b) resistance to suction of the tobacco smoke filter and the mass of the additives in The tobacco smoke filter complies with the following formula (I): M_ {ad} / Δp> 1 mg / daPa (I), where Δp is the suction resistance [daPa], which is used as a value calculated for a filter diameter of 7.8 mm, and M ad [mg] is the mass of the additives, c) the tobacco smoke filter presents channel structure and d) the filter material is present as flat product.
En el contexto de la invención pueden utilizarse fibras, filamentos y láminas habituales a base de polímeros o mezclas de polímeros que pueden hilarse o transformarse en láminas. En el contexto de la invención es preferible que el material de filtro sea un producto plano de fibras o filamentos o una lámina, siendo el producto plano y/o la lámina liso, estando plegado, estampado y/o parcialmente compactado.In the context of the invention they can be used usual fibers, filaments and sheets based on polymers or mixtures of polymers that can be spun or transformed into sheets. In the context of the invention it is preferable that the material of filter be a flat product of fibers or filaments or a sheet, the product being flat and / or the sheet smooth, being folded, stamped and / or partially compacted.
Es especialmente preferible cuando el material de filtro está compuesto por un éster de celulosa, teniéndose en cuenta como ésteres de celulosa especialmente acetato de celulosa, butirato de celulosa, acetobutirato de celulosa, acetopropionato de celulosa y/o propionato de celulosa. Un acetato de celulosa especialmente preferido tiene un grado de sustitución de desde 1,5 hasta 3,0, especialmente de 2,2 a 2,6, como especialmente preferible de 2,5. Ha resultado especialmente ventajoso, en el contexto de la invención o en el caso de su realización utilizar un filtro de humo de tabaco que se describe en el documento WO 01/28369. En la modificación insignificante y para la optimización extensa de la presente invención es válido como preferible que la relación S de la masa de fibras o de filamentos - resistencia a la succión con respecto al título de filamento sea superior a 0,7, calculándose el valor S según la fórmulaIt is especially preferable when the material of filter is composed of a cellulose ester, having in counts as cellulose esters especially cellulose acetate, cellulose butyrate, cellulose acetobutyrate, acetopropionate cellulose and / or cellulose propionate. A cellulose acetate Especially preferred has a substitution degree of from 1.5 up to 3.0, especially from 2.2 to 2.6, as especially preferable 2.5. It has been especially advantageous in the context of the invention or in the case of its realization use a tobacco smoke filter described in WO 01/28369. In insignificant modification and for optimization The present invention is valid as preferable that the S ratio of the mass of fibers or filaments - resistance to suction with respect to the filament title is greater than 0.7, S value is calculated according to the formula
(II)S = (m_{A} / \DeltaP_{7,8}) / dpf [10 m/daPa](II) S = (m_ {A} / \ DeltaP_ {7.8}) / dpf [10 m / daPa]
en la que significan, m_{A} la masa de fibras [g], \DeltaP la resistencia a la succión [daPa] y dpf el título de filamento (dtex) y utilizándose para la resistencia a la succión del valor calculado para el diámetro de filtro de 7,8 mm, y superando la dureza del filtro de cigarrillo una dureza Filtrona de 90.in which they mean, m_ {A} the mass of fibers [g], ΔP suction resistance [daPa] and dpf the filament title (dtex) and being used for the suction resistance of the calculated value for the diameter of 7.8 mm filter, and exceeding the hardness of the cigarette filter a Filtrona hardness of 90.
Además en este caso es válido como preferible que la masa de fibras ascienda como máximo a 10 mg/mm de longitud de filtro y/o la ondulación residual del material de filtro no sobrepase el valor de 1,45, siendo válida para ello la siguiente fórmula (III):Also in this case it is valid as preferable that the mass of fibers amounts to a maximum of 10 mg / mm in length filter and / or residual ripple of the filter material not exceed the value of 1.45, the following being valid for this formula (III):
(III),I_{R} = 10000 x m_{A} / (G x I)(III), I_ {R} = 10000 x m_ {A} / (G x I)
en la que significan, m_{A} la masa de fibras [g], G el título total [g/10 exp 4 x m] así como l la longitud de filtro [mm].in which they mean, m_ {A} the mass of fibers [g], G the total title [g / 10 exp 4 x m] as well as l the filter length [mm]
Una ondulación residual óptima está presente en este caso entre aproximadamente 1,05 y 1,4, especialmente entre 1,1 y 1,3. Además es preferible que la razón S de la masa de fibras o de filamentos - resistencia a la succión con respecto al título de filamento sea como máximo de 2, especialmente esta entre 0,8 y 1,3.An optimal residual ripple is present in this case between approximately 1.05 and 1.4, especially between 1.1 and 1.3. It is also preferable that the ratio S of the fiber mass or of filaments - suction resistance with respect to the title of filament is a maximum of 2, especially between 0.8 and 1.3.
Entonces, se consiguen resultados especialmente ventajosos con el filtro de humo de tabaco según la invención cuando la masa de fibras o de filamentos asciende al menos a 4 mg/mm de longitud de filtro, especialmente está entre 5 y 8 mg/mm de longitud de filtro.So, you get results especially advantageous with the tobacco smoke filter according to the invention when the mass of fibers or filaments amounts to at least 4 mg / mm filter length, especially between 5 and 8 mg / mm of filter length
Con respecto a la optimización de la dureza Filtrona puede comprobarse que ésta debería estar preferiblemente entre 90 y 95, especialmente entre 91 y 93.Regarding hardness optimization Filtrone can be verified that it should preferably be between 90 and 95, especially between 91 and 93.
En el contexto de la invención se disponen los
aditivos, que son esenciales para solucionar el objetivo exigido,
sobre la superficie de las fibras, de los filamentos o de las
láminas. En este caso es válido como especialmente preferible
cuando estos aditivos están en forma de partículas, especialmente
presentan un tamaño de partícula inferior a
300 \mum,
especialmente inferior a 100 \mum. Es especialmente preferible
cuando el diámetro de partícula es inferior a
50 \mum,
conduciendo un tamaño de partícula inferior a 30 \mum a resultados
especialmente buenos. Con la elección de los aditivos en forma de
partículas o de los aditivos porosos la invención no está sujeta a
ninguna limitación esencial.In the context of the invention, additives are provided, which are essential to solve the required objective, on the surface of the fibers, of the filaments or of the sheets. In this case it is valid as especially preferable when these additives are in the form of particles, especially they have a particle size smaller than
300 µm, especially less than 100 µm. It is especially preferable when the particle diameter is less than
50 µm, leading a particle size of less than 30 µm to especially good results. With the choice of particulate additives or porous additives the invention is not subject to any essential limitations.
Para el experto es posible seleccionar fácilmente los aditivos adecuados, estando presentes éstos preferiblemente en forma de un adsorbente a base de carbón activo, óxidos metálicos, hidróxidos metálicos y/o hidratos de óxidos metálicos, tratándose en este caso especialmente de aquéllos de aluminio, silicio, titanio y/o magnesio. En casos individuales es preferible cuando el aditivo poroso se mezcla adicionalmente con sustancias activas, especialmente en forma de antioxidantes, aromas y/o sustancias antimutagénicas.For the expert it is possible to select easily additives, these being present preferably in the form of an adsorbent based on activated carbon, metal oxides, metal hydroxides and / or oxides hydrates metallic, in this case especially those of aluminum, silicon, titanium and / or magnesium. In individual cases it is preferable when the porous additive is further mixed with active substances, especially in the form of antioxidants, aromas and / or antimutagenic substances.
La agregación de los aditivos en forma de partículas en los filtros de humo de tabaco según la invención no está limitada de manera crítica. No obstante es preferible que los aditivos en forma de partículas estén fijados por medio de un aglutinante sobre la superficie del material de filtro, especialmente con poli(acetato de vinilo), poli(alcohol vinílico), polietilenglicol, éteres o ésteres solubles en agua, almidón, derivados de almidón y/o ésteres de celulosa.Aggregation of additives in the form of particles in tobacco smoke filters according to the invention no It is critically limited. However, it is preferable that additives in the form of particles are fixed by means of a binder on the surface of the filter material, especially with polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, ethers or esters soluble in water, starch, starch derivatives and / or esters of cellulose.
La superficie de las fibras, los filamentos y las láminas puede optimizarse extensamente tal como sigue: de modo que el aditivo que se encuentra sobre la misma cumple la función de un adyuvante de filtración, especialmente en forma de ácidos orgánicos, ésteres ácidos de ácidos carboxílicos, de polifenol y/o derivados de porfirina. Las fibras, los filamentos y las láminas del material en láminas o las fibras, los filamentos o las láminas que componen los elementos filtrantes o los filtros de humo de tabaco pueden contener en el interior aditivos adicionales que mejoran sus propiedades. Éstos son preferiblemente ablandadores, agentes de mateado, pigmentos y/o estabilizadores. Es de especial importancia la inclusión del ablandador. En este caso es preferible, que éste esté presente dentro de las fibras o los filamentos o las láminas en una cantidad de desde el 0 hasta el 15% en peso, especialmente desde el 5 hasta el 12% en peso. El ablandador está presente de manera apropiada como triacetina, diacetato de etilenglicol y/o éster dietílico del ácido cítrico. Adicionalmente, el filtro de humo de tabaco según la invención puede contener también un aditivo fotorreactivo, especialmente en forma de dióxido de titanio finamente divido de tipo anatasa de un tamaño medio de partícula inferior a 2 \mum.The surface of the fibers, the filaments and the sheets can be optimized extensively as follows: so that the additive that is on it fulfills the function of a filter aid, especially in the form of acids organic, acid esters of carboxylic acids, polyphenol and / or porphyrin derivatives. Fibers, filaments and sheets of sheet material or fibers, filaments or sheets that make up the filter elements or smoke filters of tobacco may contain additional additives inside that They improve their properties. These are preferably softeners, matting agents, pigments and / or stabilizers. It's special importance the inclusion of the softener. In this case it is preferable, that this is present within the fibers or filaments or sheets in an amount from 0 to 15% by weight, especially from 5 to 12% by weight. The softener is properly present as triacetin, diacetate ethylene glycol and / or diethyl ester of citric acid. Further, the tobacco smoke filter according to the invention may contain also a photoreactive additive, especially in the form of dioxide of finely divided anatase type titanium of an average size of particle less than 2 µm.
Un distintivo especial se expone mediante la característica b) de la enseñanza según la invención definida anteriormente. Entonces es un requisito de la invención que la resistencia a la succión del filtro de humo de tabaco y la masa de los aditivos en el filtro de humo de tabaco cumplan la siguiente fórmula (I): M_{ad}/\Deltap7,8 > 1 mg/daPa, en la que \Deltap [daPa] es la resistencia a la succión, que se utiliza como un valor calculado para un diámetro de filtro de 7,8 mm, y M_{ad} [mg] es la masa de los aditivos. Es especialmente preferible cuando la razón de M_{ad}/\Deltap es superior a 2 mg/daPa, especialmente superior a 3 mg/daPa.A special badge is exposed by characteristic b) of the teaching according to the defined invention previously. Then it is a requirement of the invention that the Suction resistance of the tobacco smoke filter and the mass of the additives in the tobacco smoke filter meet the following formula (I): M_ {ad} / Δ7.8> 1 mg / daPa, in which Δp [daPa] is the suction resistance, which is used as a calculated value for a filter diameter of 7.8 mm, and M_ {ad} [mg] is the mass of the additives. It is especially preferable when The ratio of M_ {ad} / Δp is greater than 2 mg / daPa, especially higher than 3 mg / daPa.
Una característica esencial adicional de la invención es la estructura de canales de los elementos filtrantes o del filtro de humo de tabaco compuesto de una sola pieza reivindicados. Debe indicarse que en el caso de una estructura de canales se extienden zonas en forma de canal de alineación longitudinal de bajo espesor de material a lo largo de una parte considerable de la longitud del filtro o del elemento filtrante. Estos canales están limitados por el material de filtro con mayor espesor de material. La estructura de canales se mantiene especialmente porque como material de filtro se recurre según la invención a un producto plano.An additional essential feature of the invention is the channel structure of the filter elements or one-piece tobacco smoke filter claimed. It should be noted that in the case of a structure of channels extend areas in the form of alignment channel longitudinal thickness of material along a part considerable of the length of the filter or the filter element. These channels are limited by the filter material with higher material thickness The channel structure is maintained especially because as a filter material it is used according to the invention to a flat product.
Para el experto es posible, sin información técnica adicional extensa, producir fácilmente los elementos filtrantes de humo de tabaco compuestos de una sola pieza o los filtros de humo de tabaco compuestos de una sola pieza. A continuación se aborda un procedimiento especialmente adecuado: en este caso para la producción del filtro de humo de tabaco según la invención se extrae la estopa de filtro de la paca, se trata neumáticamente y se estira según el procedimiento habitual para filtros espaciales. Antes de la verdadera etapa de activación se genera de manera intermedia un velo no tejido con la mayor resistencia posible en la dirección de los dos ejes del plano, que se enrolla sobre bobinas y puede cargarse con aditivos. Para la distribución de polvo sobre una superficie en forma de fibras puede recurrirse a cada uno de los métodos adecuados para la generación de los filtros de humo de tabaco. Son especialmente adecuados los dispositivos a) para la aplicación del aditivo a partir de una suspensión en un líquido acuosa o un vehículo orgánico volátil o un líquido ablandador para los hilos, a los que puede haberse añadido en cada caso un aglutinante, y b) para el hinchamiento de los aditivos compuestos por partículas pequeñas sobre los hilos, que pueden haberse humedecido previamente con un adhesivo o un ablandador. Alternativamente o adicionalmente puede garantizarse la adherencia de los aditivos en forma de partículas mediante un adhesivo termoplástico, que se aplica o bien junto con los aditivos en forma de partículas o bien se aplica por separado o bien se activa mediante calentamiento breve.For the expert it is possible, without information Extensive additional technique, easily produce the elements tobacco smoke filters composed of one piece or tobacco smoke filters composed of one piece. TO The following is a particularly appropriate procedure: This case for the production of tobacco smoke filter according to the invention the bale filter tow is removed, it is treated pneumatically and stretches according to the usual procedure to space filters Before the true activation stage, intermediately generates a nonwoven veil with the largest possible resistance in the direction of the two axes of the plane, which It is wound on coils and can be loaded with additives. For the distribution of dust on a fiber-shaped surface can resort to each of the appropriate methods for generation of tobacco smoke filters. Especially suitable are devices a) for the application of the additive from a suspension in an aqueous liquid or a volatile organic vehicle or a liquid softener for threads, to which it may have been added in each case a binder, and b) for the swelling of the additives composed of small particles on the wires, which they may have been previously moistened with an adhesive or a softener Alternatively or additionally, the adhesion of the additives in particulate form by means of a thermoplastic adhesive, which is applied together with the additives in particulate form either applied separately or active by short heating.
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Los filtros de humo de tabaco según la invención pueden producirse de manera continua partiendo de varillas de filtro y cortarse en longitud limitada. Cada elemento individual de longitud limitada de este tipo podría usarse por sí mismo como filtro de humo de tabaco para un cigarrillo, sin embargo, se usa preferiblemente en disposición de alineación longitudinal con al menos un elemento filtrante adicional como parte de un filtro de cigarrillo compuesto (por ejemplo, doble o triple). Preferiblemente se usa un elemento filtrante individual según la presente invención en conexión con un elemento de boquilla dispuesto de manera alineada longitudinalmente de aspecto habitual, por ejemplo una varilla unitaria de cable de fibras de acetato de celulosa.The tobacco smoke filters according to the invention they can be produced continuously starting from rods of filter and cut in limited length. Each individual element of limited length of this type could be used by itself as tobacco smoke filter for a cigarette, however, is used preferably in longitudinal alignment arrangement with at minus an additional filter element as part of a filter composite cigarette (for example, double or triple). Preferably an individual filter element according to the present invention is used in connection with a nozzle element arranged in an aligned manner longitudinally of usual appearance, for example a rod Unitary cable fiber cellulose acetate.
Las ventajas que están relacionadas con la presente invención, pueden representarse de manera resumida tal como sigue: de este modo se ha demostrado que ateniéndose a la enseñanza según la invención pueden agregarse aditivos finamente divididos a los filtros de humo de tabaco, pudiendo comprobarse una resistencia a la succión especialmente baja al fumar a diferencia de los productos de comparación correspondientes del estado de la técnica. Se encontró, en el caso de los filtros según la invención, que de este modo puede obtenerse una capacidad de filtración especialmente grande o elevada.The advantages that are related to the present invention, can be represented in summary form such as follows: in this way it has been shown that following the according to the invention additives can be added finely divided into tobacco smoke filters, being able to check a suction resistance especially low when smoking unlike of the corresponding comparison products of the state of the technique. It was found, in the case of the filters according to the invention, that in this way a filtration capacity can be obtained especially large or elevated.
Además, el filtro de humo de tabaco compuesto de una sola pieza según la invención es relativamente fácil de producir en comparación con los productos de comparación correspondientes del estado de la técnica. De este modo se suprime la producción costosa de los filtros de cámaras mencionados de varios elementos filtrantes. Una ventaja adicional es que, especialmente cuando el material de filtro está compuesto por acetato de celulosa, se valora como especialmente positivo el sabor del humo. También se contempla la acción de retención selectiva con respecto a fenoles.In addition, the tobacco smoke filter composed of a single piece according to the invention is relatively easy to produce compared to comparison products corresponding of the state of the art. In this way it is suppressed the expensive production of the mentioned camera filters of Several filter elements. An additional advantage is that, especially when the filter material is composed of cellulose acetate, the taste is valued as especially positive of smoke The selective retention action is also contemplated with Regarding phenols.
La invención se explica aún con mayor detalle a continuación mediante ejemplos.The invention is explained in greater detail to continued by examples.
Se trata una estopa de filtro de la especificación 2,1Y48 (título de filamento 2,33 dtex; título total 53.333 dtex) en un banco de estiraje KDF 2 de dos etapas habitual de la empresa Hauni, Hamburgo, y se pulveriza con triacetina al 8%. Tras salir del rodillo de desviación se introduce la banda de estopa de filtro con una anchura mínima de 250 mm en una pareja de rodillos de calandria calentados y se somete a calandrado con una presión lineal eficaz de 40 kg/cm. Los rodillos de calandria perfilados tienen un diámetro de 230 cm y una anchura ranurada de 350 mm y presentan 10 ranuras de perfil por cm, mientras que el otro no está perfilado. Se calientan con un aceite de silicona hasta 150ºC. El perfil de ranura es trapezoidal con una anchura superior de 0,4 mm y una profundidad de 0,5 mm.This is a filter bast of the specification 2.1Y48 (filament title 2.33 dtex; total title 53,333 dtex) on a usual two-stage KDF 2 stretch bench from the company Hauni, Hamburg, and is sprayed with 8% triacetin. After exiting the deflection roller, the bast band is introduced filter with a minimum width of 250 mm in a pair of heated calender rollers and calendered with a effective linear pressure of 40 kg / cm. Calender rollers Profiles have a diameter of 230 cm and a slotted width of 350 mm and have 10 profile slots per cm, while the other It is not profiled. They are heated with a silicone oil until 150 ° C The groove profile is trapezoidal with a wider width 0.4 mm and a depth of 0.5 mm.
Tras salir de los rodillos de calandria se arrolla el velo así producido sobre una bobina. Una bobina de velo de este tipo se desenrolla de manera continua en un fulard convencional y se pasa por un baño que está relleno de una suspensión acuosa de carbón activo. A este respecto, el velo dirigido aguas abajo se sumerge hasta 5 cm en la suspensión y se desvía hacia arriba en un rodillo de desviación. Tras salir del baño de suspensión se extrae la suspensión en exceso en un par de rodillos extractores. Los rodillos extractores se hacen funcionar con 10 m/min. y de ese modo proporcionan un movimiento uniforme del velo por la suspensión. Tras salir de los rodillos extractores se pasa el velo por un secador por circulación de aire a 150ºC. El secador tiene un tramo de secado de 4 m y por consiguiente garantiza el secado de la suspensión y la fijación del carbón activo sobre el velo.After leaving the calender rollers, wind the veil thus produced on a coil. A veil coil of this type is unrolled continuously in a fulard conventional and goes through a bath that is filled with a aqueous suspension of activated carbon. In this regard, the veil directed downstream it is immersed up to 5 cm in the suspension and it deflects upward on a deflection roller. After leaving the bathroom of suspension the excess suspension is removed in a couple of extractor rollers The extractor rollers are operated with 10 m / min. and thereby provide a uniform movement of the See for the suspension. After leaving the extractor rollers, Pass the veil through a dryer for air circulation at 150ºC. He dryer has a 4 m drying section and therefore guarantees suspension drying and carbon fixation active on the veil.
Tras salir del secador se pliega en forma de cuerda el velo dotado de carbón activo en un KDF 2 habitual en el comercio de la empresa Körber, Hamburgo, mediante la introducción en una boquilla de entrada, se envuelve con papel y se corta a una longitud de varilla de filtro de 126 mm. Se ajusta el diámetro de las varillas de filtro a 7,8 mm.After leaving the dryer it folds in the form of rope the veil with activated carbon in a regular KDF 2 in the trade of the Körber company, Hamburg, by introducing an inlet nozzle, wrapped with paper and cut to a 126 mm filter rod length. The diameter of the filter rods at 7.8 mm.
Ejemplo de comparación 1Comparison example one
Se trata una estopa de filtro de la
especificación 2,1Y48 (título de filamento 2,33 dtex; título total
53 333 dtex) en un banco de estiraje KDF 2 de dos etapas habitual
de la empresa Hauni, Hamburgo, se pulveriza con triacetina. Tras
salir del rodillo de desviación se pasa la banda de estopa de filtro
con una anchura mínima de 200 mm por una boquilla de extensión y se
mezcla neumáticamente con partículas de carbón activo de un tamaño
de partícula de aproximadamente 250 \mum. Para esto se dosifica de
manera continua con una balanza de dosificación el polvo de carbón
activo sobre una tubuladura de aspiración y se sopla por medio de
aire comprimido a través de una conducción hacia la boquilla de
extensión. La boquilla de extensión se encierra preferiblemente con
una caja dotada de una aspiración, que presenta únicamente aberturas
para la alimentación y evacuación de la banda de estopa de filtro,
para evitar que salga el polvo de carbón al entorno. Adaptándose la
cantidad de carbón activo transportada a la velocidad de la banda de
estopa de filtro, puede ajustarse de manera muy precisa la cantidad
de carbón activo a la banda de estopa de filtro. Tras salir del
dispositivo descrito se pliega en forma de cuerda la banda de estopa
de filtro en una boquilla de entrada y en un KDF 2 habitual en el
comercio de la empresa Körber, Hamburgo; se envuelve con papel a una
velocidad de extrusión de 50 m/min. y se corta a una longitud de
varilla de filtro de 126 mm. Se ajusta el diámetro de varilla de
filtro a
7,8 mm.A filter tow of specification 2.1Y48 (filament title 2.33 dtex; total title 53 333 dtex) is treated in a usual two-stage KDF 2 stretch bench of the Hauni company, Hamburg, sprayed with triacetin. After exiting the deflection roller, the filter tow band with a minimum width of 200 mm is passed through an extension nozzle and pneumatically mixed with activated carbon particles of a particle size of approximately 250 µm. For this, the activated carbon powder is continuously dosed with a dosing scale on a suction pipe and blown by means of compressed air through a conduit towards the extension nozzle. The extension nozzle is preferably enclosed with a suction box, which has only openings for feeding and evacuation of the filter bast band, to prevent carbon dust from getting into the environment. By adapting the amount of activated carbon transported at the speed of the filter bast band, the amount of active carbon can be adjusted very precisely to the filter bast band. After exiting the described device, the filter tow band is folded in the form of a rope in an inlet nozzle and in a commercially available KDF 2 from Körber, Hamburg; It is wrapped with paper at an extrusion speed of 50 m / min. and cut to a length of 126 mm filter rod. Filter rod diameter is adjusted to
7.8 mm
En la tabla se resumen los resultados del ensayo para determinar la resistencia a la succión y la masa de carbón activo.The table summarizes the test results. to determine suction resistance and carbon mass active.
Claims (24)
- a)to)
- el al menos un aditivo está en forma de partículas,the al less an additive is in the form of particles,
- b)b)
- la resistencia a la succión del filtro de humo de tabaco y la masa del al menos un aditivo en el filtro de humo de tabaco cumplen la siguiente fórmula:the Suction resistance of the tobacco smoke filter and the mass of the at least one additive in the tobacco smoke filter meets the following formula:
- en la que \Deltap_{7,8} es la resistencia a la succión [daPa], que se utiliza como un valor calculado para un diámetro de filtro de 7,8 mm, y M_{ad} [mg] es la masa del al menos un aditivo,in which Δ7,8 is the suction resistance [daPa], which is used as a calculated value for a filter diameter of 7.8 mm, and M_ {ad} [mg] is the mass of at least one additive,
- c)C)
- el material de filtro está presente como producto plano.he Filter material is present as a flat product.
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