SE509881C2 - Rökningsfilter innehållande partikelformigt sorptionsmedel - Google Patents

Description

509 881 2 abilitet, fallet men har ingen eller föga filtreringseffekt. som bidrager till det sammansatta filtertryck- En omslutande hylsa för filter i enlighet med uppfinningen kan bestå av rökgenomträngligt eller - ogenomträngligt material, och kan i båda fallen vara perforerad. Om de partikelformiga beläggningarna på trådarna eller remsorna i sig själva är belagda med lim (t ex genom värme aktiverbart lim) så kan bindningen åstadkommas eller initieras då de belagda trådarna eller remsorna samlas ihop, för erhållande av en bunden stav, vilken är dimensionsstabil utan någon omslutande hylsa. Lim- beläggningen skulle därvid behöva vara diskontinuerlig (t ex en pulverbeläggning) så att den icke inverkar alltför störande på sorptionsegenskaperna hos det partikelformiga sorptions- medlet. Även om de för-belagda trådarna eller remsorna är sammanbundna, föredrages emellertid generellt att anordna en omslutande hylsa för staven.

De för-formade partikelformiga sorptionsmedelbelagda trådarna hopsamlas och omhöljes lämpligen till stavform med användning av konventionella element. Vid sättet enligt uppfinningen kan anordnandet av det partikelformiga sorptionsmedeluppbärande trådarna och/eller remsorna, deras hopsamling och formning till en solid eller rörformig stav (vanligen med anbringande av en omgivande hylsa), och kapning av den erhållna lång- sträckta produkten till lämpliga längder, kan genomföras kontinuerligt och "in-line" med användning av konventionella filterframställningsmaskiner. Där staven skall vara rörformig kan trådarna och/eller remsorna hopsamlas kring ett centralt dorn, och där den rörformiga staven skall uppvisa en kärna, kan kärnan införas kontinuerligt (t ex från ett sådant ihåligt dorn) då de partikelformiga sorptionsmedel-uppbärande trådarna och/eller remsorna hopsamlas kring detta och inhöljes, varvid kontinuerliga procedurer och anordningar "in-line" för detta är kända inom cigarettfiltertekniken. 3 509 saw Tråden. eller remsorna, kan vara belagda med lim (t ex genom att de drages samtidigt genom ett bad eller annan behållare med det aktiva limmet) och där- eller trådarna, och/eller remsan, efter med partikelformigt sorptionsmedel (t ex genom samtidig dragning genom en behållare, fluidiserad bädd, cirkulerad ström eller annan tillförselmetod för sorptionsmedlet medan limmet är aktivt) som en del av ovannämnda kontinuerliga "in- line“-process. Istället kan en eller flera limbelagda trådar och/eller remsor separat framställas eller erhållas från en yttre leverantör, med aktivering (t ex varm-mjukning) av lim- met och anbringande av partikelformigt sorptionsmedel genom- fört “in4line“ och kontinuerligt med filterframställningen.

Homogent anbringande av lim (t ex från ett bad av PVA-vätska) kan tillförsäkras genom dosering, t ex genom en mynning eller förbi eller mellan en rakel eller flera raklar. Mängden par- tikelformigt sorptionsmedel på den belagda tråden eller remsan är vanligen den maximalt möjliga, vilket beror på sådana fak- torer som partikelstorlek, tråd- eller remsperiferi etc.

Tillsatsmedelbelagda trådar föredrages i förhållande till remsor för ändamålet enligt uppfinningen, och man kan ut- nytttja så många av de tillsatsmedelbelagda trådarna som önskas, t ex 20 eller flera per stav, men för de flesta ändamålen användes upp till 15 trådar, t ex 5-lO eller 12, i filterkroppen. Tillsatsmängden per tråd kan variera inom vida gränser (t ex 0,25-2,0 mg/mm), liksom även den totala beläggningen för elementet (t ex 25-200 mg för en 20 mm lång filterände), i enlighet med produktkraven.

Filterbelåggningen kan naturligtvis regleras genom val av antalet trådar och/eller deras beläggning. Kraftig beläggning av trådarna och/eller remsorna kan ge element, vilka består väsentligen helt av partikelformigt sorptionsmedel, utan nackdelarna hos de tidigare typerna av partikelformig filter- komponent och deras produktionsmetoder. Element enligt 509 881 4 uppfinningen kan innefatta en liten mängd av andra material (t ex andra fibrer eller filament eller partiklar eller till- satser) men bestär företrädesvis väsentligen helt av partikel- formigt sorptionsmedel vidhäftande till trådarna och/eller remsorna (bortsett naturligtvis frän det yttre omslaget och kärnan, dä sådana är närvarande).

Andra parametrar kan även variera inom vida gränser i enlighet med produktkraven, och dessa innefattar t ex vikt/längd dä träd användes för uppbärande av det partikelformiga sorptions- medlet, partikelstorleken hos sorptionsmedlet etc. En lämplig tillsatsbelagd träd är t ex ca 1000 eller 500 dtex, lämplig partikelstorlek för aktivt kol är 1,40/0,50 mm (12/30 British Standard Mesh) och en annan är 0,50/0,22 mm (30/70 British Standard Mesh). och en Den enligt uppfinningen utnyttjade träden eller remsan kan bestä av vilket ogiftigt material som helst. Träden eller t ex en eller flera eller ett remsan kan bestä av ett textilmaterial, monofilament, ett garn eller strimlor eller snodd, En lämplig träd är syträd, i Identiteten hos träden vävt eller icke-vävt band. synnerhet pä grund av dess homogenitet. är icke kritisk och kan bestä av naturliga och/eller syn- tetiska fibrer. Rayon, nylon och polyester är material, vilka pä ett tillfredsställande sätt kan användas för träden, men ett annat material är bomull, i synnerhet merceriserat bomull, som utnyttjas för syträd av god kvalitet. Åtminstone en del av det partikelformiga sorptionsmedlet, som användes, kan uppbära smakämnen eller annat material uppbärande smakämnen kan innefattas.

Uppfinningen medger införande av aktivt kol eller annat partikelformigt sorptionsmedel i tobaksrökfilter med an- vändning av konventionella anordningar utan införande av 509 881 produktions- eller apparatproblem och underlättar i synnerhet anbringandet av jämna sorptionsmedelbeläggningar, och vidare enkel och exakt variation av denna beläggningsmängd, då så erfordras. Filter enligt uppfinningen medger att det partikel- formiga sorptionsmedlet, som vidhäftar till tråden, eller trådarna och/eller remsan eller remsorna, kan utöva, utan hinder eller väsentligen utan hinder, sin filtreringseffekt på tobaksrökströmen, och sålunda kan filter enligt upp- finningen ge god kvarhållning av ångfas-rökkomponenter.

Filter enligt uppfinningen kan framställas kontinuerligt och kapas till ändliga längder. Varje individuell sådan ändlig längd kan användas i sig själv som ett filter för en cigarett (t ex för smala cigaretter, vanligen av omkretsen ca 18 mm), men utnyttjas företrädesvis i längsgående orientering med åtminstone ett annat filterelement som en del av ett samman- satt cigarettfilter (t ex dubbel- eller trippelfilter). Före- trädesvis utnyttjas ett individuellt filter enligt upp- finningen i förbindelse med ett i längdriktningen orienterat element vid munänden med konventionellt utseende, t ex en homogen plugg av cellulosaacetat-filamentdrev.

Uppfinningen illustreras genom följande utföringsexempel. I exemplen 1-4 användes polyester- eller nylontrådar av ca 550 dtex, för-belagda med lim. Det utnyttjade partikelformiga sorptionsmedlet bestod av korn av aktivt kol med partikel- storleken 1,40/0,70 mm (12/33 British Standard Mesh). I samtliga exempel drogs det angivna antalet trådar samtidigt genom ett bad av flytande lim av PVA-typ. med dosering för erhållande av homogent anbringande och därefter genom en cirkulerande ström av det aktiva kolet för uppnående av den angivna kolmängden. De kolbelagda trådarna ledes därefter till en konventionell omslagsanordning, vari de hopsamlas och omhöljes i "Ecusta Heat Seal" perforerat pluggomslag för att kontinuerligt bilda en stav, vilken skars till ändliga 509 88'i 6 längder dà den utkom. Detaljer för exemplen l-4 sammanfattas i tabell 1. Tryckfallen mättes inneslutna, dvs med endast änd- ytorna av elementet exponerat för luftflöde, under standard- luftflödesbetingelser och uttryckes i mm vattenpelare (Wg = "water gauge“). Ångfas-kvarhàllningsegenskaperna hos filterelement sàsom i exemplen 3 och 4, men med längden 15 mm istället för 60 mm, testades. De 15 mm lànga filtren fästes till kommersiella smala cigaretter och röktes i en standardrökningsmaskin under standardbetingelser, och avgivningen av olika àngfaskompo- nenter mättes kromatografiskt. Även om filtrets pluggomslag är perforerat, förhindrades lateral ventilation av filtret, för erhållande av “inneslutna" avgivningsvärden. Genom jäm- förelse med ett kontrollprov erhölls de procentuella kvar- hállningsvärdena i "inneslutet“ tillstànd som anges i tabell 2. 509 881 3 3.3 3 mmmá m5 max. .w :oïz w mån 2.2 3 S5 Nïw 35 a Hfimwšom m män fiïï 3 S... 36 26 ß Hfiwwšom N om ïñï S 3.10 m6 wmå m ußmušom H m.~muou EE\mE | | a | | | | | 1» EE\mE umucwëmfim M www» Hwm fifimmxuæuw flnøwfinwm flmcmfi flmcmëflox Umcmëfiøx umumnu mæu m:m>mum |>mum |>mum HHOH Maos fiøu=< nflmnh Hwmëmxm H HHUQMH 509 881 Exempel 5 Stavar med längden 90 mm och periferin 24,13 mm framställdes, såsom beskrivits för exemplen 1-4 ovan, med användning av 12 polyestertràdar ("Trevira" 550 dtex), flytande lim av PVA-typ ("Borden Plastiflex" A401), korn av aktivt kol ("Chemviron" SC2) av partikelstorleken 1,40/0,50 mm (12/30 British Standard Mesh), och ett dubbelomslag av "Ecusta" poröst pluggomslag.

Kolbeläggningen på stavarna var 13,6 mg/mm, och tryckfallet för en 90 mm lång stav var 38 mm vattenpelare.

Exempel 6 För bildning av trippelfilter skars de 90 mm lánga stavarna enligt exempel 5 till 15 mm längder och inmatades i ände-till- ände-relation i kontakt med 12 mm långa icke-omslagna stavar av bundet filamentformigt cellulosaacetatdrev (filament-denier , drev-denier 30 x 103), till en konventionell omslagsanord- ning, vari de inhöljdes i "Ecusta" poröst pluggomslag för bildning av en sammansatt stav. Den sammansatta staven skars i mitten genom varje 12 mm cellulosaacetatdel för erhållande av trippelfilter, vardera med en 15 mm lång del av stav enligt exempel 5, som är anordnad i kontakt i längdriktningen mellan 6 mm lánga cellulosaacetat-ändpluggar genom det yttre Ecusta- pluggomslaget. Dessa trippelfilter hade längden 27 mm och omkretsen 24,42 mm, med en kolmängd av 204 mg/filter. Trippel- filtren hade ett tryckfall av 28 mm vattenpelare, och 40,5% tjärkvarhàllning och 25,6% nikotinkvarhållning, àngfas-kvarhållningen var den som visas i tabell 2. gav medan I exemplen 5 och 6 bestod de använda pluggomslagen av poröst material, men detta är icke väsentligt, då ett sådant plugg- omslag lika väl skulle kunna bestå av poröst, ogenomträngligt och perforerat material. I exemplen 5 och 6 mättes tryckfall och kvarhàllning i "inneslutet" tillstànd liksom för exemplen l-4. on Tabell 2 Ångfas-egenskaper Förening Metanol Acetal Acetonitril Akrolein Aceton Metylacetat Isopren Butadion Butanon 2 Bensen Toluen Exempel Nr. 3 ,3 28,4 36,4 46,7 49,0 24,2 39,4 54,8 60,8 47,6 58,6 23,4 52,2 61,2 55,9 71,8 48,1 61,5 72,6 80,1 78,4 78,2 68,6 68,6 79,9 79,0 80,2 70,5 78,7 81,2 84,6 76,7 72,0 Produkter enligt uppfinningen är generellt lämpliga för användning som, i tobaksrökfilter, men även om uppfinningen har beskrivits huvudsakligen i termer av sådana filter, är den icke begränsad till denna användning. Den tillhandahåller de definierade produkterna som sådana vilken deras avsedda användning eller tillämpning än är.

Claims (9)

509 881 10 Pateiitkrav

1. l. Filter innefattande substratelement och partikelfonnigt sorptionsmedel, kännetecknat av att filtret består väsentligen helt av det partikelforniiga sorptions- medlet, varvid substratelementen består av i längdrikmingen orienterade trådar vardera fórbelagda med det partikelfonniga sorptionsmedlet vidhäitande därtill och varvid de förbelagda substratelementen är hopsarnlade och kvarhållna i stav- eller rörform för bildning av filtret.

2. Filter enligt krav l, i rörform, kännetecknat av att röret är försett med en käma.

3. Filter enligt krav l eller 2, kännetecknat av att det uppvisar upp till 15 substrattrådar.

4. Filter enligt krav 3, kännetecknat av att det uppvisar 5-l0 substrattrådar.

5. Filter enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det partikelfonniga sorptionsmedlet innefattar kom av aktivt kol.

6. Filter enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det uppvisar substrattrâdar med en mängd partikelformigt soiptionsmedel av 0,25-2,0 mg/mm.

7. Samrnansatt filter innefattande ett filter enligt något av föregående krav, hållet i längsgående orientering med åtminstone ett annat filterelement.

8. Sätt för bildning av ett filter, vilket innefattar kontinuerlig tillförsel av trådar belagda med aktivt lim, kontinuerlig framflyttriing av de individuella trådarna 11 509 88? samtidigt genom ett panikelformigt sorptionsmedelförråd För ansarnling av partikelforrniga sorptionsmedelbeläggiiingen däri, kontinuerlig hopsarnling av de sorptionsmedelbelagda trådarna till stav- eller rörfonn, och kapning av det erhållna röret eller staven till ändliga längder.

9. Sätt enligt krav 5, varvid trådarna hopsamlas kring ett dom för erhållande av en rörfonnig produkt. lO. Sätt enligt krav 5 eller 6, varivid trådarna hopsamlas kring en kontinuerligt framflyttad käma.