JP2020043872A - Tobacco smoke filter - Google Patents

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デニス マコーマック アンソニー
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Abstract

To provide a tobacco smoke filter including a nonwoven fabric which has superior biodegradability and a performance suitable for use as a filter.SOLUTION: A tobacco smoke filter or a filter element includes a nonwoven fabric. The nonwoven fabric comprises a sheet of staple fibers and a water soluble binder, and has a basis weight of 25-42 gsm. The water soluble binder is uniformly applied onto at least one face of the sheet of staple fibers. The nonwoven fabric has dispersibility where 95% or more of the nonwoven fabric passes through 6.3 mm aperture screens after being subjected to EDANA Standard FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test using screens of 1.6, 3.15, 6.3 and 12.5 mm aperture) in the tobacco smoke filter or the filter element.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、喫煙物品、例えばシガレットのためのフィルタ及びフィルタ・エレメントに関する。   The present invention relates to filters and filter elements for smoking articles, for example cigarettes.

シガレットの吸い殻の、環境に与える影響に関連する問題を軽減することが広く望まれている。現在のシガレット・フィルタの大部分はコンベンショナルなセルロースアセテート・フィラメント状トウを使用して形成されている。その生分解速度は極めて遅い。このことは、吸い殻が地面に捨てられたときに、フィルタが長期にわたって明らかに識別可能なままになるというような問題を引き起こす。加えて、現在のセルロースアセテート・フィルタは、水路内に捨てたときには分散せず、長時間にわたる浸水後にもこれらの特徴的なサイズ及び形状がそのまま残る。これは廃水処理プラント内に問題を引き起こす。プラント内では使用済み吸い殻を処理過程中に水流から取り除かなければならない。もちろん、最初は陸上に捨てられた多くの吸い殻も、降雨後に下水管に流し落とされた後、結局は廃水処理プラント内に達することになる。従って、浸水時に迅速に分散する、易生分解性材料から形成されたシガレット・フィルタが必要である。加えて、フィルタ材料は数多くの他の基準、具体的には、シガレット・フィルタに高速で加工するのに適した形態を成すという基準を満たし、完成済フィルタに好適な特徴(例えば濾過効率、硬さ、ばらつきがないこと、など)を提供し、経済的に実現可能であり、そして最終シガレットにおいて許容し得る主観的特性(特に風味及び外観)を可能にしなければならない。   It is widely desired to reduce the problems associated with the environmental impact of cigarette butts. Most current cigarette filters are formed using conventional cellulose acetate filamentary tows. Its biodegradation rate is extremely slow. This causes such problems that the filter remains clearly identifiable for a long time when the butt is dumped on the ground. In addition, current cellulose acetate filters do not disperse when discarded in waterways and retain their characteristic size and shape after prolonged flooding. This causes problems in wastewater treatment plants. Within the plant, spent butts must be removed from the water stream during the treatment process. Of course, many butts, which were initially dumped ashore, will also drain into sewers after rainfall and eventually reach the wastewater treatment plant. Therefore, there is a need for a cigarette filter formed from readily biodegradable materials that disperses quickly upon flooding. In addition, the filter material meets a number of other criteria, specifically that it is in a form suitable for high speed processing into cigarette filters, and features suitable for the finished filter (e.g., filtration efficiency, hardness, etc.). Variability, etc.), must be economically feasible, and allow for acceptable subjective properties (especially flavor and appearance) in the final cigarette.

これは新しい問題ではなく、数十年間にわたって研究者らが好適な生分解性シガレット・フィルタ材料を見いだそうと試みている。これらの要件に対処すると主張される材料に関して、数多くの特許出願がこの期間にわたって出願されているが、市場で目立って受け入れられたものはまだない。従って、浸水時に極めて迅速に崩壊する易生分解性のたばこ煙濾過材料が依然として必要である。   This is not a new problem, and for decades researchers have attempted to find suitable biodegradable cigarette filter materials. Numerous patent applications have been filed over this period for materials alleged to address these requirements, but none have yet been prominently accepted on the market. Accordingly, there remains a need for a readily biodegradable tobacco smoke filtration material that disintegrates very quickly upon flooding.

本発明によれば、第1態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。   According to the present invention, in a first aspect, there is provided a tobacco smoke filter or filter element comprising a non-woven fabric, wherein the non-woven fabric comprises a staple fiber sheet and a water-soluble binder, wherein the water-soluble binder comprises a staple fiber fiber. A tobacco smoke filter or filter element is provided that is uniformly coated on at least one side of the sheet.

本発明によれば、別の態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布は、ステープル・ファイバ(例えばステープル・ファイバ・シート)と、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは水性形態でステープル・ファイバに塗布されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。   According to the present invention, in another aspect, a tobacco smoke filter or filter element comprising a non-woven fabric, wherein the non-woven fabric comprises staple fibers (eg, staple fiber sheets) and a water-soluble binder, A tobacco smoke filter or filter element is provided wherein the binder is applied to the staple fibers in an aqueous form.

図1は、本発明の「ビスコース2」及び「テンセル2」のフィルタ・ロッドの、時間に対する生分解性を、周知のセルロース・アセテートのフィルタ・ロッド「CA」と比較して示すプロットである。FIG. 1 is a plot showing the biodegradability of the "viscose 2" and "Tencel 2" filter rods of the present invention over time, as compared to the well known cellulose acetate filter rod "CA". .

不織布とは、ファイバ(繊維)又はフィラメントを機械的、熱的、又は化学的に絡み合わせることによって(そしてフィルムにパーフォレーションを形成することによって)結合されたシート又はウェブ構造と定義することができる。不織布は別々の繊維から(又は溶融プラスチック又はプラスチック・フィルムから)直接に形成することができる。ここでは「不織布」という用語は紙又は原紙を含まないことを明示する。   Nonwoven fabric can be defined as a sheet or web structure that is bonded by mechanically, thermally, or chemically entangled fibers (and by forming perforations in a film). Nonwovens can be formed directly from separate fibers (or from molten plastic or plastic film). Here, the term "nonwoven" explicitly indicates that it does not include paper or base paper.

不織布はウェット・レイド(湿式)不織布であることが好ましい。不織布の坪量(basis weight)は25〜42gsm、例えば27〜40gsmであってよい。   The nonwoven is preferably a wet laid (wet) nonwoven. The basis weight of the nonwoven fabric may be between 25 and 42 gsm, for example between 27 and 40 gsm.

ステープル・ファイバは生分解性材料から成ることが好ましい。ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、例えばビスコース又はテンセルであってよい。これらは両方ともLenzing AGから入手することができる。他の生分解性繊維、例えばポリビニルアルコール(PVOH)、ポリ乳酸(PLA)、ポリグリコール酸(PGA)、又は綿を使用してもよい。低分解性又は非生分解性繊維、例えばセルロースアセテート繊維、セルロースエステル繊維を使用することもできるが、しかしこれらは好ましくない。ステープル・ファイバはセルロースアセテート繊維又はセルロースエステル繊維でないことが好ましい。   The staple fibers are preferably comprised of a biodegradable material. The staple fibers may be regenerated cellulose fibers, such as viscose or Tencel. Both of these are available from Lenzing AG. Other biodegradable fibers such as polyvinyl alcohol (PVOH), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), or cotton may be used. Low or non-biodegradable fibers such as cellulose acetate fibers, cellulose ester fibers can also be used, but these are not preferred. Preferably, the staple fibers are not cellulose acetate fibers or cellulose ester fibers.

フィルタ/フィルタ・エレメント及び/又は不織布及び/又はステープル・ファイバが、当業者によく知られているOECD 301B「易生分解性(Ready Biodegradability)」法(修正Sturm試験)に従って測定して「易生分解性」レベルを有していることが好ましい。   The filter / filter element and / or non-woven and / or staple fibers are measured for "easy biodegradability" according to the OECD 301B "Ready Biodegradability" method (modified Sturm test) which is well known to those skilled in the art. It preferably has a "degradable" level.

ステープル・ファイバは、カット長4mm〜10mm、例えば4〜6mmのステープル・ファイバであってよい。ステープル・ファイバの直径は1.7dtex〜3.3dtexであってよい。ステープル・ファイバは任意の断面(例えば円形、三つ葉(トリローバル)状)を有していてよい。言うまでもなく、ウェット・レイド不織布中の使用に適したものであるならば、いかなるカット長及び直径のステープル・ファイバでも、本発明の範囲を逸脱することなしに使用することができ、また、種々異なる繊維、繊維長、又は繊維直径のブレンドを不織布中に使用してもよい。   The staple fiber may be a staple fiber with a cut length of 4 mm to 10 mm, for example, 4 to 6 mm. The diameter of the staple fiber may be between 1.7 dtex and 3.3 dtex. The staple fibers may have any cross-section (eg, circular, trilobal). Of course, staple fibers of any cut length and diameter, as appropriate for use in wet laid nonwovens, can be used without departing from the scope of the present invention, and may vary. A blend of fibers, fiber lengths, or fiber diameters may be used in the nonwoven.

水溶性バインダの量は、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%、例えば0.5〜3%、例えば1%であってよい。水溶性バインダはカルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコール(PVOH)、ヒドロキシセルロース、ポリエチレンオキシド、天然澱粉、加工澱粉、カチオン澱粉、グアールガム、又はこれらの誘導体であってよい。バインダは、液状バインダの塗布に適した任意の周知の方法、例えばカーテン被覆、サイズプレス、マングル・パディング、スプレーなどによって塗布することができる。不織布はアルカリ化合物を含まないことが好ましい。   The amount of water-soluble binder may be 0.1% to 5%, such as 0.5 to 3%, such as 1%, expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven. The water-soluble binder may be carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVOH), hydroxycellulose, polyethylene oxide, natural starch, modified starch, cationic starch, guar gum, or a derivative thereof. The binder can be applied by any known method suitable for applying a liquid binder, such as curtain coating, size pressing, mangle padding, spraying, and the like. The nonwoven fabric preferably does not contain an alkali compound.

本発明のフィルタ及びエレメントは、(例えばショートカット生分解性)ステープル・ファイバ(例えば再生セルロース繊維)と、水溶性バインダとを含む不織布を含んでいる。水溶性バインダは水性形態で(ファイバに)塗布されていることが好ましい。水溶性バインダは水性形態で(ファイバに)塗布され、続いて乾燥させられることが好ましい。   The filters and elements of the present invention include a nonwoven fabric that includes staple fibers (eg, short cut biodegradable) and staple fibers (eg, regenerated cellulose fibers) and a water-soluble binder. The water-soluble binder is preferably applied in an aqueous form (to the fiber). The water-soluble binder is preferably applied in an aqueous form (to the fiber) and subsequently dried.

特定の不織布材料は、ウェット・レイド法によって製造されるのが好ましい。不織布は種々異なるよく知られた製造ルート(例えばドライ・レイド(乾式)又はカード処理、スパンボンド、ウェット・レイド(湿式)、エア・レイドなど)によって調製することができる。本出願人は、ウェット・レイド不織布が、シガレット・フィルタに必要とされる厳しいチップ間圧力損失再現性基準を満たすのに最も適していることを見いだした。この基準は、(分散特性とは無関係に)実現可能なたばこ煙濾過材料に対する不可欠な必要条件である。圧力損失は1チップ当たりに使用される不織布の重量に関連する。紙及び不織布の坪量は、少なくとも20×25cmの面積の重量を定量化する標準法を用いて測定される。典型的なシガレット・フィルタ内に使用される量は、このような量の約10%しか使用しないので、このような大きい試験片の重量変動に基づくデータは、シガレット・フィルタの再現性基準を満たすための適合性に関して誤解を招くおそれがある。2cm×30cmの不織布ストリップの重量変動を測定することによって、出願人は、ウェット・レイド不織布が約±1%以下の所要重量変動要件を満たすのに最も適していることを見極めた。   Certain nonwoven materials are preferably manufactured by a wet laid process. Nonwoven fabrics can be prepared by various well-known manufacturing routes (eg, dry laid or carded, spunbond, wet laid, air laid, etc.). Applicants have found that wet laid nonwovens are best suited to meet the stringent chip-to-chip pressure drop reproducibility criteria required for cigarette filters. This criterion is an essential requirement for a viable tobacco smoke filtration material (independent of the dispersing properties). The pressure loss is related to the weight of the nonwoven used per chip. The basis weight of the paper and nonwoven is measured using a standard method that quantifies the weight of an area of at least 20 x 25 cm. Since the amount used in a typical cigarette filter uses only about 10% of such amount, data based on such large specimen weight variations will meet the reproducibility criteria for cigarette filters. May be misleading regarding the suitability of By measuring the weight variation of a 2 cm × 30 cm nonwoven strip, Applicants have determined that a wet laid nonwoven is best suited to meet the required weight variation requirements of about ± 1% or less.

100%ステープル・ファイバから製造されたウェット・レイド不織布は極めて弱く、フィルタ製造機械上での処理に耐えるのに十分な機械的完全性を有してはいない。従って、不織布に十分な強度を提供するためにバインダが必要となる。従来のウェット・レイド不織布はしばしば、繊維ファーニッシュの一部として熱可塑性バインダ繊維を内蔵している。次いでこれらのバインダ繊維は不織布製造の乾燥段階中に活性化される。しかしながら本出願人は、バインダ繊維を内蔵する不織布が冷水中では容易に分散しないので、本出願には適さないことを見いだした(下記比較例3参照)。出願人は(例えば液状の)水溶性バインダをステープル・ファイバと一緒に使用することによって、冷水中での迅速な分散が可能になることを見いだした。   Wet laid nonwovens made from 100% staple fibers are very weak and do not have sufficient mechanical integrity to withstand processing on filter making machines. Therefore, a binder is needed to provide sufficient strength to the nonwoven. Conventional wet laid nonwovens often incorporate thermoplastic binder fibers as part of the fiber furnish. These binder fibers are then activated during the drying stage of the nonwoven production. However, the present applicant has found that the nonwoven fabric containing the binder fiber is not easily dispersed in cold water and is not suitable for the present application (see Comparative Example 3 below). Applicants have found that the use of a water soluble binder (eg, in liquid form) with staple fibers allows for rapid dispersion in cold water.

不織布は、(1.6,3.15,6.3及び12.5mm開口のスクリーンを使用して)EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test(ティア1分散性振盪フラスコ試験)を施した後、不織布の95%以上、例えば96%以上が6.3mm開口スクリーンを通過する分散性を有する不織布であってよい。この試験は当業者によく知られており、この分散性は、冷水中の容易且つ効果的な分散を示す(高分散性)。   The nonwovens were subjected to the EDANA standard FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test (using screens with 1.6, 3.15, 6.3 and 12.5 mm openings). Thereafter, 95% or more, for example, 96% or more of the nonwoven fabric may be a dispersible nonwoven fabric that passes through a 6.3 mm aperture screen. This test is well known to those skilled in the art, and this dispersibility indicates easy and effective dispersion in cold water (high dispersibility).

本発明によるフィルタの最終外観及び硬さの特徴はまたセルロースアセテートのものと同様であり、やはり商業的な受け入れ可能性を高める。   The final appearance and hardness characteristics of the filter according to the invention are also similar to those of cellulose acetate, again increasing commercial acceptability.

本発明によるフィルタ中に使用される不織布を、紙系シガレット・フィルタを形成するために使用される標準設備を使用して処理(例えばエンボス加工)すると有利である。紙フィルタは同じ圧力損失を有するセルロースアセテート・フィルタよりもタール保持率が高い。このことは、シガレット製造業者がセルロースアセテートを紙フィルタと単純に置き換えることはできないことを意味する。なぜならば、(同じ圧力損失又はタール送達率を維持するために)フィルタの長さを変えることが必要となるか、又は(フィルタの長さが一定である場合に)シガレット・タール送達率が減少し、圧力損失が増大することになるからである。本出願人は、本発明によるフィルタ及びフィルタ・エレメントのタール保持率が紙よりもセルロースアセテートのものに極めて近いことを見いだした。また、不織布構造の開放性、及び本質的な多孔率が高ければ高いほど、その材料を内蔵するフィルタのタール保持率は低くなることも、本出願人は見いだした。このように、望ましいタール保持率及び圧力損失を有するフィルタ及びフィルタ・エレメントを提供するために、構成繊維特性、例えばポリマーのタイプ、繊維断面、繊維クリンプ、繊維寸法を制御することによって、不織布の多孔性を設計することができる。このことは、本発明のフィルタ/エレメントが、セルロースアセテート・フィルタとの単純な置換物としてこれらを使用できるのでさらに有利であることを意味する。   Advantageously, the nonwoven fabric used in the filter according to the invention is treated (eg embossed) using standard equipment used for forming paper-based cigarette filters. Paper filters have higher tar retention than cellulose acetate filters having the same pressure drop. This means that cigarette manufacturers cannot simply replace cellulose acetate with a paper filter. Either the filter length needs to be changed (to maintain the same pressure drop or tar delivery rate) or the cigarette tar delivery rate decreases (if the filter length is constant) This is because the pressure loss increases. Applicants have found that the tar retention of the filters and filter elements according to the invention is much closer to that of cellulose acetate than of paper. Applicants have also found that the higher the openness and intrinsic porosity of the nonwoven structure, the lower the tar retention of the filter incorporating the material. Thus, by controlling the constituent fiber properties, e.g., polymer type, fiber cross-section, fiber crimp, fiber size, to provide a filter and filter element with the desired tar retention and pressure loss, Sex can be designed. This means that the filters / elements of the present invention are more advantageous because they can be used as a simple replacement for cellulose acetate filters.

不織布はさらに木材パルプを含んでもよい。ここでは、木材パルプという用語は、天然発生型セルロース繊維を構成するパルプ(例えば軟木又は硬木からコンベンショナルな方法、例えば亜硫酸塩法又はクラフト法によって得られる)を含む。パルプは例えばコンベンショナルな叩解機械又は精製機械を使用して叩解(当業者にはよく知られている)されていてよい。木材パルプは不織布の引張り強度を向上させることができる。木材パルプが含まれる場合には、これは不織布の0.1〜20重量%、例えば5〜10重量%の量で存在することが好ましい。好ましい例では、木材パルプは不織布の最大9.5重量%、例えば1〜9重量%、例えば5〜9重量%の量で含まれている。(水溶性バインダに加えて)このような極めて少量の木材パルプを含む不織布が、フィルタ/フィルタ・エレメントに形成するのに十分な強さを有することを、出願人は驚くべきことに見いだした。異なる好ましい例では、木材パルプは不織布の最大20重量%、例えば1〜20重量%の量で含まれており、そして水溶性バインダは、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%の量で存在する。   The nonwoven may further include wood pulp. As used herein, the term wood pulp includes the pulp that makes up naturally occurring cellulose fibers (e.g., obtained from softwood or hardwood by conventional methods, such as the sulfite or kraft process). The pulp may be beaten (for example, well known to those skilled in the art) using a conventional beater or refiner. Wood pulp can improve the tensile strength of the nonwoven. If wood pulp is included, it is preferably present in an amount of 0.1-20% by weight of the nonwoven, for example 5-10% by weight. In a preferred example, the wood pulp is present in an amount of up to 9.5%, for example 1 to 9%, for example 5 to 9% by weight of the nonwoven. Applicants have surprisingly found that nonwovens containing such very small amounts of wood pulp (in addition to the water-soluble binder) have sufficient strength to form into filters / filter elements. In a different preferred example, the wood pulp is present in an amount of up to 20% by weight of the nonwoven, for example 1 to 20% by weight, and the water-soluble binder is 0%, expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven. .1% to 5%.

従って本発明によれば、1態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして不織布の最大9.5重量%が木材パルプである、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。   Thus, according to the present invention, in one aspect, a tobacco smoke filter or filter element comprising a nonwoven, wherein the nonwoven comprises a staple fiber sheet, wood pulp, and a water-soluble binder, wherein the water-soluble binder comprises: A tobacco smoke filter or filter element is provided that is uniformly coated on at least one side of the staple fiber sheet and wherein up to 9.5% by weight of the nonwoven is wood pulp.

本発明によれば、別の態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして不織布は、不織布の最大20重量%の量で木材パルプを含み、そしてバインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%である、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。ステープル・ファイバはセルロースアセテート繊維又はセルロースエステル繊維でないことが好ましい。   According to the present invention, in another aspect, a tobacco smoke filter or filter element comprising a nonwoven, wherein the nonwoven comprises a staple fiber sheet, wood pulp, and a water soluble binder, wherein the water soluble binder comprises: The nonwoven is uniformly coated on at least one side of the staple fiber sheet, and the nonwoven comprises wood pulp in an amount of up to 20% by weight of the nonwoven, and the amount of binder is determined by the solids content in the finished nonwoven. A tobacco smoke filter or filter element is provided, expressed as a percentage of the level content, between 0.1% and 5%. Preferably, the staple fibers are not cellulose acetate fibers or cellulose ester fibers.

たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントはさらに香味増強添加剤を含んでいてよい。香味増強添加剤は、紙フィルタ内に使用するための、国際公開第2010/136751号パンフレットに開示されているような添加剤であってよい。香味増強添加剤は、脂環式ラクトン、芳香族ラクトン、芳香族ケトン、第2級アルコール又はそのエステル、フタリド、χ−バレロラクトン、χ−ヘキサラクトン、δ−ヘキサラクトン、χ−ヘプタラクトン、χ−オクタラクトン、δ−オクタラクトン、4−ヒドロキシ−3−ペンテン酸ラクトン、5−ヒドロキシ−2−デセン酸δ−ラクトン、4,4−ジブチル−χ−ブチロラクトン、ミントラクトン、デヒドロメントフロラクトン、3−ブチリデンフタリド、3−n−ブチルフタリド、ウイスキーラクトン、又はセダンノリドであってよい。   The tobacco smoke filter or filter element may further include a flavor enhancing additive. The flavor enhancing additive may be an additive as disclosed in WO 2010/136751 for use in a paper filter. Flavor-enhancing additives include alicyclic lactones, aromatic lactones, aromatic ketones, secondary alcohols or esters thereof, phthalide, χ-valerolactone, χ-hexalactone, δ-hexalactone, χ-heptalactone, χ Octalactone, δ-octalactone, 4-hydroxy-3-pentenoic acid lactone, 5-hydroxy-2-decenoic acid δ-lactone, 4,4-dibutyl-χ-butyrolactone, mintractone, dehydromentofloractone, 3 -Butylidenephthalide, 3-n-butylphthalide, whiskey lactone or sedannolide.

たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントは、たばこ煙濾過材料の長手方向に延びるコアを含んでいてよい。たばこ煙濾過材料は不織布を含んでいてよく、又は不織布であってもよい。たばこ煙濾過材料の長手方向に延びるコアはほぼ円筒形であってよい。   The tobacco smoke filter or filter element may include a longitudinally extending core of the tobacco smoke filtering material. The tobacco smoke filtration material may include or be a nonwoven. The longitudinally extending core of the tobacco smoke filtration material may be substantially cylindrical.

本発明によるたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントは、周囲14〜28mm、例えば16〜26mm、例えば16〜17mm又は24〜25mmであってよい。本発明のたばこ煙フィルタの長さは10〜40mm、例えば15〜35mm、例えば20〜30mmであってよい。本発明のたばこ煙フィルタ・エレメントは、長さ5〜30mm、例えば6〜20mm、例えば8〜15mm、例えば10〜12mmであってよい。   The tobacco smoke filter or filter element according to the invention may have a circumference of 14 to 28 mm, for example 16 to 26 mm, for example 16 to 17 mm or 24 to 25 mm. The length of the tobacco smoke filter of the present invention may be 10 to 40 mm, for example 15 to 35 mm, for example 20 to 30 mm. The tobacco smoke filter element of the present invention may be 5-30 mm in length, for example 6-20 mm, for example 8-15 mm, for example 10-12 mm.

本発明のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントはさらに例えばプラグラップのラッパを含んでいてもよい。ラッパはたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントの周り(例えばたばこ煙濾過材料の長手方向に延びるコアの周り)に係合されるのが好ましい。ラッパ(例えばプラグラップ)は、水溶性接着剤で(例えば当業者に知られているような重ね合わせ・貼り付けシームによって)所定に位置に保持されることが好ましい。水溶性接着剤は、水との接触時にフィルタの開放を容易にすることにより、フィルタ内に含まれるフィルタ材料(不織布)を露出させ、これによって使用後のフィルタ(不織布)の崩壊を容易にするので有利である。   The cigarette smoke filter or filter element of the present invention may further include, for example, a plug wrap wrapper. The wrapper is preferably engaged around a tobacco smoke filter or filter element (eg, around a longitudinally extending core of tobacco smoke filtering material). The wrapper (e.g., plug wrap) is preferably held in place with a water soluble adhesive (e.g., by lap and glue seams as known to those skilled in the art). The water-soluble adhesive exposes the filter material (nonwoven) contained in the filter by facilitating the opening of the filter upon contact with water, thereby facilitating the disintegration of the filter (nonwoven) after use. This is advantageous.

本発明のフィルタ又はフィルタ・エレメントは、単一フィルタ・チップとして、又はフィルタ・ロッドとして、又はマルチ・セグメント・フィルタ内の1つ又は2つ以上のセグメントなどとして使用してよい。このように本発明によるフィルタ・エレメントは、二要素、三要素、又はその他の多要素から成るセグメント(マルチプル・セグメント)フィルタとして使用してよい。二要素又はその他の多要素フィルタは当業者に知られている。本発明によるフィルタは、機械製シガレット(例えば大量生産され包装されたシガレット)内に使用されてよい。本発明によるフィルタは個々に巻かれたシガレット(例えば手巻きシガレット)又は自分で巻いた(Roll Your Own )又は自分で作った(Make-Your-Own)製品とともに使用するためにフィルタ・チップとして使用されてもよい。   The filter or filter element of the present invention may be used as a single filter tip, or as a filter rod, or as one or more segments in a multi-segment filter. Thus, the filter element according to the present invention may be used as a two-element, three-element, or other multi-element segment filter. Two-element or other multi-element filters are known to those skilled in the art. Filters according to the present invention may be used in machine cigarettes (eg, mass produced and packaged cigarettes). Filters according to the present invention can be used as filter tips for use with individually wound cigarettes (eg, hand-wound cigarettes) or with Roll Your Own or Make-Your-Own products May be done.

本発明によれば更なる態様において、本発明によるたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントを含むフィルタ・シガレットが提供される。本発明によるフィルタ・シガレットにおいて、本発明のフィルタ(又は本発明のフィルタ・エレメントを含むフィルタ)は、ラッピングされたタバコ・ロッドに、タバコに向いた一方の端部で接合されている。フィルタは例えば、リング・チッピング([ラッピングされた]フィルタ及びロッドの隣接する端部の周りだけに係合することによって、フィルタ・ラッパのほとんどを露出したままにする)によって、又は完全チッピング・オーバラップ(フィルタ全長及びタバコ・ロッドの隣接端部の周りに係合する)によって、ラッピングされたタバコ・ロッドに接合されてよい。プラグラップ/オーバーラップ及び/又はチッピング紙は水溶性重ね合わせ接着剤を含んでいることが好ましい。水溶性接着剤は、水との接触時にフィルタの開放を容易にすることにより、フィルタ内に含まれるフィルタ材料(不織布)を露出させ、これによって使用後のフィルタ(不織布)の崩壊を容易にするので有利である。   According to a further aspect according to the present invention there is provided a filter cigarette comprising a tobacco smoke filter or filter element according to the present invention. In a filter cigarette according to the invention, a filter of the invention (or a filter comprising a filter element of the invention) is joined to a wrapped tobacco rod at one end facing the tobacco. The filter may be, for example, by ring chipping (by engaging only around the adjacent ends of the [wrapped] filter and rod, leaving most of the filter wrapper exposed), or full chipping over A wrap (engaging around the entire length of the filter and the adjacent end of the tobacco rod) may be joined to the wrapped tobacco rod. The plug wrap / overlap and / or tipping paper preferably contains a water-soluble lap adhesive. The water-soluble adhesive exposes the filter material (nonwoven) contained in the filter by facilitating the opening of the filter upon contact with water, thereby facilitating the disintegration of the filter (nonwoven) after use. This is advantageous.

本発明によるいずれのフィルタ又はフィルタ・シガレットも無通気型であってよく、或いは慣用の手段により、例えば予めパーフォレーション形成された、又は空気透過性のプラグラップを使用することにより、且つ/又はプラグラップ及びチッピング・オーバラップのレーザーパーフォレーション形成により、通気されてもよい。   Any of the filters or filter cigarettes according to the invention may be air-impermeable, or by conventional means, for example by using a pre-perforated or air-permeable plug wrap, and / or And may be aerated by laser perforation formation of the tipping overlap.

本発明によるフィルタ又はフィルタ・エレメントは、(当業者によく知られている方法によって)連続したロッドとして形成されていてよい。連続したロッドは、製造機械出口から連続的に出るのに伴って、後続の使用のために有限の長さに切断される。この切断により、上に定義して説明した個別のフィルタ又はフィルタ・エレメントを形成することができる。次いでこれらのそれぞれを、個別のラッピングされたタバコ・ロッドに取り付けることによって、フィルタ・シガレットを形成する。しかし大抵は、連続して出るフィルタ・ロッドを先ず、後続の使用のために2倍以上(通常は4倍又は6倍)の長さに切断し;最初の切断によって4倍以上の長さにした場合、続いてこれらをフィルタ・シガレット集成体のために2倍の長さに切断する。この場合、2倍の長さのフィルタ・ロッドが、ラッピングされたタバコ・ロッド対の間で集成されて(リング・チッピング又は完全チッピング・オーバラップによって)接合される。次いでこの組み合わせを真ん中で分断することによって、2つの個別のフィルタ・シガレットをもたらす。当業者に知られているように、二要素又は多要素フィルタを形成するために組み合わされる、例えば2倍長のフィルタ・エレメントの場合にも同様の技術が用いられる。本発明は、2倍長以上のフィルタ・ロッド(及び/又はフィルタ・エレメント・ロッド)を含む。   The filter or filter element according to the invention may be formed as a continuous rod (by methods well known to those skilled in the art). The continuous rod is cut to a finite length for subsequent use as it continuously exits the manufacturing machine outlet. This cutting can form individual filters or filter elements as defined and described above. Each of these is then attached to a separate wrapped tobacco rod to form a filter cigarette. However, in most cases, successively emerging filter rods are first cut to a length of at least two times (usually four or six times) for subsequent use; If so, they are subsequently cut into double lengths for the filter cigarette assembly. In this case, double length filter rods are assembled and joined (by ring chipping or full chipping overlap) between wrapped tobacco rod pairs. The combination is then split in the middle, resulting in two separate filter cigarettes. As is known to those skilled in the art, similar techniques are used for, for example, double-length filter elements that are combined to form a two-element or multi-element filter. The present invention includes filter rods (and / or filter element rods) that are twice as long or longer.

本発明によれば更なる態様において、不織布であって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、不織布が提供される。本発明によれば別の態様において、不織布であって、不織布は、ステープル・ファイバ(例えばステープル・ファイバ・シート)と、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは水性形態でステープル・ファイバに塗布されている、不織布が提供される。不織布がウェット・レイド不織布であることが好ましい。本発明の不織布は、(例えばショートカット生分解性)ステープル・ファイバと、水溶性バインダとを含む。水溶性バインダは水性形態で(ファイバに)塗布されていることが好ましい。ステープル・ファイバは、カット長4mm〜10mm、例えば4〜6mmのステープル・ファイバであってよい。ステープル・ファイバの直径は1.7dtex〜3.3dtexであってよい。ステープル・ファイバは任意の断面(例えば円形、三つ葉(トリローバル)状)を有していてよい。言うまでもなく、ウェット・レイド不織布中の使用に適したものであるならば、いかなるカット長及び直径のステープル・ファイバでも、本発明の範囲を逸脱することなしに使用することができ、また、種々異なる繊維、繊維長、又は繊維直径のブレンドを不織布中に使用してもよい。   In a further aspect according to the present invention, there is provided a nonwoven fabric, wherein the nonwoven fabric comprises a staple fiber sheet and a water soluble binder, wherein the water soluble binder is uniformly distributed on at least one surface of the staple fiber sheet. A coated, non-woven fabric is provided. According to another aspect of the present invention, there is provided a nonwoven fabric, the nonwoven fabric comprising staple fibers (eg, staple fiber sheets) and a water-soluble binder, wherein the water-soluble binder is applied to the staple fibers in an aqueous form. A non-woven fabric is provided. Preferably, the nonwoven is a wet laid nonwoven. The nonwoven fabric of the present invention includes staple fibers (eg, shortcut biodegradable) and a water-soluble binder. The water-soluble binder is preferably applied in an aqueous form (to the fiber). The staple fiber may be a staple fiber with a cut length of 4 mm to 10 mm, for example, 4 to 6 mm. The diameter of the staple fiber may be between 1.7 dtex and 3.3 dtex. The staple fibers may have any cross-section (eg, circular, trilobal). Of course, staple fibers of any cut length and diameter, as appropriate for use in wet laid nonwovens, can be used without departing from the scope of the present invention, and may vary. A blend of fibers, fiber lengths, or fiber diameters may be used in the nonwoven.

ステープル・ファイバは生分解性材料から成ることが好ましい。ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、例えばビスコース又はテンセルであってよい。これらは両方ともLenzing AGから入手することができる。他の生分解性繊維、例えばポリビニルアルコール(PVOH)、ポリ乳酸(PLA)、ポリグリコール酸(PGA)、又は綿を使用してもよい。低生分解性又は非生分解性のセルロースアセテート繊維を使用することもできるが、しかしこれらは好ましくない。   The staple fibers are preferably comprised of a biodegradable material. The staple fibers may be regenerated cellulose fibers, such as viscose or Tencel. Both of these are available from Lenzing AG. Other biodegradable fibers such as polyvinyl alcohol (PVOH), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), or cotton may be used. Low biodegradable or non-biodegradable cellulose acetate fibers can be used, but these are not preferred.

不織布はさらに木材パルプを含んでもよい。木材パルプは不織布の引張り強度を向上させることができる。木材パルプが含まれる場合には、これは不織布の0.1〜20重量%、例えば5〜10重量%の量で存在することが好ましい。   The nonwoven may further include wood pulp. Wood pulp can improve the tensile strength of the nonwoven. If wood pulp is included, it is preferably present in an amount of 0.1-20% by weight of the nonwoven, for example 5-10% by weight.

水溶性バインダの量は、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%、例えば0.5〜3%、例えば1%であってよい。水溶性バインダはカルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコール(PVOH)、ヒドロキシセルロース、ポリエチレンオキシド、又は澱粉であってよい。バインダは、液状バインダの塗布に適した任意の周知の方法、例えばカーテン被覆、サイズプレス、マングル・パディングなどによって塗布することができる。不織布はアルカリ化合物を含まないことが好ましい。   The amount of water-soluble binder may be 0.1% to 5%, such as 0.5 to 3%, such as 1%, expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven. The water soluble binder may be carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVOH), hydroxycellulose, polyethylene oxide, or starch. The binder can be applied by any known method suitable for applying a liquid binder, such as curtain coating, size pressing, mangle padding, and the like. The nonwoven fabric preferably does not contain an alkali compound.

好ましい例では、木材パルプは不織布の最大9.5重量%、例えば1〜9重量%、例えば5〜9重量%の量で含まれている。本発明者は驚くべきことに、(水溶性バインダに加えて)このような極めて少量の木材パルプを含む不織布が、フィルタ/フィルタ・エレメントに形成するのに十分な強さを有することを、見いだした。異なる好ましい例では、木材パルプは不織布の最大20重量%、例えば1〜20重量%の量で含まれており、そして水溶性バインダは、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%の量で存在する。   In a preferred example, the wood pulp is present in an amount of up to 9.5%, for example 1 to 9%, for example 5 to 9% by weight of the nonwoven. The inventor has surprisingly found that a nonwoven containing such a very small amount of wood pulp (in addition to the water-soluble binder) has sufficient strength to form into a filter / filter element. Was. In a different preferred example, the wood pulp is present in an amount of up to 20% by weight of the nonwoven, for example 1 to 20% by weight, and the water-soluble binder is 0%, expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven. .1% to 5%.

ステープル・ファイバはセルロースアセテート繊維又はセルロースエステル繊維でないことが好ましい。   Preferably, the staple fibers are not cellulose acetate fibers or cellulose ester fibers.

本発明によれば更なる態様において、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、本発明による不織布を含む濾過材料を構成するたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。   According to a further aspect according to the invention there is provided a tobacco smoke filter or filter element, the tobacco filter or filter element comprising a filtering material comprising the nonwoven fabric according to the invention.

下記の例及び添付の図面を参照しながら本発明を以下に説明する。   The invention will now be described with reference to the following examples and the accompanying drawings.

例1
TAPPI基準T205に従ってハンドシート・フォーマ(Handsheet Former)を使用して、約40gsmの小規模ウェット・レイド不織布を調製した。90%のPVOH繊維(2.8dtex,4mm長)と10%の木材パルプとの繊維ブレンドを使用した。これらのシートの引張り強度は10Nを下回り、すなわち極めて弱かった。続いてパディング機械を使用して、これらのシートにCMC又はPVOH水溶性バインダを塗布した。4%のCMCを添加すると引張り強度は65Nまで増大するのに対して、4.5%のPVOHを添加すると引張り強度は108Nまで増大した。従って、液体系バインダを添加すると、このような不織布が高速シガレット・フィルタ製造設備上で処理されるのを可能にするのに十分な強度がもたらされる。これらのハンドシート不織布に、(1.6,3.15,6.3及び12.5mm開口のスクリーンを使用して)EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test(ティア1分散性振盪フラスコ試験)を施し、そして99.5%超が最小の1.6mmスクリーンを通過することが見いだされた。これにより、極めて高い分散性レベルが実証された。この試験によって測定すると、未処理シートにバインダを添加することにより、分散性レベルが改善されることも観察された。
Example 1
A small wet laid nonwoven fabric of about 40 gsm was prepared using a Handsheet Former according to TAPPI standard T205. A fiber blend of 90% PVOH fiber (2.8 dtex, 4 mm long) and 10% wood pulp was used. The tensile strength of these sheets was below 10 N, ie very weak. The sheets were then coated with a CMC or PVOH water soluble binder using a padding machine. Addition of 4% CMC increased the tensile strength to 65N, while addition of 4.5% PVOH increased the tensile strength to 108N. Thus, the addition of a liquid binder provides sufficient strength to allow such nonwovens to be processed on a high-speed cigarette filter manufacturing facility. These handsheet nonwovens are subjected to EDANA standard FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test (using screens with 1.6, 3.15, 6.3 and 12.5 mm openings). ) And found to be greater than 99.5% passing through a minimal 1.6 mm screen. This demonstrated a very high level of dispersibility. As measured by this test, it was also observed that the addition of binder to the untreated sheet improved the dispersibility level.

例1は、本発明の不織布が(本発明による)たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントにおける使用に適しており、そして冷水中の優れた分散性レベルを有すること、つまり不織布が高生分解性であることを実証する。   Example 1 demonstrates that the nonwoven of the invention is suitable for use in tobacco smoke filters or filter elements (according to the invention) and has an excellent level of dispersibility in cold water, ie the nonwoven is highly biodegradable Demonstrate.

例2
パイロット規模の傾斜ワイヤ・ハイドロフォーマを使用して、本発明による2つのタイプのウェット・レイド不織布(符号A及びB)を調製した。不織布Aは長さ6mm、線密度1.7dtexの100%ビスコース繊維(Kelheim Fibres GmbHによって供給)を使用し、そして不織布Bは、長さ6mm、線密度1.7dtexの100%テンセル繊維(Lenzing AGによって供給)を使用した。水溶性CMCバインダの1%溶液(Finnfix 700, Noviant製)をカーテン被覆技術を介して製造中に両不織布に塗布した。次いで両タイプの不織布から、当業者によく知られている紙系シガレット・フィルタ製造設備を使用してシガレット・フィルタを製造した(例えば例4参照)。この過程の本質的な特徴は、圧縮によって円筒形ロッド形態にするのを容易にするために不織布に長手方向エンボス加工を施すことである。不織布のバルク、引張り、及び延伸特性は、これがエンボス加工に耐え得るかどうかを見極める上で極めて重要であり、例えば不織布はローラを破損又は妨害してはならない。本発明者は驚くべきことに、両不織布がフィルタ製造設備上で良好に加工されることを見いだした。下記表は、不織布、及びこれらの不織布から形成されたシガレット・フィルタに対する試験結果を示す。

Figure 2020043872
Example 2
Two types of wet laid nonwovens (references A and B) according to the present invention were prepared using a pilot scale inclined wire hydroformer. Nonwoven fabric A uses 100% viscose fiber with a length of 6 mm and a linear density of 1.7 dtex (supplied by Kelheim Fibers GmbH), and nonwoven fabric B uses 100% Tencel fiber of a length of 6 mm and a linear density of 1.7 dtex (Lenzing). (Supplied by AG). A 1% solution of a water soluble CMC binder (Finnfix 700, Noviant) was applied to both nonwoven fabrics during manufacturing via curtain coating technology. Cigarette filters were then produced from both types of nonwovens using paper-based cigarette filter production equipment well known to those skilled in the art (see, eg, Example 4). An essential feature of this process is that the nonwoven is longitudinally embossed to facilitate compression into a cylindrical rod form. The bulk, tensile, and stretch properties of the nonwoven are critical in determining if it can withstand embossing, for example, the nonwoven must not break or interfere with the rollers. The inventor has surprisingly found that both nonwovens work well on filter manufacturing equipment. The table below shows the test results for nonwoven fabrics and cigarette filters formed from these nonwoven fabrics.
Figure 2020043872

これらのフィルタを、プラグラップが取り外された状態で冷水を含むビーカ内に入れることによってその分散特性を評価した。フィルタA及びBは両方とも、時折静かに攪拌しながら1分未満で完全に分散した。これは、同じ時間枠にわたって分散兆候を示さない紙フィルタよりも著しく高速であった。不織布A及びBの試料にも、(1.6,3.15,6.3及び12.5mm開口のスクリーンを使用して)EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test(ティア1分散性振盪フラスコ試験)を施した。このような状態にされた後、不織布Aの99%及び不織布Bの97%が6.3mm開口スクリーンを通過することが見いだされた。これは極めて高い分散性レベルを示す。   The dispersion characteristics of these filters were evaluated by placing them in a beaker containing cold water with the plug wrap removed. Both filters A and B were completely dispersed in less than 1 minute with occasional gentle stirring. This was significantly faster than paper filters showing no sign of dispersion over the same time frame. Samples of nonwoven fabrics A and B were also tested (using screens with 1.6, 3.15, 6.3 and 12.5 mm apertures) for EDANA standard FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test. Flask test). After so doing, it was found that 99% of nonwoven A and 97% of nonwoven B passed through the 6.3 mm aperture screen. This represents a very high level of dispersibility.

例2は、本発明の不織布が(本発明による)たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントにおける使用に適しており、そして冷水中の優れた分散性レベルを有すること、つまり不織布が高生分解性であることを実証する。   Example 2 demonstrates that the nonwoven of the invention is suitable for use in tobacco smoke filters or filter elements (according to the invention) and has an excellent level of dispersibility in cold water, ie that the nonwoven is highly biodegradable Demonstrate.

比較例3(本発明のものではない)
不織布Aと同じ設備及びビスコース繊維を使用して、しかし1%水溶性液状バインダではなく5%PVOHバインダ繊維を使用して、第3材料(「不織布C」)を調製するために更なる試験を実施した。すなわち不織布Cは95%のビスコースと5%のPVOH繊維とから成った。不織布Cは重量が36gsm、重量変動が1.05%、機械方向引張り強度が47N、そして横方向引張り強度が33Nであった。これらは全て不織布A及びBの値に近かった。しかし不織布Cの分散特性は不織布A及びBに対して著しく劣った。チップを水中に入れた後の迅速な分散の兆候はなく、例1及び2と同じ振盪フラスコ試験を施した後、6.3mm開口スクリーンを通過するのは10%未満であった。
Comparative Example 3 (not of the present invention)
Further testing to prepare a third material ("nonwoven C") using the same equipment and viscose fibers as nonwoven A, but using 5% PVOH binder fibers instead of 1% water soluble liquid binder. Was carried out. That is, nonwoven fabric C was composed of 95% viscose and 5% PVOH fibers. Non-woven fabric C had a weight of 36 gsm, a weight variation of 1.05%, a tensile strength in the machine direction of 47 N, and a tensile strength in the transverse direction of 33 N. These were all close to the values of nonwoven fabrics A and B. However, the dispersion characteristics of the nonwoven fabric C were significantly inferior to those of the nonwoven fabrics A and B. There was no sign of rapid dispersion after placing the chips in water and less than 10% passed through a 6.3 mm aperture screen after the same shake flask test as in Examples 1 and 2.

比較例3は、迅速な分散のためには、不織布内部のバインダ繊維としてではなく、(例えば水性形態で塗布することによって)均一な層として水溶性バインダを不織布に塗布しなければならないことを実証する。   Comparative Example 3 demonstrates that for rapid dispersion, the water-soluble binder must be applied to the nonwoven as a uniform layer (eg, by application in an aqueous form) rather than as binder fibers inside the nonwoven. I do.

例4
例2と同様に、パイロット規模の傾斜ワイヤ・ハイドロフォーマを使用して、本発明による2つのタイプのウェット・レイド不織布(再び符号A及びB)を調製した。不織布Aは長さ6mm、線密度1.7dtexの100%ビスコース繊維(Kelheim Fibres GmbHによって供給)を使用し、そして不織布Bは、長さ6mm、線密度1.7dtexの100%テンセル繊維(Lenzing AGによって供給)を使用した。水溶性CMCバインダの1%溶液(Finnfix 700, Noviant製)をカーテン被覆技術を介して製造中に両不織布に塗布した。次いで両タイプの不織布から、当業者によく知られている紙系シガレット・フィルタ製造設備を使用してシガレット・フィルタを製造した。
Example 4
As in Example 2, two types of wet laid nonwoven fabrics (again, A and B) according to the present invention were prepared using a pilot scale inclined wire hydroformer. Nonwoven fabric A uses 100% viscose fiber with a length of 6 mm and a linear density of 1.7 dtex (supplied by Kelheim Fibers GmbH), and nonwoven fabric B uses 100% Tencel fiber of a length of 6 mm and a linear density of 1.7 dtex (Lenzing). (Supplied by AG). A 1% solution of a water soluble CMC binder (Finnfix 700, Noviant) was applied to both nonwoven fabrics during manufacturing via curtain coating technology. The cigarette filters were then produced from both types of nonwovens using paper cigarette filter production equipment well known to those skilled in the art.

英国特許出願公開第2075328号明細書に記載された方法に従って、ウェット・レイド不織布A又はBから形成された円筒形ロッド(長さ15mm及び周囲24.50mm)から、試料フィルタを製造した。   Sample filters were prepared from cylindrical rods (15 mm long and 24.50 mm perimeter) formed from wet laid nonwoven fabrics A or B according to the method described in GB-A-2075328.

上記のような傾斜ワイヤ機械上でウェット・レイド不織布を形成する。次いで、長手方向に前進する完成済不織布ウェブを、(不織布に長手方向のエンボス加工を施すために)周方向に延びる波形構造を有する協働ロール間で長手方向に前進させる。そしてその後、(不織布ウェブとして長手方向に前進させながら)横方向に連続的に集結させてロッド形状にする。その結果として連続的に製造されたロッドを、やはり当業者に知られている方法によって、連続的に横方向に切断して有限の長さにすることにより製品フィルタ又はフィルタ・ロッドを提供する。   Form a wet laid nonwoven on a graded wire machine as described above. The longitudinally advanced completed nonwoven web is then advanced longitudinally between cooperating rolls having a circumferentially extending corrugated structure (to longitudinally emboss the nonwoven). And then, it is continuously assembled in the lateral direction (while being advanced in the longitudinal direction as a nonwoven web) to form a rod shape. The resulting continuously manufactured rod is then continuously transversely cut to a finite length by a method also known to those skilled in the art to provide a product filter or filter rod.

フィルタ/フィルタ・ロッド/フィルタ・セグメントは、当業者によく知られた方法によってフィルタ・シガレット内に含むことができる。   The filter / filter rod / filter segment can be included in a filter cigarette by methods well known to those skilled in the art.

例5
本発明のフィルタの繊維生分解性を周知のセルロースアセテート・フィルタと比較した。
Example 5
The fiber biodegradability of the filter of the present invention was compared with a well-known cellulose acetate filter.

上記例4に示された方法に従って、本発明による試料フィルタを製造した。長さ6mm、線密度1.7dtexの100%ビスコース繊維(Kelheim Fibres GmbHによって供給)を使用する繊維から「ビスコース2」フィルタを形成した。長さ6mm、線密度1.7dtexの100%テンセル繊維(Lenzing AGによって供給)を使用する繊維から「テンセル2」フィルタを形成した。CMCバインダの1%溶液(Finnfix 700, Noviant製)をカーテン被覆技術を介して製造中に両不織布に塗布した。次いで両タイプの不織布から、当業者によく知られている紙系シガレット・フィルタ製造設備を使用してフィルタを製造した。   According to the method described in Example 4 above, a sample filter according to the present invention was manufactured. "Viscose 2" filters were formed from fibers using 100% viscose fibers (supplied by Kelheim Fibers GmbH) with a length of 6 mm and a linear density of 1.7 dtex. A "Tencel 2" filter was formed from fibers using 100% Tencel fibers having a length of 6 mm and a linear density of 1.7 dtex (supplied by Lenzing AG). A 1% solution of CMC binder (Finnfix 700, Noviant) was applied to both nonwoven fabrics during manufacture via curtain coating technology. The filters were then produced from both types of nonwovens using paper cigarette filter production equipment well known to those skilled in the art.

独立ラボラトリによってOECD 301B「易生分解性(Ready Biodegradability)」法(修正Sturm試験)に従って生分解性を測定した。この試験は、28日間にわたる(パーセンテージとして表した)材料の生分解性の尺度を提供する。図1は、本発明によるビスコース2及びテンセル2のフィルタに対する結果を、この方法に従って試験したときのCA(標準的なセルロースアセテート・フィルタ・ロッド)と比較して示している。   Biodegradability was measured by an independent laboratory according to the OECD 301B “Ready Biodegradability” method (modified Sturm test). This test provides a measure of the biodegradability of the material over 28 days (expressed as a percentage). FIG. 1 shows the results for a viscose 2 and Tencel 2 filter according to the invention compared to CA (standard cellulose acetate filter rod) when tested according to this method.

本発明によるビスコース2及びテンセル2のフィルタ(及び材料)がセルロースアセテートよりも迅速に、そして広範囲にわたって分解することが明らかである。さらにこの試験によれば、10日間にわたる生分解によって測定して3つの生分解性レベルを材料に割り当てることができる。生分解性の合格レベルは「易生分解性」(定義された10日間にわたって60%を上回る生分解性をもたらす)であるが、試験における材料の性能に応じて他のより低い生分解性レベル、例えば「究極的生分解性」及び「なし」もある。本発明によるビスコース2及びテンセル2のフィルタは全て「易生分解性」と認定された。これに対して「CA」は「究極的生分解性」という、より低い認定を受けた。   It is clear that the viscose 2 and Tencel 2 filters (and materials) according to the invention degrade faster and more extensively than cellulose acetate. In addition, the test allows three biodegradability levels to be assigned to a material as measured by biodegradation over 10 days. The acceptable level of biodegradability is "easy biodegradability" (providing more than 60% biodegradability over a defined 10 day period), but other lower biodegradability levels depending on the performance of the material in the test. For example, "ultimate biodegradability" and "none". All viscose 2 and tencel 2 filters according to the present invention were identified as "easy biodegradable". In contrast, "CA" received a lower certification of "ultimate biodegradability."

これらの結果は、本発明のフィルタがセルロースアセテート・フィルタ(及びセルロースエステル・フィルタ)と比較して優れた生分解性を示すことを裏付ける。   These results confirm that the filters of the present invention exhibit superior biodegradability as compared to cellulose acetate filters (and cellulose ester filters).

試験6
欧州特許第0709037号明細書は、改変断面、例えば特定のX,Y又はI字形断面を有するセルロースエステル繊維の利点に言及している。前記明細書の比較例1〜5は、より標準的な繊維断面を有する繊維に言及しており、これらの繊維の崩壊性は、改変断面繊維の「優れた」崩壊性と比較して「不良」であると記載されている。EDANAフラスコ振盪試験(例1に記載された方法を参照)を、異なる断面を有するビスコース繊維で形成された、本発明の複数のハンドシート上で実施した。使用したビスコース繊維はKelheim Fibresの「Danufil」及び「Galaxy」であった。これらの繊維はそれぞれ円形断面、及び改変トリローバル状断面を有している。結果を下記表に示す。これらの結果は、円形断面及び改変トリローバル断面を使用して形成されたシートの分散性間には差がほとんどないことを示している。この結果は欧州特許第0709037号明細書の教示内容を考えると全く予期できないものである。前記明細書は、改変断面、例えば特定のX,Y又はI字形断面を有する(セルロースエステル)繊維は「優れた」崩壊性を有しており、これに対して、より標準的な繊維断面を有する繊維の崩壊性は「不良」であることを示唆している。このことは、ステープル・ファイバと、少量の水溶性バインダと、(任意には)少量の木材パルプとを含む本発明のフィルタの生分解性が注目に値することを実証している。さらに、これらの結果は、驚くべきことに本発明の不織布(及びフィルタ)において、繊維断面形状が分散性とは無関係であることを示している。

Figure 2020043872
Test 6
EP 0709037 mentions the advantages of cellulose ester fibers having a modified cross section, for example a specific X, Y or I cross section. Comparative Examples 1-5 of the above specification refer to fibers having a more standard fiber cross-section, and the disintegration of these fibers is "poor" compared to the "excellent" disintegration of the modified cross-section fiber. ". The EDANA flask shake test (see the method described in Example 1) was performed on multiple handsheets of the present invention formed of viscose fibers having different cross sections. The viscose fibers used were "Danufil" and "Galaxy" from Kelheim Fibers. Each of these fibers has a circular cross section and a modified trilobal cross section. The results are shown in the table below. These results show that there is little difference between the dispersibility of the sheets formed using the circular cross section and the modified trilobal cross section. This result is quite unexpected given the teachings of EP 0709037. The specification states that (cellulose ester) fibers having a modified cross-section, for example a particular X, Y or I-shaped cross-section, have "excellent" disintegration, whereas the more standard fiber cross-section The disintegration of the fibers has "poor". This demonstrates that the biodegradability of the filter of the present invention comprising staple fiber, a small amount of water-soluble binder, and (optionally) a small amount of wood pulp is notable. Furthermore, these results surprisingly show that in the nonwoven fabrics (and filters) of the present invention, the fiber cross-sectional shape is independent of dispersibility.
Figure 2020043872

Claims (25)

不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   A tobacco smoke filter or filter element comprising a nonwoven fabric, the nonwoven fabric comprising a staple fiber sheet and a water soluble binder, wherein the water soluble binder is on at least one surface of the staple fiber sheet. A uniformly coated tobacco smoke filter or filter element. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布は、ステープル・ファイバと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは水性形態で該ステープル・ファイバに塗布されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   A tobacco smoke filter or filter element comprising a nonwoven fabric, the nonwoven fabric comprising staple fibers and a water soluble binder, wherein the water soluble binder is applied to the staple fibers in an aqueous form. Filter or filter element. 前記不織布がステープル・ファイバ・シートを含む、請求項2に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   3. The cigarette smoke filter or filter element of claim 2, wherein the nonwoven comprises a staple fiber sheet. 前記不織布がウェット・レイド不織布である、請求項1から3までのいずれか1項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。   The filter or filter element according to any one of claims 1 to 3, wherein the nonwoven is a wet laid nonwoven. 前記ステープル・ファイバが生分解性である、請求項1から4までのいずれか1項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。   The filter or filter element according to any one of claims 1 to 4, wherein the staple fiber is biodegradable. 前記ステープル・ファイバが、OECD 301B「易生分解性(Ready Biodegradability)」法(修正Sturm試験)に従って測定して「易生分解性」レベルを有している、請求項1から5までのいずれか1項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。   6. The staple fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the staple fiber has a "ready biodegradability" level as measured according to the OECD 301B "Ready Biodegradability" method (modified Sturm test). A filter or filter element according to claim 1. 前記不織布が木材パルプを含む、請求項1から6までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   A tobacco smoke filter or filter element according to any one of the preceding claims, wherein the nonwoven fabric comprises wood pulp. 前記ステープル・ファイバが、カット長4mm〜10mm、例えば4〜6mmのステープル・ファイバである、請求項1から7までのいずれか1項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。   8. A filter or filter element according to any one of the preceding claims, wherein the staple fiber is a staple fiber with a cut length of 4 mm to 10 mm, for example 4 to 6 mm. 前記ステープル・ファイバの直径が1.7dtex〜3.3dtexである、請求項1から8までのいずれか1項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。   9. A filter or filter element according to any one of the preceding claims, wherein the diameter of the staple fibers is between 1.7 dtex and 3.3 dtex. 前記ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、ビスコース、テンセル、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、又は綿である、請求項1から9までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   10. The cigarette smoke filter or filter element according to any one of claims 1 to 9, wherein the staple fibers are regenerated cellulose fibers, viscose, tencel, polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyglycolic acid, or cotton. . バインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%である、請求項1から10までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   11. A tobacco smoke filter or filter element according to any one of the preceding claims, wherein the amount of binder is from 0.1% to 5%, expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven fabric. . 前記水溶性バインダはカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロキシセルロース、ポリエチレンオキシド、天然又は加工澱粉、カチオン澱粉、グアールガム、又はこれらの誘導体である、請求項1から11までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   The tobacco smoke according to any one of claims 1 to 11, wherein the water-soluble binder is carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, hydroxycellulose, polyethylene oxide, natural or modified starch, cationic starch, guar gum, or a derivative thereof. Filter or filter element. 前記不織布の坪量は25〜42gsm、例えば27〜40gsmである、請求項1から12までのいずれか1項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。   13. The filter or filter element according to any of the preceding claims, wherein the basis weight of the nonwoven is 25 to 42 gsm, for example 27 to 40 gsm. さらに香味増強添加剤を含む、請求項1から13までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   14. A tobacco smoke filter or filter element according to any one of the preceding claims, further comprising a flavor enhancing additive. 前記不織布がたばこ煙濾過材料である、請求項1から14までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   15. A tobacco smoke filter or filter element according to any of the preceding claims, wherein the nonwoven is a tobacco smoke filtration material. (1.6,3.15,6.3及び12.5mm開口のスクリーンを使用して)EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test(ティア1分散性振盪フラスコ試験)を施した後、前記不織布の95%以上、例えば96%以上が6.3mm開口スクリーンを通過する分散性を有している、請求項1から15までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   After applying the EDANA Standard FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test (using screens with 1.6, 3.15, 6.3 and 12.5 mm apertures), 16. A tobacco smoke filter or filter element according to any one of the preceding claims, wherein at least 95%, such as at least 96%, of the nonwoven is dispersible through a 6.3 mm aperture screen. 前記不織布はさらに、該不織布の最大20重量%の量で木材パルプを含み、そしてバインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%である、請求項1から16までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   The nonwoven further comprises wood pulp in an amount up to 20% by weight of the nonwoven, and the amount of binder is 0.1% to 5%, expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven. 17. A tobacco smoke filter or filter element according to any one of the preceding claims. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして該不織布の最大9.5重量%が木材パルプである、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   A tobacco smoke filter or filter element comprising a nonwoven fabric, the nonwoven fabric comprising a staple fiber sheet, wood pulp, and a water soluble binder, wherein the water soluble binder is at least one of the staple fiber sheets. Cigarette smoke filter or filter element, wherein the filter is uniformly coated on the surface of the nonwoven fabric and up to 9.5% by weight of the nonwoven is wood pulp. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして不織布は、該不織布の最大20重量%の量で木材パルプを含み、そしてバインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して0.1%〜5%である、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   A tobacco smoke filter or filter element comprising a nonwoven fabric, the nonwoven fabric comprising a staple fiber sheet, wood pulp, and a water soluble binder, wherein the water soluble binder is at least one of the staple fiber sheets. And the nonwoven contains wood pulp in an amount of up to 20% by weight of the nonwoven, and the amount of binder is expressed as a percentage of the solids level content in the finished nonwoven. A tobacco smoke filter or filter element that is between 0.1% and 5%. 実質的に例1,2又は4のいずれかに関連して前述されたたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   A cigarette smoke filter or filter element substantially as hereinbefore described with reference to any of Examples 1, 2 or 4. 請求項1から20までのいずれか1項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントを含むフィルタ・シガレット。   A filter cigarette comprising a tobacco smoke filter or filter element according to any of the preceding claims. 不織布であって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、不織布。   A nonwoven fabric, comprising: a staple fiber sheet; and a water-soluble binder, wherein the water-soluble binder is uniformly coated on at least one surface of the staple fiber sheet. 不織布であって、該不織布は、ステープル・ファイバ(例えばステープル・ファイバ・シート)と、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは水性形態で該ステープル・ファイバに塗布されている、不織布。   A nonwoven fabric, the nonwoven fabric comprising staple fibers (eg, staple fiber sheets) and a water-soluble binder, wherein the water-soluble binder is applied to the staple fibers in an aqueous form. 前記ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、ビスコース、テンセル、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、又は綿である、請求項22又は23に記載の不織布。   24. The nonwoven fabric according to claim 22 or 23, wherein the staple fibers are regenerated cellulose fibers, viscose, tencel, polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyglycolic acid, or cotton. たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、請求項22から24までのいずれか1項に記載の不織布を含むたばこ煙濾過材料から成る長手方向に延びるロッドを含む、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。   25. A tobacco smoke filter or filter element comprising a longitudinally extending rod of tobacco smoke filtering material comprising a nonwoven fabric according to any one of claims 22 to 24.
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