CH428533A

CH428533A - Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers

Info

Publication number: CH428533A
Application number: CH1581864A
Authority: CH
Inventors: Wolf Helmut
Original assignee: Lohmann Kg
Priority date: 1963-12-10
Filing date: 1964-12-08
Publication date: 1967-01-15
Also published as: DE1432686A1; US3342188A; AT262122B; GB1020257A

Description

Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers
Die bekannten Filterkörper für Tabakwaren, insbesondere für Zigaretten, müssen einerseits einen nicht übersteigerten Zugwiderstand bieten, jedoch anderseits fähig sein, die erwünschte Absorption gesundheitsschädlicher Stoffe wirksam zu ermöglichen.

Die erstere Voraussetzung erfordert eine während des Abbrandes des Tabaks aufrechterhaltene Porosität, die zweite Voraussetzung wird nur erreicht, wenn die verschiedenen gesundheitsschädlichen Voraussetzungen insgesamt berücksichtigt werden. Hierzu gehört auch die Vermeidung von Staub und Schnittstaub, die Ausschaltung von durch die Verbrennungstemperatur entstehenden chemischen Umwandlungen oder Verbrennungsprodukten im Filtermaterial; auch muss beachtet werden, dass der Rauch im Filterkörper nicht so stark ausgetrocknet wird, dass eine Beeinträchtigung des Ta bakgeschmacks eintritt.

Aus dem Stand der Technik ergeben sich mannigfache Vorschläge zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten.

So sind lockeres Baumwollmaterial oder lockere Zellstoffwatte, aus Holzzellulose gewonnene Fasergebilde und auch Formkörper aus diesen Stoffen für die Herstellung von Filterkörpern bekannt. Bei diesen Stoffen ergibt sich die Schwierigkeit, dass die Fasern aufgrund ihrer starken Saugfähigkeit die Filterkanäle verstopfen, so dass ein unerwünscht grosser Zugwiderstand in Kauf genommen werden muss.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten hat man das Fasermaterial auch mit Bindemitteln verfestigt, wodurch Rauchkanäle entstehen, die während des Abbrandes der Rauchware offenbleiben; hierbei ergeben sich jedoch durch die Verbrennungstemperatur höchst unerwünschte Einflüsse des Verfestigungsmaterials, die sich auch gesundheitsschädlich auswirken können.

Fabrikatorisch ergibt sich die weitere Schwierigkeit, dass die Fil;D:rkörper watteähnlicher, weicher Struktur auf den schnellaufenden Zigarettenmaschinen nicht störungsfrei verarbeitet werden können. Aus letzteren Erfordernissen werden die Filterkörper aus nebeneinanderliegenden Fäden zu Strängen geformt; diese bestehen hauptsächlich aus Zelluloseacetat. Durch das erforderliche Schneiden auf die Länge der Filterkörper entsteht Schnittstaub, der sich als gesundheitsgefährlich erwiesen hat. Um dies zu vermeiden, hat man stark faserige Papierbahnen zu Filterkörpern geformt und diese durch Formtrichter mit dem geformten Tabak vereinigt. Papiermetarial hat man auch bereits mit Wattefloren kombiniert, jedoch weist auch dieses Material keine geregelte Porosität auf.

Diese ist auch dann nicht regelbar, wenn - wie ebenfalls bekannt - Papierstreifen oder sonstiges faserhaltiges Material durch Lochung oder Prägung mit unregelmässigen Filterkanälen versehen wird, weil bei der Fabrikation auf der Zigarettenmaschine die erzeugten Durchlochungen unkontrollierbar zusammengepresst werden.

Es wurde nun die überraschende Feststellung getroffen, dass man einen Filterkörper für Tabakwaren, insbesondere für Zigaretten, aus Kunstfasern auf Zellulosebasis und Baumwollbeimischungen in durchaus vorteilhafter Weise dadurch herstellen kann, dass - und darin besteht die Erfindung - durch Laugenbehandlung die Faseroberflächen einer Florbahn angelöst werden, die durch anschliessende Neutralisation und Trocknung zu einem hochporösen Vliesstoff bindemittelfrei und formbeständig verfestigt und zu Filterkörpern geformt wird.

Dem unverfestigten Ausgangsfaserflor, der vorzugsweise aus Zellwolle geeigneter Stapellänge besteht, kann bis zu 20 % Baumwollfaseranteile zugemischt werden.

Die Oberflächen bzw. auch die Kanten des verfestigten Vliesstoffes können aufgerauht werden.

Ein aus mehreren übereinander geschichteten Florbahnen aufgebauter Vliesstoff kann durch Falten zu Filterkörpern geformt werden. Eine mehrschichtige Vliesstoffbahn kann auch durch Rollen zu einem Filterkörper geformt werden.

Der verfestigte Vliesstoff wird vorzugsweise mindestens teilweise metallisiert. Hierbei werden die Fasern selbst ganz oder teilweise mit einem Metallüberzug aus Aluminium oder sonstigen geeigneten Metallen ver sehen. Die Metallisierung kann durch Aufdampfen, Kathodenzerstäubung oder dergleichen erfolgen.

Weitere Möglichkeiten, den Filterkörper hinsichtlich der geforderten Eigenschaften zu variieren, ergeben sich aus der Auswahl des Zellwolltyps, des Titers und der Stapellänge. Hierbei ist auch eine Anpassung an die Art des Tabaks möglich.

Das Aufrauhen des verfestigten und stabilisierten Vliesstoffes kann mechanisch oder chemisch erfolgen; gleiches gilt für die Faserränder. Die Schichtung des unverfestigten Vlieses erfolgt zweckmässig durch Nadelung auf Nadeltischen. Hierbei kann auch eine Richtungsorientierung der unverfestigten Faserbündel erreicht werden.

Die Herstellung der Filterkörper kann in der Weise erfolgen, dass man die Ausgangsflorbahn aus Kunstfasern auf Zellulosebasis und B aumwollbeinaischungen durch ein Laugenbad von 5- bis 15 % iger NaOH bei Temperaturen von -5 bis +150 C mit einer Verweilzeit von 0,5 bis 1 Minute leitet, neutralisiert, die Salze auswäscht und trocknet.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Filterkörper weisen gleichsam aus der ersten Fabrikationsstufe der bindemittelfrei-formbeständig erzielten Stabilisierung eine überraschend hohe Porosität auf; die Poren sind unregelmässig, jedoch völlig formbeständig; die Porenöffnungen bleiben auch bei der maschinellen Verarbeitung mit Sicherheit erhalten. Die Fasern sind frei von Fremdstoffen und trotzdem nicht quellfähig, so dass die Filterwirkung während des gesamten Abbrandes gleichmässig ist. Schnittstaub, lose Kurzfasern oder dergleichen sind ebenso ausgeschlossen wie die Umsetzung von Zusätzen aus Verbrennungsprodukten, die von Bindemitteln herrühren. Ferner ist bei einer ganzen oder teilweisen Metallisierung eine völlig feste Verbindung zwischen der Metallschicht und dem Fasermaterial erreicht.

Die bei der Laugenbehandlung des Ausgangsmaterials erzielte Faserkräuselung kann durch die Baumwollanteile, die bis zu 20 % betragen können, zusätzlich variiert werden, wodurch sich ebenfalls eine zusätzliche Porosität ergibt.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers für Tabakwaren, insbesondere für Zigaretten, bestehend aus Kunstfasern auf Zellulosebasis und Baumwollbeimischungen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Laugenbehandlung die Faseroberflächen einer Florbahn angelöst werden, die durch anschliessende Neutralisation und Trocknung zu einem hochporösen Vliesstoff bindemittelfrei und formbeständig verfestigt und zu Filterkörpern geformt wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem unverfestigten Ausgangsflor bis zu 20 % Baumwollfaseranteile zugemischt werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen bzw. auch die Kanten des verfestigten Vliesstoffes aufgerauht werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus mehreren übereinander geschichteten Florbahnen aufgebauter Vliesstoff durch Falten zu Filterkörpern geformt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrschichtige Vliesstoffbahn durch Rollen zu einem Filterkörper geformt wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der verfestigte Vlies stoff mindestens teilweise metallisiert wird.