【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一つのフィルタ−成分が一種の複数成分繊維である少なくとも二つのフィルタ−成分を包含する煙草加工産業の物品、特にシガレット用のフィルタ−に関する。この発明は、更に煙草加工産業の物品、特にシガレット用の対応するフィルタ−を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許出願公開第３０２８３２８号明細書から、特にシガレットフィルタ−用フィルタ−体を製造する方法が知られている。この場合に、その方法は、種々の繊維の均質混合物を意味する繊維を含有する物質から出発する。この為に、比較的低い温度で溶融して付着力を奏する合成繊維とその外に、煙草煙からのかなりの熱抵抗力のある有害物質を吸収する繊維とが混合物に含有され、その繊維は既に熱使用前に円筒状物体に形成され、その物体は例えばシガレットフィルタ−の寸法を有する。この場合に、通り抜け抵抗が濾過作用の上昇で改良されることが達成される。この場合に、この方法は少なくとも二つの異なる種類の繊維の使用を予定しており、その一方の繊維が生じた熱に無感覚であるが、しかし煙中の有害物質に対して吸収している。第二の繊維は生じた熱の下で完全に溶融し、それによりこの繊維から元から採用された空間があらゆる方向に延びるネットで互いに結合された一つの孔を形成し、その孔は煙の通り抜けのために解放されたままである。溶融された物質は吸収している繊維の交差点にこの互いに連結する小滴を形成する。
【０００３】
このように製造されたフィルタ−は、製造されたフィルタ−にわたり引張り抵抗の不均質な分配が発生されると言う欠点を有する。更に煙草煙、或いは煙草煙の構成要素を吸収する繊維は溶融された構成要素によって部分的に覆われるので、吸収特性が加速される。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】それに対して、この発明の課題は、均質な構成を有し、簡単に製造でき、フィルタ−特性により極めて可変に調整できるフィルタ−を提供することである。更に、この発明の課題は、対応したフィルタ−が簡単に、効率的に、適切に可変に且つ均質に製造され得る適切な方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、一つのフィルタ−成分が一種の複数成分繊維であり、複数成分繊維の長さがフィルタ−の長さより短いことによって再現されて、少なくとも二つのフィルタ−成分を包含する煙草加工産業の物品、特にシガレット用のフィルタ−によって解決される。
【０００６】
公知のフィルタ−のこの発明の再現によってこのフィルタ−は極めて均質に構成され得て、適切な可変性が可能であり、簡単な製造が可能である。好ましくは複数成分繊維の長さが０．５ｍｍと３０ｍｍとの間にある。更に、好ましくは、複数成分繊維の長さは２ｍｍと８ｍｍとの間と好ましくは３ｍｍと６ｍｍとの間にある。
【０００７】
複数成分繊維が芯とブッシュと異なる材料を包含し、ブッシュ材料が芯材料より低い融点を有する限り、フィルタ−内への繊維の確実な結合が発生され得て、この場合にフィルタ−、要するにフィルタ−が製造される繊維からなる混合物がブッシュ材料の融点より高い温度になるので、フィルタ−成分の適切な貼り付けが可能である。好ましくは複数成分繊維は双成分繊維である。双成分繊維ではブッシュがポリエチレン（ＰＥ）から成り、芯は例えばポリエステル（ＰＥＴ），要するにポリエチレンテレフタレ−トから成る。ブッシュの融点は１２７°Ｃであり、芯の融点は２５６°Ｃである。これにより極めて形状安定な双成分繊維が与えられ、そのブッシュ材料は芯材料より低い融点を有する。適切な双成分繊維はトレヴィラ商社（Ｆａ．Ｔｒｅｖｉｒａ） （ドイツ国６５９２６フランクフルト）により提供されている。トレヴィラ商社の例として且つ好んで使用された双成分繊維は３．０ディテックス（ｄｅｔｅｘ ）の番手、３と６ｍｍの間の断面長さ、ＰＥＳ （ポリエステル製化学繊維）製の芯と外被またはコポリエチレン製ブッシュを有し、外被またはブッシュが付着上昇的に修正されていて、即ち僅かな表面張力を導く添加剤を備えている。
【０００８】
好ましい実施態様では、フィルタ−成分の少なくとも一部が複数成分繊維を備える接触点に付着する及び／又は貼り付ける。この発明の範囲内では、概念”接触点”は概念”交差点”と”付着箇所”も包含する。フィルタ−成分と特に複数成分繊維がブッシュの融点より高い温度に加熱されるならば、付着及び／又は貼付けが達成される。この場合に、ブッシュが適切に例として溶解されてこれに劣っているので、付着結合又は貼付け結合がフィルタ−の他の成分を生じ得る。適切なフィルタ−成分の冷却後に極めて形状安定なフィルタ−が生産される。
【０００９】
特に他種の繊維が他のフィルタ−成分であるならば、環境にやさしいフィルタ−が生産され得る。即ち他種の繊維が例えば生物学的に解体できる或いは生物学的に製造できるならば、環境にやさしいフィルタ−が生産され得る。この場合に、特にセルロ−ズ繊維或いは炭素繊維を思い出され、この場合、炭素は活性化され得る。例えば大麻繊維或いは木綿繊維或いはその様なものの他の繊維も使用され得る。これら繊維は煙草煙の好ましい構成成分を有効に吸着される及び／又は吸収される。この場合に、他種の繊維の長さは特にフィルタ−の長さより短く、０．１ｍｍと３０ｍｍの間、好ましくは０．２ｍｍと１０ｍｍの間にある。
【００１０】
この発明の好ましい実施態様では、粉末状或いは粒状材料が他のフィルタ−成分であるならば、極めて有効なガス状煙を濾過することが可能である。粉末状或いは粒状材料の場合に、特に活性炭素粉末或いは活性炭素から成る粒子が重要である。この場合、無論適切な触媒が重要であり、その触媒は煙の構成成分の吸収を高める、或いは喫煙者に危険のない構成要素への化学的変換を引き起こす。この発明の本質的利点は、トリアシチンのような接着剤が表面を覆わないので、一つの他のフィルタ−成分である粉末或いは粒子の有効な表面が酢酸セルロ−ズ製から製造されて、例えば粉末と混合される対応するフィルタ−と比較して高められることにある。例えば複数成分繊維における付着性のみを生じるので、繊維に接着しない表面の一部が自由なままであり、それで吸着或いは吸収のために利用できる。粉末状或いは粒状材料として適切な味覚物質も選択され得て、それによってこの発明の範囲内で、同じ味覚効果を達成するために、僅かな量が使用されなっければならない。粉末状或いは粒状材料の場合に、特に吸着材料が重要である。
【００１１】
この発明の好ましい実施例では、複数成分繊維の割合は２％と１００％の間にあり、他の繊維の割合は０％と９８％の間にある。この発明の範囲内で、材料の割合のパ−セント指示は特に重量パ−セント指示として理解されるべきである。
【００１２】
粉末状或いは粒状材料の割合が８０重量％或いは１００重量％の間と好ましく９０重量％にあるならば、シガレット煙に特に効果的に結合するフィルタ−が与えられる。
【００１３】
好ましくは、フィルタ−が複数フィルタ−の構成要素である。この発明の範囲内では、概念複数フィルタ−は概念多数セグメントフィルタ−も包含する。それ故に、この発明のフィルタ−は例えばシガレットの全フィルタ−或いは複数フィルタ−の一つのセグメントである。
【００１４】
この発明は更に煙草加工産業の物品用フィルタ−を製造する方法によって解決される；この方法は次の工程を包含する：
ストランドの構成要素として、製造すべきフィルタ−の長さより短い長さの少なくとも一つの種の複数成分繊維を包含する一つのストランドを製造し、
少なくとも一つの種の複数成分繊維のブッシュの融点より高い温度に繊維ストランドを加熱し、
少なくとも一つの種の複数成分繊維のブッシュの融点より低い温度に繊維ストランドを冷却する。
【００１５】
この発明の方法によって、極めて均質なフィルタ−を製造することが可能であり、価格の好ましい製造が可能であり、製造の際に適切な高い可変性が与えられる。繊維ストランドが加熱される温度は特に複数成分繊維のブッシュ或いは外被の溶解温度より高い。これは１２７°Ｃ以上の際に例えばポリエチレン製のブッシュである。双成分繊維が使用されるならば、２５６°Ｃの溶解温度を有するポリエステル製の芯が選択されるので、繊維ストランドが特に２５６°Ｃ以下の温度に加熱される。特に繊維ストランドが１２７°Ｃと１５０°Ｃの間の温度範囲に加熱される。
【００１６】
特にストランドの製造前に少なくとも一つの別の構成要素が少なくとも一種の複数成分繊維に混合されるならば、極めて価格の適して環境にやさしいフィルタ−が製造できる。別の構成要素として例えばセルロ−ゼ繊維が適している。適切なセルロ−ゼ繊維は例えばストラ．エンソ．パルプ商社ではスウエ−デン国フランから獲得され得る。より好ましいものとして使用される適切なセルロ−ゼ繊維タイプはストラ．フルッフＥＦ（Ｓｔｒａ．Ｆｌｕｆｆ ＥＦ ）と呼ばれる。別の構成要素として吸着剤、吸収剤、触媒或いは味覚物質から成る一つの粉末状或いは粒状構成要素が使用できる。
【００１７】
ストランドを製造するために構成要素の少なくとも一部が搬送手段に載置されるならば、特に有効で簡単な方法案内が与えられる。この方法では、適切なフィルタ−ストランド或いは適切なフィルタ−が特に均質なやり方で製造される。このために、例えばドイツ特許第３６２４０９８号明細書において記載されている煙草ストランドの製造を参照するように指示される。適切な方法は特にフィルタ−を製造するために使用でき、適切に煙草ストランドの製造の際のように特に吸引ベルト上に載置されて、次に再加工されるために、出発成分が先ず最初にストランドの製造前に不安定な混合物内に存在する。ドイツ特許第３６２４０９８号明細書の内容はフィルタ−或いはフィルタ−ストランドの製造方法に適用され得る。
【００１８】
特に繊維状態に存在する少なくとも同じ構成要素が載置される。この場合に載置された繊維は製造するフィルタ−の長さより短い長さに存在する。特に有効で価格の適したフィルタ−が製造できる。少なくとも一つの別の構成要素が粉末状態に或いは粒子としてストランドの加熱前に混合される或いは載置の際に複数成分繊維或いは混合物に混合される。例えば活性炭素から成る粉末が混合されるならば、炭素粉末粒子における極めて大きい表面を備えることが可能であるので、有効で僅かな炭素粒子が混合されなければならない。更に、製造の際に相対的価格の高い複数フィルタ−用活性炭素粒子フィルタ−を備えることはもはや必要ない。更に、複数成分繊維或いは繊維から成る混合物における粉末の均質な混合物が粒子フィルタ−におけるより可能である。更に、引張り抵抗が一定且つより良く影響できる。
【００１９】
ストランドがフォ−マット式ガルチュアによって形成されるならば、ここで特に円筒状形状体が製造され、製造するフィルタ−の所望最終寸法を簡単なやり方で製造することが可能である。このために更に、適切なフォ−マット式ガルチュアが記載されているドイツ特許第３６２４０９８号明細書を参照するように指示されている。フィルタ−構成要素の物理的特性を把握された適切なフォ−マット式ガルチュアがこの発明によって使用できる。この場合にストランドが特に形成の際に濃縮され得る。このために一つの実施例においてストランドを被覆材料により被覆することが可能である。被覆材料として例えばボビンから引き出され、駆動されるフォ−マット式ベルト上に設置される紙帯が適している。この場合にフォ−マット式ベルトはフィルタ−ストランドを、要するに繊維ストランドと紙帯を紙帯が繊維ストランドの周りに折り畳まれる適切なフォ−マット式ガルチュアによって輸送するので、にかわ装置により公知の形式で貼り付けられる一つの縁が突き出す。最終的に貼付け継目が閉鎖されて、継目板により乾燥される。
【００２０】
ストランドの加熱はフォ−マット式ガルチュアにおける成形中に或いは成形後に行われる。特に加熱はフィルタ−ストランドのｎ倍の使用長さ或いはフィルタ−棒のフィルタ−に切断した後に行われる。最終的にフィルタ−は長さを短くされる、即ち切断される。このために、最終的に例えばフィルタ−シガレットの製造のために更に使用されるｎ倍の使用長さのフィルタ−が製造されるならば、この場合にｎは自然数で特に偶数である。例えばフィルタ−が最終的に二つの煙草棒間にもたらせて、これら煙草棒と結合されるならば、ｎは二となるので、二倍の使用長さのフィルタ−が二つのシガレット用フィルタ−として用いるために煙草棒との結合後に中心で切断される。
【００２１】
特にこの発明による方法或いはこの発明による方法の好ましい実施態様により製造されたフィルタ−が備えられている。特にシガレットが煙草棒と前記この発明によるフィルタ−、要するに好ましいフィルタ−とを備えている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、この発明は一般発明思想の制限なしに実施例に基づいて記載され、本文に詳細に説明されていない総ての細部に関してはっきりと図面を参照するように指示されている。図１ａ−図１ｄはフィルタ−シガレットを通る概略的横断面を示し、図２は互いに貼り付けられた繊維の走査電子顕微鏡写真を示し、図３は適切な繊維製の混合物の走査電子顕微鏡写真を示し、図４は別の粉末状構成要素が混合された種々の繊維製の混合物の走査電子顕微鏡写真を示し、図５はフィルタ−シガレットを通る別の概略的横断面を示し、図６は双成分繊維並びに炭素活性粒子製の混合物の走査電子顕微鏡写真を示す。
【００２３】
図１ａ−図１ｄは概略的横断面表示でフィルタ−シガレットを示す。図１ａ−図１ｄにおけるそれぞれのフィルタ−１０はそれぞれに異なって構成されている。各フィルタ−には煙草棒１１が取り付けられ、煙草棒１１とフィルタ−１０は概略的に図示されるように、被覆紙１７を備えている。
【００２４】
図１ａには、フィルタ−１０は双成分繊維１２、トレヴィラ商社（Ｆａ．Ｔｒｅｖｉｒａ） （ドイツ国６５９２６フランクフルト）の例えばタイプ２５５の双成分繊維から成り、その双成分繊維はその特性に関して前に記載されている。双成分繊維１２は例えばＰＥＳ，即ちポリエステル製の化学繊維或いはＰＥＴ，即ちポリエステルから成る芯２０から成る。ブッシュの融点が１２７°Ｃであり、芯の溶解温度が２５６°Ｃである。適切なフィルタ−を製造するために、双成分繊維が適切に混合されて、製造すべきフィルタ−の長さより短い最終的長さの不安定繊維が使用できる。この実施例では、双成分繊維が６ｍｍの切断長さを有する。製造すべきフィルタ−は２１ｍｍの長さを有する。
【００２５】
流れ、要するにストランドを双成分繊維から形成するために、双成分繊維はフィルタ−の製造のために吸引コンベヤに載置される。双成分繊維から成るこの流れ、要するにストランドはフォ−マット式ガルチュアによってフィルタ−形状に、特に円筒状に形成され、被覆紙１７により被覆されている。フィルタ−の適切な安定性を達成するために、これは双成分繊維１２のブッシュ２１の溶解温度にもたらされるので、ブッシュが溶解されるか、或いは溶接される。引き続く冷却後に双成分繊維の交差点１８にて、ストランド内の双成分繊維の結合を導く結合が形成されていた。ストランドの適切な加熱はフォ−マット式ガルチュアにおけるフィルタ−の成形前に行われ得る。これは無論、成形中或いは成形後に行われる。双成分繊維の適切な貼り付けは図２から走査電子顕微鏡写真で非常に良く認識すべきである。ここで１８により交差点が非常に良く図示され、被覆材料が適切に溶融されている。図２の下領域における長さ指示は１０μｍである。この結合によって極めて形状安定なフィルタ−を製造することが可能である。
【００２６】
図１ｂには、繊維の混合物から成るフィルタ−が図示されていて、一方で双成分繊維１２が使用でき、他方でセルロ−ズ繊維１３が使用できる。好ましい形式では２０−３０％双成分繊維と７０−８０％セルロ−ズ繊維とから成る混合物が使用される。この場合にセルロ−ゼ繊維は吸収繊維或いは吸着繊維として役立ち、双成分繊維は交差点１８における適切な貼り付け箇所により支柱として役立つ。双成分繊維が互いに貼り付けられるばかりでなく、むしろセルロ−ゼ繊維が双成分繊維との交差点１８にも貼り付けられることを注意すべきである。
【００２７】
図示されていない別の実施例では、２０％双成分繊維が使用され、７０％セルロ−ズ繊維と１０％炭素繊維が使用され、この場合に特に活性化された炭素繊維が重要である。三つの繊維成分から成るこの種のフィルタ−の利点は、煙からのガス状有害物質も良く吸着されることにある。適切なフィルタ−は活性炭素粒子フィルタ−より有利に製造すべきである。更に、極めて均質なフィルタ−が実現できる。活性繊維が例えばトリアセチンのような接着剤により貼り付けられなく、それで大きな活性表面を可能とするから、最終的に高い活性化が与えられる。別の格子電子顕微鏡写真は図３に図示されている。この場合に、２０％双成分繊維と８０％セルロ−ズ繊維とから成る混合物が重要である。
【００２８】
図１ｃには、三つの成分から成る別のフィルタ−が図示されており、追加的成分として活性炭素粒子１４が使用できる。この活性炭素粒子、要するに活性炭素粉末粒子は双成分繊維における適切な付着箇所１９に付着する、要するに貼り付ける。双成分繊維１２における炭素粒子１４の小さい付着箇所或いは貼付け箇所に基づいて、活性している炭素粒子における大きな自由表面が生じる。活性炭素粒子、例えば粒子、例えば粉末の代わりに、他の吸着剤、触媒及び／又は味覚物質も使用できる。活性炭素粉末の粒寸法は特に最大１０μｍである。例えば２０ｍｇがフィルタ−に適切に混合され得る。
【００２９】
図４には、双成分繊維１２、セルロ−ズ繊維１３と活性炭素粉末１４の粒子とから成る混合物を備えるフィルタ−の適切な部分の走査電子顕微鏡写真が図示されている。活性炭素粒子１４が双成分繊維に貼り付くことが特に良く認識できる。無論、固有の活性炭素粒子１４が一つのセルロ−ゼ繊維１３に配置され、そのセルロ−ズ繊維はそこに貼り付き、無論双成分繊維１２におけるより僅かにしっかりと貼り付く。
【００３０】
図１ｄには、例えば通常の酢酸セルロ−ズを包含できるフィルタ−要素１６と例えば図１ｃのフィルタ−要素と構成に関して一致できるフィルタ−要素１６’とから成る複数フィルタ−１０’が図示されている。
【００３１】
この発明のフィルタ−とこの発明のフィルタ−のこの発明の製造方法によって、フィルタ−の構成要素を選択してめざした煙の包含物質が外方に濾過され得るように混合する可能性が生じる。
【００３２】
この発明により製造されたフィルタ−は特に２１ｍｍの長さ、７．８ｍｍの直径、１１０ｍｇの重量、５５ｍｍＷＳの引張り抵抗を有する。フィルタ−は０．４ｍｍの繊維長さを備えるタイプ．ストラ．フルファＥＦの７５％セルロ−ズ繊維と、６ｍｍの断面長さと２５μｍの直径を備えるトレヴィラ商社（Ｆａ．Ｔｒｅｖｉｒａ） のタイプ２５５の２５％双成分繊維とを包含する。この発明のフィルタ−の場合には、シガレット当たり１２ｍｇのタ−ル値とシガレット当たり０．８７ｍｇのニコチン値とが１８％の換気で達成される。
【００３３】
図５は図１ａ−図１ｄに一致するフィルタ−シガレットを通る概略的表現を示す。図１ａ−図１ｄの例と比較して、この発明のフィルタ−は二つのフィルタ−要素１６と１６’を包含し、フィルタ−要素１６’が双成分繊維１２と活性炭素粒子１４或いは活性炭素粉末１４から成る混合物である。特に好ましい混合物は８０と９５％間の活性炭素粒子或いは活性炭素粉末１４と５−２０％双成分繊維１２とを包含する。およそ９０％活性炭素粒子或いは活性炭素粉末１４とおよそ１０％双成分繊維１２との混合比が特に好ましい。この発明の範囲内には、パ−セント指示、特に重量パ−セント指示がある。
【００３４】
活性炭素粒子或いは活性炭素粉末は例えばノリト．ネ−ダ−ランドＢ．Ｖ．商社（Ｆａ．Ｎｏｒｉｔ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄ Ｂ．Ｖ．）の粒子ノリト ＧＣＮ ３０６０ である。粒子寸法は粒子の９０％にとって０．２５ｍｍと０．５９ｍｍとの間にある。
【００３５】
図６には、およそ１０％双成分繊維１２とおよそ９０％活性炭素粒子１４とを包含するこの発明のフィルタ−を通る断面の走査電子顕微鏡写真がある。この場合に２０５倍の拡大が重要である。図６の下領域には、全体として１ｍｍを包含する目盛りが示されていて、ユニットはこの基準の内部で１００μｍの大きさである。
【００３６】
活性炭素粒子１４は、図６に認識されるように双成分繊維１２から成るマトリックスに保持され、保持は双成分繊維１２における付着によって可能であり、その後にこれはフィルタ−の製造方法の際に外套を溶接するようにもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ−ｄはフィルタ−シガレットを通る概略的横断面を示す。
【図２】互いに貼り付けられた繊維の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図３】適切な繊維製の混合物の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図４】別の粉末状構成要素が混合された種々の繊維製の混合物の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図５】フィルタ−シガレットを通る別の概略的横断面を示す。
【図６】双成分繊維並びに炭素活性粒子製の混合物の走査電子顕微鏡写真を示す。
【符号の説明】
１０．．．．．フィルタ−
１０’．．．．複数フィルタ−
１１．．．．．煙草棒
１２．．．．．双成分繊維
１３．．．．．セルロ−ズ繊維
１４．．．．．炭素活性粒子
１５．．．．．酢酸セルロ−ズフィルタ−要素
１６．．．．．フィルタ−要素
１６’．．．．フィルタ−要素
１７．．．．．被覆紙
１８．．．．．交差点
１９．．．．．付着箇所
２０．．．．．芯
２１．．．．．ブッシュ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to articles of the tobacco processing industry, in particular filters for cigarettes, comprising at least two filter components, one filter component being a kind of multicomponent fiber. The invention further relates to a method for producing articles of the tobacco processing industry, in particular corresponding filters for cigarettes.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION German Patent Application DE 30 28 328 discloses a method for producing a filter body, especially for cigarette filters. In this case, the method starts with a fiber-containing substance, which means a homogeneous mixture of various fibers. To this end, synthetic fibers that melt at relatively low temperatures and exhibit adhesiveness, and in addition, fibers that absorb harmful substances with significant heat resistance from tobacco smoke, are included in the mixture. It is already formed into a cylindrical body before the use of heat, which body has, for example, the dimensions of a cigarette filter. In this case, it is achieved that the penetration resistance is improved by increasing the filtering action. In this case, the method envisages the use of at least two different types of fibers, one of which is insensitive to the heat generated, but absorbs harmful substances in the smoke . The second fiber melts completely under the heat generated, whereby the originally adopted space from this fiber forms one hole connected to each other by a net extending in all directions, the hole being the smoke It remains free for walk-through. The molten material forms these interconnected droplets at the intersection of the absorbing fibers.
[0003]
Filters manufactured in this way have the disadvantage that a non-uniform distribution of the tensile resistance occurs over the manufactured filter. Furthermore, the fibers that absorb the tobacco smoke or tobacco smoke components are partially covered by the melted components, thereby accelerating the absorption properties.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a filter which has a homogeneous structure, can be manufactured easily, and can be adjusted very variably by its characteristics. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a suitable method in which a corresponding filter can be manufactured simply, efficiently, appropriately variably and homogeneously.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION This object is achieved by recreating at least two filters in which one filter component is a kind of multi-component fiber and the length of the multi-component fiber is shorter than the length of the filter. The problem is solved by an article of the tobacco processing industry containing the components, in particular a filter for cigarettes.
[0006]
Through the reproduction of the known filter according to the invention, the filter can be configured very homogeneously, can be suitably varied, and can be easily manufactured. Preferably the length of the multicomponent fibers is between 0.5 mm and 30 mm. Further, preferably, the length of the multicomponent fibers is between 2 mm and 8 mm, and preferably between 3 mm and 6 mm.
[0007]
As long as the multi-component fiber comprises a material different from the core and the bush, and the bushing material has a lower melting point than the core material, a secure binding of the fibers into the filter can occur, in which case the filter, in other words the filter Since the mixture of fibers from which-is produced has a temperature above the melting point of the bushing material, proper application of the filter components is possible. Preferably, the multicomponent fibers are bicomponent fibers. In bicomponent fibers, the bushing is made of polyethylene (PE) and the core is made of, for example, polyester (PET), that is, polyethylene terephthalate. The melting point of the bush is 127 ° C and the melting point of the core is 256 ° C. This gives a bicomponent fiber which is very shape stable, the bushing material having a lower melting point than the core material. Suitable bicomponent fibers are provided by the company Trevira (Frankfurt, Germany, 65926). The bicomponent fiber used as an example and preferred by Trevila Trading Company is a 3.0 detex count, a cross-sectional length between 3 and 6 mm, a PES (polyester chemical fiber) core and jacket or sheath. It has a copolyethylene bushing, the jacket or bush being modified in an ascending manner, that is to say with additives which lead to a low surface tension.
[0008]
In a preferred embodiment, at least a portion of the filter component adheres and / or adheres to the contact points comprising the multicomponent fibers. Within the scope of the present invention, the concept "point of contact" also includes the concepts "intersection" and "point of attachment". If the filter components and especially the multicomponent fibers are heated to a temperature above the melting point of the bush, adhesion and / or application is achieved. In this case, an adhesive bond or an adhesive bond can give rise to other components of the filter, since the bushing is suitably melted and inferior, for example. A very shape-stable filter is produced after cooling of the appropriate filter components.
[0009]
Environmentally friendly filters can be produced, especially if other types of fibers are other filter components. That is, if other types of fibers can be biologically dismantled or produced biologically, an environmentally friendly filter can be produced. In this case, in particular, cellulosic fibers or carbon fibers are recalled, in which case the carbon can be activated. For example, hemp fibers or cotton fibers or other such fibers may be used. These fibers effectively adsorb and / or absorb the preferred constituents of tobacco smoke. In this case, the length of the other fibers is in particular shorter than the length of the filter, between 0.1 and 30 mm, preferably between 0.2 and 10 mm.
[0010]
In a preferred embodiment of the invention, it is possible to filter very effective gaseous smoke if the powdered or particulate material is another filter component. In the case of powdered or granular materials, activated carbon powder or particles composed of activated carbon are particularly important. In this case, of course, a suitable catalyst is important, which catalyst enhances the absorption of the constituents of the smoke or causes chemical conversion to constituents that are not dangerous to the smoker. An essential advantage of the present invention is that, since an adhesive such as tricithin does not cover the surface, the effective surface of one other filter component, powder or particle, is manufactured from Cellulose Acetate, e.g. Is to be enhanced compared to the corresponding filter mixed with. For example, only the adhesion of the multicomponent fibers occurs, so that a portion of the surface that does not adhere to the fibers remains free and can be used for adsorption or absorption. Suitable taste substances can also be selected as powdered or granular materials, so that within the scope of the present invention, small amounts have to be used in order to achieve the same taste effect. In the case of powdery or granular materials, adsorbent materials are particularly important.
[0011]
In a preferred embodiment of the invention, the proportion of multicomponent fibers is between 2% and 100% and the proportion of other fibers is between 0% and 98%. Within the scope of the present invention, percentage indications of the proportions of the materials are to be understood in particular as weight percentage indications.
[0012]
If the proportion of powdered or particulate material is between 80% or 100% and preferably 90% by weight, a filter is provided which binds particularly effectively to cigarette smoke.
[0013]
Preferably, the filter is a component of a plurality of filters. Within the scope of the present invention, concept multiple filters also include concept multiple segment filters. Therefore, the filter of the present invention is, for example, a single filter of a whole cigarette filter or a plurality of filters.
[0014]
The invention is further solved by a method of manufacturing a filter for articles of the tobacco processing industry; the method comprises the following steps:
Producing, as a component of the strand, a strand comprising at least one species of multi-component fiber of a length shorter than the length of the filter to be produced;
Heating the fiber strand to a temperature above the melting point of the bush of at least one species of multicomponent fiber;
Cooling the fiber strand to a temperature below the melting point of the bush of at least one species of multicomponent fiber.
[0015]
The method according to the invention makes it possible to produce very homogenous filters, to produce a favorable price and to give a suitable high variability in the production. The temperature at which the fiber strands are heated is in particular higher than the melting temperature of the multicomponent fiber bushing or jacket. This is, for example, a bush made of polyethylene when the temperature is 127 ° C. or higher. If bicomponent fibers are used, the fiber strand is heated, especially to temperatures below 256 ° C, since a polyester core having a melting temperature of 256 ° C is selected. In particular, the fiber strand is heated to a temperature range between 127 ° C and 150 ° C.
[0016]
Particularly if the at least one further component is mixed with the at least one multicomponent fiber before the production of the strands, a very cost-effective and environmentally friendly filter can be produced. Cellulose fibers are suitable as further components, for example. Suitable cellulosic fibers are described, for example, in Stra. Enso. In pulp trading companies it can be obtained from the Swedish franc. Suitable cellulose fiber types used as more preferred are Stra. It is called Fluff EF (Strat. Fluff EF). As another component, one powdery or granular component consisting of an adsorbent, an absorbent, a catalyst or a taste substance can be used.
[0017]
Particularly effective and simple method guidance is provided if at least some of the components are mounted on the transport means for producing the strands. In this way, a suitable filter-a strand or a suitable filter-is produced in a particularly homogeneous manner. For this purpose, reference is made to the production of tobacco strands described, for example, in DE 36 24 098 B1. Suitable methods can be used in particular for the production of filters, and the starting components are first of all suitable for being suitably placed on a suction belt, as in the production of tobacco strands, and then reworked. Present in the unstable mixture prior to strand production. The contents of DE 36 24 098 B1 can be applied to a method for producing a filter or a filter strand.
[0018]
In particular, at least the same components present in the fibrous state are mounted. In this case, the deposited fibers are of a length which is shorter than the length of the filter to be produced. Particularly effective and inexpensive filters can be manufactured. The at least one further component is mixed in powder form or as particles before the heating of the strands or is mixed with the multicomponent fibers or mixture during placement. If, for example, powders of activated carbon are mixed, it is possible to provide very large surfaces in the carbon powder particles, so that effective and few carbon particles must be mixed. Furthermore, it is no longer necessary to have a relatively expensive multi-filter for activated carbon particles during manufacture. Furthermore, a homogeneous mixture of powders in multicomponent fibers or in a mixture of fibers is more possible in a particle filter. Furthermore, the tensile resistance can be constant and better influenced.
[0019]
If the strands are formed by a formatted gulture, here, in particular, a cylindrical shape is produced, it being possible to produce in a simple manner the desired final dimensions of the filter to be produced. For this purpose, further reference is made to DE 36 24 098 B1 which describes a suitable formatted gulture. Appropriate formatted gullures that capture the physical characteristics of the filter components can be used with the present invention. In this case, the strands can be concentrated, especially during formation. For this purpose, it is possible in one embodiment to coat the strands with a coating material. Suitable as covering material is, for example, a paper strip which is drawn from a bobbin and placed on a driven format belt. In this case, the formatted belt transports the filter strands, that is to say the fiber strands and the paper band, by means of a gluing device in a known manner by means of a suitable formatting gull, in which the paper band is folded around the fiber strand. One edge to be pasted sticks out. Finally, the application seam is closed and dried by the seam plate.
[0020]
The heating of the strands takes place during or after the molding in the format gulture. In particular, the heating is carried out after cutting the filter length of the filter strand n times or the filter rod filter. Eventually, the filter is shortened or cut. To this end, if, for example, a filter of n-times use length is finally produced, for example, which is further used for the production of cigarettes, then n is a natural number, in particular an even number. For example, if the filter is finally brought between two tobacco rods and combined with these tobacco rods, then n will be 2, so that a filter of double use length will have two cigarette filters. Cut at the center after coupling with a tobacco stick to use as
[0021]
In particular, a filter manufactured according to the method according to the invention or a preferred embodiment of the method according to the invention is provided. In particular, a cigarette is provided with a cigarette stick and the filter according to the present invention, which is essentially a preferred filter.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention will now be described by way of example without limitation of the general inventive idea, and reference will be made explicitly to the drawings for all details not described in detail in the text. 1a-1d show a schematic cross section through the filter-cigarette, FIG. 2 shows a scanning electron micrograph of the fibers stuck together, and FIG. 3 shows a scanning electron micrograph of a mixture of suitable fibers. 4 shows scanning electron micrographs of various fiber blends mixed with other powdered components, FIG. 5 shows another schematic cross section through a filter-cigarette, and FIG. 1 shows a scanning electron micrograph of a mixture of component fibers and carbon active particles.
[0023]
1a-1d show the filter-cigarette in a schematic cross-sectional view. Each filter 10 in FIGS. 1a-1d is configured differently. Each filter is provided with a tobacco rod 11, and the tobacco rod 11 and the filter 10 are provided with a covering paper 17 as schematically shown.
[0024]
In FIG. 1a, the filter 10 comprises a bicomponent fiber 12, for example a bicomponent fiber of the type 255 from Fa. Trevira (65926 Frankfurt, Germany), which bicomponent fiber has been described previously with regard to its properties. ing. The bicomponent fiber 12 comprises a core 20 of, for example, PES, a polyester synthetic fiber or PET, a polyester. The melting point of the bush is 127 ° C and the melting temperature of the core is 256 ° C. In order to produce a suitable filter, the bicomponent fibers are appropriately mixed and a final length of unstable fibers shorter than the length of the filter to be produced can be used. In this example, the bicomponent fibers have a cut length of 6 mm. The filter to be manufactured has a length of 21 mm.
[0025]
In order to form the flow, ie the strands from the bicomponent fibers, the bicomponent fibers are placed on a suction conveyor for the production of filters. This stream of bicomponent fibers, that is to say the strands, is formed in the form of a filter, in particular in the form of a cylinder, by means of a format gulture and is covered with a coating paper 17. In order to achieve a suitable stability of the filter, this is brought to the melting temperature of the bush 21 of the bicomponent fiber 12, so that the bush is melted or welded. At the intersection 18 of the bicomponent fibers after subsequent cooling, a bond was formed which led to the bonding of the bicomponent fibers in the strand. Appropriate heating of the strands can be performed prior to the formation of the filter in the format gullure. This is, of course, performed during or after molding. Proper application of the bicomponent fibers should be very well recognized in the scanning electron micrographs from FIG. Here the intersection is shown very well by 18 and the coating material is melted properly. The length indication in the lower region of FIG. 2 is 10 μm. With this connection it is possible to produce a very shape-stable filter.
[0026]
FIG. 1b shows a filter consisting of a mixture of fibers, on the one hand bicomponent fibers 12 can be used and on the other hand cellulosic fibers 13 can be used. In a preferred form, a mixture of 20-30% bicomponent fibers and 70-80% cellulosic fibers is used. In this case, the cellulosic fibers serve as absorbent or adsorptive fibers, and the bicomponent fibers serve as struts by suitable application points at intersections 18. It should be noted that not only the bicomponent fibers are affixed to each other, but rather the cellulosic fibers are also affixed at the intersection 18 with the bicomponent fibers.
[0027]
In another embodiment, not shown, 20% bicomponent fibers are used, 70% cellulosic fibers and 10% carbon fibers are used, where activated carbon fibers are particularly important. The advantage of this type of filter consisting of three fiber components is that gaseous pollutants from smoke are also well adsorbed. Suitable filters should be made more advantageously than activated carbon particle filters. Furthermore, a very homogeneous filter can be realized. Ultimately, a high activation is provided since the active fibers are not stuck by an adhesive, for example triacetin, thus allowing a large active surface. Another lattice electron micrograph is shown in FIG. In this case, a mixture of 20% bicomponent fibers and 80% cellulosic fibers is important.
[0028]
FIG. 1c shows another filter of three components, in which activated carbon particles 14 can be used as an additional component. The activated carbon particles, in other words, the activated carbon powder particles, adhere to the appropriate attachment points 19 in the bicomponent fiber, ie, are attached. Due to the small attachment or affixation of the carbon particles 14 on the bicomponent fiber 12, a large free surface on the activated carbon particles results. Instead of activated carbon particles, such as particles, such as powders, other adsorbents, catalysts and / or taste substances can also be used. The particle size of the activated carbon powder is in particular up to 10 μm. For example, 20 mg can be properly mixed into the filter.
[0029]
FIG. 4 shows a scanning electron micrograph of a suitable portion of a filter comprising a mixture of bicomponent fibers 12, cellulose fibers 13 and particles of activated carbon powder 14. It can be particularly well recognized that the activated carbon particles 14 stick to the bicomponent fibers. Of course, the unique activated carbon particles 14 are arranged in a single cellulosic fiber 13 which sticks there and, of course, sticks slightly more tightly than in the bicomponent fiber 12.
[0030]
FIG. 1d shows a multiple filter 10 'consisting of a filter element 16' which can, for example, contain conventional cellulose acetate and a filter element 16 'which can be matched in construction with, for example, the filter element of FIG. 1c. .
[0031]
The filter according to the invention and the method according to the invention for producing the filter according to the invention provide the possibility of selecting the components of the filter and mixing the desired smoke inclusions so that they can be filtered out.
[0032]
The filter produced according to the invention has in particular a length of 21 mm, a diameter of 7.8 mm, a weight of 110 mg and a tensile resistance of 55 mm WS. The filter has a fiber length of 0.4 mm. Stra. Includes 75% cellulosic fiber of Fulfa EF and 25% bicomponent fiber of type 255 from Trevira with a cross-sectional length of 6 mm and a diameter of 25 μm. In the case of the filter according to the invention, a tar value of 12 mg per cigarette and a nicotine value of 0.87 mg per cigarette are achieved with 18% ventilation.
[0033]
FIG. 5 shows a schematic representation through a filter-cigarette corresponding to FIGS. 1a-1d. 1a-d, the filter of the present invention includes two filter elements 16 and 16 ', wherein the filter element 16' comprises a bicomponent fiber 12 and activated carbon particles 14 or activated carbon powder. 14 mixture. Particularly preferred mixtures include between 80 and 95% activated carbon particles or activated carbon powder 14 and 5-20% bicomponent fibers 12. A mixing ratio of approximately 90% activated carbon particles or activated carbon powder 14 to approximately 10% bicomponent fibers 12 is particularly preferred. Within the scope of this invention are percent indications, especially weight percent indications.
[0034]
Activated carbon particles or activated carbon powder is, for example, Norit. Nederland B. V. Norit Nederland BV particle Norito GCN 3060. The particle size is between 0.25 mm and 0.59 mm for 90% of the particles.
[0035]
FIG. 6 is a scanning electron micrograph of a cross section through a filter of the present invention containing approximately 10% bicomponent fibers 12 and approximately 90% activated carbon particles 14. In this case, enlargement by 205 times is important. In the lower region of FIG. 6, a scale is shown that covers a total of 1 mm, and the unit is 100 μm inside this reference.
[0036]
The activated carbon particles 14 are retained in a matrix of bicomponent fibers 12 as can be seen in FIG. 6, the retention being possible by adhesion at the bicomponent fibers 12, which is subsequently achieved during the method of manufacturing the filter. Brought to weld the mantle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1a shows a schematic cross section through a filter-cigarette.
FIG. 2 shows scanning electron micrographs of fibers stuck together.
FIG. 3 shows a scanning electron micrograph of a mixture of suitable fibers.
FIG. 4 shows scanning electron micrographs of mixtures of various fibers mixed with other powdered components.
FIG. 5 shows another schematic cross section through the filter-cigarette.
FIG. 6 shows scanning electron micrographs of a mixture made of bicomponent fibers and carbon active particles.
[Explanation of symbols]
10. . . . . Filter
10 '. . . . Multiple filters
11. . . . . Tobacco stick 12. . . . . Bicomponent fiber13. . . . . 13. Cellulose fiber . . . . Carbon active particles 15. . . . . Cellulose acetate filter element 16. . . . . Filter element 16 '. . . . Filter element 17. . . . . Coated paper 18. . . . . Intersection 19. . . . . Attachment point 20. . . . . Core 21. . . . . bush
