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Dokumentenidentifikation DE3712836C2 28.10.1993
Titel Verfahren zur Herstellung von Zigarettenfilterelementen
Anmelder Hoechst Celanese Corp., Charlotte, N.C., US
Erfinder Lelah, Michael Dennis, Wilmington, Del., US
Vertreter Vogeser, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 81369 München; Boecker, J., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.- u. Rechtsanw., 6000 Frankfurt; Alber, N., Dipl.-Ing. Univ. Dipl.-Wirtsch.-Ing.Univ; Strych, W., Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81369 München
DE-Anmeldedatum 15.04.1987
DE-Aktenzeichen 3712836
Offenlegungstag 22.10.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.10.1993
IPC-Hauptklasse A24D 3/06
IPC-Nebenklasse A24D 3/10   A24D 3/12   A24D 3/14   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von chemisch behandelten Filterelementen für die selektive Filtration von Zigarettenrauch gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Filterelemente auf Faserbasis sind gut bekannt und werden bei der Zigarettenherstellung seit mindestens 40 Jahren eingesetzt. Wenn auch auf dem Markt unterschiedliche synthetische Fasern und Fasergemische ausprobiert und ausgewertet worden sind, so enthalten doch weiterhin die meisten Filterelemente Fasern auf Basis von Celluloseacetat.

Synthetissche Fasern, insbesondere Fasern aus Polyolefinen, wie Polypropylen, sind leicht auf einen sehr viel kleineren Titer verstreckbar als Fasern auf Celluloseacetatbasis, was zu einer verbesserten Filterwirksamkeit ohne gleichzeitigen Verlust an für die Kräuselung und Hochleistungsproduktion notwendiger Festigkeit führt. Solche Fasern haben jedoch auch Nachteile. Diese rühren hauptsächlich von der Tatsache her, daß ein Substrat, wie ein geöffneter oder gewalzter Strang, relativ inert ist und durch die meisten Klebstoffe bzw. Weichmacher oder andere hydrophile Modifiziermittelformulationen nicht ohne weiteres benetzt oder weichgemacht wird.

Das Einbringen von chemisch wirksamen Bestandteilen zu dem Zweck, eine selektive Filtration des Zigarettenrauches zu erreichen, hat zu verschiedenartigen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit den Substrateigenschaften, einer ungleichmäßigen Verteilung sowie einer Wechselbeziehung zwischen der Filterelementwirksamkeit und der Abmessungsstabilität, der Rückprallelastizität und der Härte des erhaltenen Filterelements geführt. Polyolefinfasern enthaltende Substrate (wie Stränge und Bänder), die in eine Filterstrangmaschine eingeführt werden, haben eine signifikante negative Beziehung zwischen Druckabfall (Widerstand gegen den Zug) und Abmessungsstabilität oder Härte des Filterelements gezeigt. Außerdem ist es oftmals sehr schwierig zu verhindern, daß sich imprägnierte Polyolefin- oder andere synthetische Substrate, die mit hoher Geschwindigkeit in die herkömmlichen Filterstrangmaschinen eingeführt werden, vor allem bei wesentlichen Mengen an Modifiziermitteln, wie Klebstoffen, Anfeuchtern, Arzneien, Absorbentien, Adsorbentien u. dgl., in oder auf der Garniturzuführung verkeilen. Dies ist teilweise auf einen anhaftenden Mangel an Gleiteigenschaften von vielen Zusatzstoffen, wie sie bei Zigarettenfiltern verwendet werden, zurückzuführen.

Beispielsweise ist in dem US-Patent 34 28 056 dargelegt, daß der Zusatz von wasserlöslichen anorganischen Salzen, die Cyanwasserstoff wirksam aus dem Zigarettenrauch entfernen, zu einer uneinheitlichen Pulververteilung und geringen Filterwirksamkeit führt. In diesem Patent wird versucht, das Problem durch Verwendung von Polyolefinpulvern, die mit anorganischen Salzen, wie Natrium- und Kaliumcarbonaten, beschichtet sind, zu lösen, wobei die Pulver auf einem Celluloseacetatstrang eingerüttelt werden, der zuvor mit einem Bindemittel, wie Glycerintriacetat, behandelt worden ist und der dann verfestigt und zur Bildung eines Filterstranges umhüllt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von chemisch behandelten Filterelementen für Zigaretten gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Modifizierungsmittelkomponenten (A) und (B) können dabei auf entgegengesetzte Seiten eines polyolefinhaltigen Substrates aufgetragen oder durch Eintauchen oder Aufsprühen getrennt auf unterschiedliche Substrate aufgebracht werden. Das polyolefinhaltige Substrat kann dabei, bevor die aktiven Modifiziermittelkomponenten aufgetragen werden, durch Glimm- oder Plasmaentladungsbehandlung vorbehandelt werden.

Die Menge an aufgetragenen Modifizierungsmittelkomponenten beträgt vorzugsweise etwa 2 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Filtermaterials, wobei die Menge an Glycerintriacetat etwa 1 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Filtermaterials, beträgt.

Die grenzflächenaktiven Mittel in der nichtionischen Lösung sind vorzugsweise Ethoxylate, Carbonsäureester, Glycerinester, Polyoxyethylenester, Anhydrosorbitolester, ethoxylierte Anhydrosorbitolester, ethoxylierte natürliche Fette, Öle und Wachse, Glykolester von Fettsäuren, Polyoxyethylenfettsäureamide, Polyalkylenoxid-Blockpolymere und Polyoxyethylen-polyoxypropylen- Kopolymerisate.

Das Substrat kann bei dem Verfahren nach der Erfindung eine faserhaltige oder einen fibrillierten Film enthaltende Komponente sein, wie sie gewöhnlich bei Filterstrangmaschinen der Garnitur zugeführt wird, einschließlich (a) einem Faserstrang, (b) einer Lunte, (c) einem Band aus ungewebtem Material oder (d) einer Lage aus filbrilliertem Film, die allein oder im vollständigen oder teilweisen Rapport zum Einpassen in die Garnitur eingegeben werden können.

Die Garniturzuführung kann erfindungsgemäß gewöhnlich bis zu vier Substratkomponenten mit den gewünschten aktiven Komponenten enthalten, die vorzugsweise einzeln auf eine oder beide Oberflächen ausgewählter Substrate aufgebracht werden, wobei Beschaffenheit und Anzahl der behandelten Flächen von den gewünschten Filterwirksamkeiten sowie von Geschmack, Gefühl, Härte und Zug des Filters abhängen.

Gewöhnlich ist es auch unwichtig, ob die Garniturzuführung in situ (d. h. unmittelbar oberhalb der Garnitur) hergestellt oder vor der Verwendung hergestellt und gelagert wird, und ob es für nützlich angesehen wird, ein oder mehrere ungewebte Faserstoffe gleicher oder unterschiedlicher Faserzusammensetzung und mit gleichem oder unterschiedlichem Titer zu verwenden, insbesondere wenn nicht alle Substrate als Trägerstoffe oder absorbierende Oberflächen für die definierten aktiven Modifizierungsmittelkomponenten eingesetzt werden.

Wenn ein ungewebter Faserstoff als Substratkomponente für die Garniturzuführung verwendet wird, kann es angebracht sein, daß er bis zu etwa 100 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 100 Gew.-%, an (Ein-, Zwei- oder Dreikomponenten-)Polyolefinstapelfaser enthält, die im allgemeinen als Polypropylenstapfelfaser bezeichnet wird, oder er kann aus Schichten aus Filamenten mit gemischtem Titer oder einer Kombination von Fasern bestehen, wie (a) Polypropylen/Polyethylen, Polypropylen/Polyvinylidenchlorid, Polypropylen/Celluloseacetat, Polypropylen/Reyon, Polypropylen/ Nylon, Celluloseacetat/Polyethylen, weichgemachtem Celluloseacetat, Polypropylen/Papier, oder (b) Polypropylen/Polystyrol/ Polyethylen u. dgl., bei einem geeigneten Verhältnis von etwa (a) 10-90%/90-10% oder (b) 10-90%/45-5%/45-5%, bezogen auf Fasergewicht.

Geeignete fibrillierte Filme als Substratkomponente für die Verwendung allein oder in Kombination mit anderen Substratkomponenten als Garniturzuführung gemäß der Erfindung werden beispielsweise auf die auf diesem Gebiet übliche Weise erzeugt.

Für die vorliegenden Zwecke enthält eine herkömmliche Filterstrangmaschine einen Filterstrangtrichter, eine Garnitur, ein Formatteil, eine Umhüllungs- und eine Schneidvorrichtung, wie sie bezüglich Bauteilen und Verfahrensweise auf diesem Gebiet üblich sind. Gewünschtenfalls können jedoch Abänderungen vorgenommen werden, um in situ oder vorher, vorzugsweise vor dem Eingeben in die Garnitur, besprühen, tauchen, bedrucken oder auf andere herkömmliche Weise mit einer oder mehreren Modifizierungsmittelkomponenten behandeln zu können, ehe die Filterstäbe ausgebildet werden.

Weiterhin können beispielsweise gebündelte Bänder oder andere Substrate für die Verwendung durch kontinuierliches Tauchbeschichten oder durch Kontakt mit einer oder mehreren Druckwalzen, die von einem oder mehreren Vorratsbehältern mit einem oder mehreren gewünschten aktiven Bestandteilen beschickt werden, hergestellt werden, wonach auf herkömmliche Weise durch Quetschwalzen, erhitzte Trockenwalzen, Öfen u. dgl., bei Temperaturen, die gewöhnlich innerhalb eines Bereiches von etwa 70 bis 125°C liegen, getrocknet wird.

Allgemein gesagt, kann ungewebtes Material aus Fasern mit einem weiten Titerbereich unter Verwendung von einschlägig bekannten Techniken erhalten werden. Vorzugsweise fällt solches Material in einen Gewichtsbereich von etwa 10 bis 50 g/m², und eine Bandbreite von etwa 10,16 cm bis 30,5 cm gewährleisten im allgemeinen einen sicheren Durchgang durch die Garnitur einer konventionellen Filterstrangmaschine bei den üblichen Produktionsgeschwindigkeiten.

Wie vorstehend angegeben, kann die Garniturzuführung zweckmäßigerweise bis zu vier oder sogar mehr Substratkomponenten von gleichem oder unterschiedlichem Gewicht, Abmessungen, Bindung, Absorption, Faserzusammensetzung und Titer enthalten, und sie kann ganz oder teilweise im Rapport in die Garnitur eingeführt werden. Zum Erzielen der besten Ergebnisse wurde jedoch gefunden, daß ein relativ leicht thermisch gebundenes Gewebe, Strang, Lunte oder fibrillierter Film im Rapport mit einem oder zwischen zwei ungewebten Faserstoffen einen hohen Grad von Biegsamkeit bietet, damit das erhaltene Filterelement einer Vielzahl von Markterfordernissen gerecht wird, einschließlich Kosten-, Filterzug- und Härte-Parametern.

Der Einschluß einer zusätzlichen niedrigschmelzenden Faser, wie Polyethylen, kombiniert mit anderer Polyolefinfaser als Garniturzuführung, ist erwiesenermaßen nützlich (wenn auch nicht verbindlich) für die Erzeugung von Filterstäben von in breitem Maße schwankender Bindung und Flüssigkeitsabsorptions- oder -adsorptionseigenschaften.

Ergänzende Komponenten, wie Lösungen, Emulsionen, Suspensionen oder Dispersionen von einem oder mehreren Anfeuchtern, wofür allgemeine Beispiele mehrwertige Alkohole, wie Glycerine, Glykole usw. sind; Geschmacks- und Duftstoffe, wie Ketosen und Polysaccharide, einschließlich Gaultheriaöl, Spearmint, Pfefferminze, Zimt, Fruchtgeschmacksstoffen usw., und andere auf diesem Gebiet übliche Addive; Arzneien, wie Menthol, Dekongestionsmittel usw., können ebenfalls eingesetzt werden.

Für die vorliegenden Zwecke kann sowohl behandeltes wie unbehandeltes Gewebeband unter Benutzung von gebräuchlichem Umhüllungspapier mit einem Gewicht innerhalb eines Bereiches von etwa 25-90 g/m², gewünschtenfalls mehr, vorteilhaft umhüllt werden.

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 schematisch eine herkömmliche Filterstrangmaschine, die so modifiziert ist, daß erfindungsgemäß behandelte Substrate zu Filterelementen verarbeitet werden können, und

Fig. 2 bis 4 schematisch weitere Modifikationen und Verbesserungen im Rahmen der Erfindung, wodurch ein oder mehrere Bänder aus ungewebten oder anderen Substraten im Rapport oder im teilweisen Rapport leicht mit einer oder mehreren aktiven Modifizierungsmittelkomponenten durch Aufsprühen oder Tauchen imprägniert werden, wobei die Verwendung von Mehrfachsubstraten die erhöhte Dichte der Filterelemente und eine verbesserte Druckfestigkeit und Härte begünstigt.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird ein ein einziges endloses Substrat, wie ein Faserstrang, eine Lunte, ein filbrillierter Film oder ein Band, aus ungewebtem Material (10) von einer Zuführungsspule (11) oder einem (nicht dargestellten) Ballen entnommen und durch Sprühköpfe (20) geführt, die über Zuführungsleitungen (21) von (nicht dargestellten) Quellen her separat aktive Modifizierungsmittelkomponenten (22) aufbringen. Das behandelte Substrat (10) wird dann durch (nicht dargestellte) Lufttrocknungsmittel und durch Passieren von Trocknungswalzen (12) auf einen gewünschten Trockenheitsgrad getrocknet und durch Führungswalzen (17) in einen Garniturtrichter (15) und die Garnitur (14) einer Maschine (1) zum Herstellen von Zigarettenfilterstäben geführt, die einen Garniturabschnitt (2) mit (nicht dargestellten) Format- und Substratzusammenführungsmitteln, Umhüll- und Schneidmitteln zum Umwandeln des umhüllten Stranges in Filterelemene (16) enthält, wobei die Umhüllungsmittel gewöhnlich mit der Strangumhüllung von der Zuführungsspule (5), die von Stützwalzen (19) getragen und auf einem endlosen Garniturgurt (3) bewegt wird, für die Eingabe in die Maschine zugeführt werden.

Die Maschine enthält, wie dargelegt, konventionelle (nicht dargestellte) Mittel zum Verkleben der Strangumhüllung rund um den Filterstrang, der durch Schneidmittel zu zylindrischen Filterelementen (16) von gewünschter Länge (gewöhnlich 90 mm) geschnitten wird, ehe diese durch die (im Fragment dargestellte) Filterrutsche zum Verpacken in Behälter (23) abgeführt werden.

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Anordnung zum getrennten Aufbringen von einer oder mehreren Modifizierungsmittelkomponenten auf eine Garniturzuführung oder ein Substrat, bei der Sprühköpfe (20A) über Verbindungsleitungen (21A) getrennt gleiche oder unterschiedliche aktive Modifizierungsmittelkomponenten (22A) auf unterschiedliche Substrate (10A, 10B) aubringen, die im Rapport zugeführt werden, wonach unter Verwendung von Luft und beheizten Walzen (12A) vor dem Durchgang durch die Garnitur (14A) der Filterstrangmaschine (1A) getrocknet wird, zur Bildung von Filterelementen (16A) wie vorstehend. Die Substrate (10A und 10B) werden von Führungswalzen (11A) und (11B) oder (nicht dargestellten) Ballen zugeführt und gewöhnlich bei erhitzten Quetschwalzen (12A) in Rapport gebracht, dann durch Führungswalzen (17A) in die Garnitur (14A) eingeführt.

Fig. 3 zeigt schematisch eine weitere Modifikation der Anlage und des Verfahrens der Fig. 1 und 2, wodurch einige Substrate gleicher oder unterschiedlicher Art (10C, 10D und 10E) von (nicht dargestellten) Spulen oder Kästen durch einen durch erhitzte Walzen (12B) gebildeten Spalt zugeführt werden, wobei das mittlere Substrat (10D) eine unterschiedliche Dicke und vorzugsweise höhere Absorptions- und Adsorptionseigenschaften zum Zurückhalten der aktiven Komponenten (22B) hat, und dann die beiden äußeren unbehandelten Substrate (10C und 10E).Wie gezeigt, wird das Substrat (10D) von beiden Seiten besprüht, um es selektiv einer oder mehreren aktiven Modifizierungsmittelkomponenten (22B) auszusetzen, die durch durch Zuführungsleitungen (21B) beschickte Sprühköpfe (20B) aufgebracht werden, wobei ein Substrat (10E) vorzugsweise dicker und so angeordnet ist, daß überschüssig abtropfende oder fehlgeleitete aktive Komponenten, die nicht durch das Band (10D) zurückgehalten oder festgehalten werden, aufgefangen werden. Alle drei Substrate werden dann durch Hindurchleiten im Rapport durch erhitzte Quetschwalzen (12B) wie vorstehend luftgetrocknet und durch (nicht dargestellte) Führungswalzen in die Garnitur einer Filterstrangmaschine auf dieselbe Weise wie bei den Fig. 1 und 2 eingeführt.

Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere Modifikation, bei der ein oder mehrere (nicht dargestellte) Substrate separat von einem Ballen oder einem Kasten (24C) zugeführt, über Führungswalzen (17C) geleitet und in einen Vorratsbehälter (26C), der die aktive Modifizierungsmittelkomponente (22C) enthält, eingetaucht, dann durch Quetschwalzen (26C) geführt, durch einen Heizofen (27C), durch Streckwalzen (28C) und einen dreistufigen Trockenofen (29C) geschickt und der Garnitur (14C) einer Filterstrangmaschine auf die bei den Fig. 1 bis 3 vorstehend beschriebene Weise zugeführt oder für die spätere Verwendung verpackt wird.

Wenn als Substrat ein endloser Faserstrang verwendet wird, wird er gewöhnlich auf die übliche Weise durch Abziehen der Fasern von einem oder mehreren Gattern durch einen öffnenden oder texturierenden Strömungsmittelstrahl hergestellt und dann wie vorstehend erläutert behandelt.

Auf die vorstehend beschriebene Weise verwendete Substrate können, wie erwähnt, vorteilhaft aus einer Vielzahl von synthetischen Filamenten bestehen. So ist es möglich, Polyester, Polyamide, Acryle ebenso wie Polypropylen oder Celluloseacetat- Materialien zu verwenden. Aufgrund ihrer relativ niedrigen Dichte, verglichen mit anderen synthetischen faserbildenden Materialien, und ausgezeichneten Spinneigenschaten sind Kombinationen von fadenbildenden Kopolymeren von Propylen mit Ethylen oder anderen niederen Olefinmonomeren bevorzugte Strang-, Band- und fibrillierte Filmmaterialien.

Die Schüttdichte eines Stranges zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann üblicherweise zwischen etwa 2000 und 10 000 liegen. Wie vorstehend erläutert, kann dieses Substrat als gekräuselte Faser von einem einzigen Gatter oder Ballen oder als aus einigen Gattern oder Ballen zusammengesetztes Material kombiniert zugeführt und gleichzeitig durch einen Strömungsmittelstrahl geführt werden. Für beste Ergebnisse als Zigarettenfilter ist es jedoch angebracht, daß zumindest ein Teil des Stranges vor dem Eintreten eines Strömungsmittelstrahles im wesentlichen ungezwirnt und untexturiert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele näher erläutert.

Beispiel I

(A) Isotaktische Polypropylenstapelfaser (Einzelfadentiter 4,5 den, Länge 38,1 mm) mit einem "Y"-Querschnitt und einer Strömungsgeschwindigkeit von 10±5 g/10 min wird zu einer Lage mit einem Gewicht von etwa 2,15 g/m² kardiert. Die Lage wird auf einem endlosen Fiberglasband gefördert und unter Verwendung eines heißen Diamantgitter-Kalanders bei 2,8 bar und einer Temperatur von 140°C leicht thermisch gebunden, um einen ungewebten Faserstoff zu erhalten, der zu einem bandförmigen Testsubstrat mit einer Breite von 30,5 cm (nachstehend bezeichnet als TS-1) geschnitten wird.

(B) Gesponnenes, verstrecktes Celluloseacetatgarn (kreisförmiger Querschnitt, Titer 2,5 den), das unter üblichen Spinnbedingungen erhalten worden ist, wird parallel von einem Abrollgatter unter einem Zug von 0,01 g/den abgewickelt und zu einem Faserstrang vereinigt. Der Strang wird dann durch eine öffnende Düse unter Verwendung von Dampf bei 4,9 bar (107 bis 110°C) geführt, wobei das erhaltene ausgebreitete Strangsubstrat nachstehend als TS-2 bezeichnet wird.

Zusammensetzungen gemäß der allgemeinen Definition der obengenannten aktiven Modifizierungsmittelkomponenten A1 bis A6 und der aktiven Modifizierungsmittelkomponenten B1 bis B2 werden als Finishgemische auf die Substrate TS-1 und TS-2 auf die in den Beispielen angegebene Weise aufgebracht, wobei die verwendeten Finishgemische die folgende Zusammensetzung haben:



Beispiel II

A. Ein 30,5 cm breites Band aus endlosem ungewebtem Polypropylenmaterial (TS-1) gemäß Beispiel I wird in einem Bad von A1-Finish auf die in Fig. 4 gezeigte allgemeine Weise mittels Walzen eingetaucht, durch erhitzte Quetschwalzen geführt, ofengetrocknet und handgewalzt zur Bildung eines Filterstranges von Standardbreite, der in 27 mm lange Filterelemente geschnitten wird (0,18 g, 24,35 mm Umfang), welche für Testzwecke mit F-1 bezeichnet werden.

B. Ein 30,5 cm breites Band aus endlosem ungewebtem Material (TS-1) wird wie in Beispiel I handgewalzt, jedoch ohne Eintauchen oder Trocknen wie bei Beispiel II-A. Der erhaltene Filterstrang wird dann in 27 mm lange Stücke (0,18 g) geschnitten, wie vorstehend erläutert, die hiernach für Vergleichszwecke als FC-1 bezeichnet werden.

C. Eine unter einer Abdeckung aufgebaute Filtertestvorrichtung, bestehend aus einer HCN/N&sub2;- Gasquelle mit ventilgesteuertem konstantem Druck, wird durch eine Glas- und Tygonröhre fließfähig an der stromabwärtigen Seite mit einem Filterhalter aus Kunststoff gesichert, welcher auf seiner stromabwärtigen Seite mit einem Drager-Rohr verbunden ist, welches mit HgCl&sub2; und Methylrotindikator für kolorimetrische HCN-Bestimmungen gefüllt ist.

D. Aus ungewebten Bändern der Bezeichnung F-1 und FC-1 erhaltene Filterelemente werden auf HCN-Entfernung getestet, indem repräsentative Filterelemene montiert und ein HCN-Stickstoff- Gasgemisch (1000 ppm HCN) durch die Testfilterelemente mit einer Geschwindigkeit von 50 ml/min während eines Zeitraumes von 12 min pro Test hindurchgeschickt wird. Die Testergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 erläutert.

Beispiel III

Beispiel II-A bis D wird wiederholt unter Verwendung der A2- und A3-Finishs als aktive Modifizierungsmittelkomponenten mit den entsprechenden Vergleichen. Die Proben, bezeichnet als F-2, F-3, FC-2 und FC-3, werden unter Benutzung eines Drager-Rohres, wie in Beispiel II erläutert, getestet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Beispiel IV

Unter Verwendung einer 30,5 cm breiten gekräuselten Stranglage von weichgemachtem Celluloseacetat mit einem Einzelfadentiter von 2,5 den und kreisförmigem Querschnitt, eingetaucht in A4- Finish, getrocknet, handgewalzt auf die in Beispielen II und III geschriebene Weise und zu 27 mm langen Filterelementen zerschnitten, wurden Testfilterelemente für die Prüfung auf HCN- Entfernung unter Verwendung des vorstehend erwähnten Drager- Rohres hergestellt. Die Testergebnisse sind unter G-1 und GC-1 in Tabelle 1 erläutert.

Beispiel V

Kamelhelle Tabakstränge werden zusammen mit 27 mm langen Testfilterelementen, die durch Eintauchen (30 s) von 30,5 cm gekräuselten Fasersträngen aus Polypropylenfasern (Einzelfadentiter 4,5 den, "y"-Querschnitt) in A5- bzw. A6-Finishs, anschließendes Lufttrocknen und Passieren einer Standard- Filterstrangmaschine erhalten worden waren, mit Papier umhüllt. 5 Testfilterzigaretten jeder Art werden auf einer Borgwaldt- Rauchmaschine (acht 2-Sekunden-Züge (35 ml)) geraucht, und die Hauptstromgase werden unter Verwendung eines Drager-Rohres wie zuvor erläutert auf HCN untersucht. Die durchschnittlichen Ergebnisse sind in Tabelle 1 unter C-1 und C-2 mit den Vergleichen CC-1 bzw. CC-2 erläutert.

Tabelle 1

Beispiel VI

Zwei 30,5 breite ungewebte Bänder der Bezeichnung TS-1, wie in Beispiel II-B erläutert, werden in B1- bzw. B2-Finishs (siehe vorstehend) eingetaucht, getrocknet, handgewalzt und zu 72 mm langen Filtern zerschnitten, wie es vorstehend beschrieben ist. Die Testfilter werden einzeln unter Verwendung des in Beispiel II erläuterten Systems getestet, mit der Ausnahme, daß das Drager-Rohr mit einem Chrom(VI)-Katalysator und p,p&min;- Diamino-m,m&min;-dimethoxybiphenyl als Farbindikator zum Nachweis von Resten von Stickoxid (NO) gefüllt war. Das Testgas enthält 100 ppm NO in Stickstoffgas, wobei 30 min bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 50 ml/min durchgeleitet wurde. Die Testergebnisse für S-1 und S-2 einschließlich der Vergleiche S-1C und S-2C sind in Tabelle 2 erläutert.

Tabelle 2

Beispiel VII

Zwei geöffnete Polypropylenfaserstrangsubstrate (TS-2), erhalten gemäß Beispiel IB, werden separat bis zur Sättigung mit A2- und B2-Finish-Gemischen besprüht unter Verwendung der abgeänderten Vorrichtung, wie sie schematisch in Fig. 2 erläutert ist, und dann luft- und walzengetrocknet. Der Strang wurde in die Garnitur einer Filterstrangmaschine eingeführt, wie in Beispiel II erläutert. Wahllos ausgewählte Filterelemente von 27 mm Länge, die dadurch erhalten worden waren (durchschnittliches Gewicht 0,18 g), werden auf NO- und HCN- Entfernung getestet. Die dabei erhaltenen Testergebnisse sind mit den in Tabelle 1 für A2-Finish und in Tabelle 2 für B2- Finish erhaltenen Ergebnisse vergleichbar.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung von toxische Gasbestandteile aus Zigarettenrauch selektiv entfernenden oder deren Konzentration regulierenden Zigarettenfilterelementen in einer Filterstrangmaschine, wobei als Garniturzuführung ein aus Polyolefin oder Celluloseacetat oder einer Kombination aus beiden bestehendes Substrat verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mit
    1. A) einer effektiven Menge mindestens einer aktiven Modifizierungsmittelkomponente, die mindestens eine Substanz der Gruppe Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumpermanganat, und Mangandioxid enthält und in einer wäßrigen Lösung nichtionischen grenzflächenaktiven Mittels gelöst oder dispergiert ist, und
    2. B) einer nichtionischen wäßrigen Lösung oder Dispersion von Glycerintriacetat behandelt wird, die

      ein Polyoxyalkylenderivat eines Sorbitanfettsäureesters oder

      einen Fettsäuremmonoester eines mehrwertigen Alkohols oder

      einen Fettsäurediester eines mehrwertigen Alkohols enthält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungsmittelkomponenten (A) und (B) auf unterschiedliche Substratoberflächen aufgebracht werden und daß das Substrat aus mindestens (a) einem geöffneten Faserstrang, (b) einer Lunte, (c) einem Band aus umgewebtem Material oder (d) einer Lage aus fibrilliertem Film besteht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungsmittelkomponenten (A) und (B) auf entgegengesetzte Seiten eines polyolefinhaltigen Substrats aufgebracht werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungsmittelkomponenten (A) und (B) durch Eintauchen oder Aufsprühen getrennt auf unterschiedliche Substrate aufgebracht werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polyolefinhaltige Substrat durch Glimm- oder Plasmaentladungsbehandlung vorbehandelt wird, bevor die aktiven Modifizierungsmittelkomponenten aufgetragen werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Garniturzuführung aus einem umgewebten Material in Kombination mit mindestens einem anderen Substrat besteht.






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