CH497857A - Filter für Tabakrauch - Google Patents

Description

  
 



  Filter für Tabakrauch
Die Erfindung betrifft ein Filter für Tabakrauch,   das    z. B. als   Filtermundstück    einer Zigarette oder als Filtereinsatz in einem Zigarettenhalter verwendbar ist.



   Bekanntlich ist Tabakrauch sehr komplex und enthält sowohl praktisch feste   Bestandtejichen    als auch Gase und Dämpfe. Die festen Bestandteile, z. B. Teer, Kohle und andere Stoffe einschliesslich Nikotin, bezeichnet man allgemein als Gesamtheit der Partikelanteile des Tabakrauches und betrachtet dieselben als Hauptquelle der Schädlichkeit des Tabakrauches für die Ge   sundheft    des Rauchers.



   Die Gase im Tabakrauch enthalten als Hauptkomponenten die üblichen Verbrennungsprodukte Kohlendioxyd und Wasserdampf, aber sie enthalten auch giftige Gase, wie Essigsäure, Schwefelwasserstoff und Ammoniumgas, oft noch   Zyanwasserstoffsäure    und Kohlenmonoxyd, welche alle als für den Raucher schädlich erachtet werden. Diese schädlichen Gase sind in wechselnden Anteilen je nach Art und Qualität des Tabaks vorhanden und geben dem Tabakrauch eine Säureeigenschaft, weil darin die allein basischen Ammoniumgase nur in sehr geringer Menge auftreten. Tatsächlich zeichnet sich der Rauch von Tabak, welcher aus Gasen und der Partikelgesamtheit besteht, dadurch aus, dass er sauer ist.



   Es sind schon viele Versuche unternommen worden, um Tabakrauch ohne Beeinträchtigung seines Aromas und Geschmacks zu reinigen und insbesondere daraus die Partikelgesamtheit zu beseitigen. Diese Versuche haben auf der physikalischen Filtrierung des Tabakrauchs beruht, jedoch nur zu eher bescheidenen Teilerfolgen geführt.



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filter für Tabakrauch, das eine Kalziumverbindung enthält und sich als sehr viel wirksamer als die bisher gebräuchlichen Filter erweist.



   Das erfindungsgemässe Filter zeichnet sich nun dadurch aus, dass mindestens eine Filterzone wenigstens vorwiegend aus einer Masse von   Kalziumhydroxyd-Teil    chen solcher Grösse besteht, dass dieselben ein Sieb von 60 A.S.T.M. Maschenweite (Masswert der American Society for Testing Materials) durchqueren können, jedoch durch ein Sieb von 80 A.S.T.M. Maschenweite zurückgehalten werden, wobei sich infolge der Reaktion von schädlichen Komponenten im Tabakrauch mit dem Kalziumhydroxyd ein Wasserniederschlag auf den Teilchen des Kalziumhydroxyds bildet, welcher befähigt ist, die physikalische Filtrierung der Gesamtheit der   Parti-    kelanteile des Tabakrauches ohne erhebliche Behinderung   des    Rauchdurchgangs durch das Filter zu steigern.



   Die durch Kalziumhydroxyd-Teilchen gebildete Filterzone kann vorzugsweise zwischen bisher gebräuchlichen Filterteilen eingeschlossen sein, um zusätzlich zur üblichen physikalischen Filtrierung eine Bindung von schädlichen Bestandteilen des Tabakrauches zu erreichen.



   Es ist festgestellt worden, dass die Wirksamkeit des Filters von der gewählten Korngrösse   dös    Kalziumhydroxyds abhängig ist und ein Optimum erreicht, wenn die Korngrösse der Kalziumhydroxydteilchen so gewählt wird, dass sie ein 60 A.S.T.M. Maschensieb   durch    queren, aber durch ein 80 A.S.T.M. Maschensieb zurückgehalten werden.



   Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Filters. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass durch Erhitzen reinen weissen Marmors   Kalziumoxyd    erzeugt und dasselbe dann abgekühlt und durch Mischen mit ausreichend Wasser zu einer Paste aus Kalziumhydroxyd verarbeitet wird, die bei einer Temperatur von ungefähr 1400 C getrocknet wird, worauf durch selektives Sieben der getrockneten Paste   Kalziumhydroxyd-Teilchen    erhalten werden, deren Grösse im Bereich zwischen 60 bis 80 A.S.T.M. Siebmaschenweite liegt.



   Die in einem Filter zur Verwendung gelangende   Menge des so gewonnenen Kalziumhydroxyds kann von der Art und Qualität des Tabaks abhängig sein.



   Die Erfindung wird anschliessend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, dass gelöschtes Kalziumhydroxyd in der erwähnten Körnungsgrösse zwischen zwei üblichen Filterteilen eingeschlossen sei, obwohl diese herkömmlichen Filterteile in der nachfolgenden Beschreibung nicht erwähnt werden.



   Der durch das Filter gesogene Tabakrauch transportiert eine Partikelgesamtheit in Abhängigkeit von seiner Strömungsgeschwindigkeit infolge der durch den Raucher ausgeübten Saugwirkung und in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Dichte des Rauches, welche der Partikelgesamtheit ermöglicht, in der Gas- und Dampfströmung zu schweben und getragen zu werden.



  Wenn die Rauchströmung im Filter durch das gelöschte Kalziumhydroxyd behindert und somit die Strömungsgeschwindigkeit vermindert wird, erfolgt ein erster Niederschlag von Rauchpartikeln.



   Da der Tabakrauch Wasserdampf enthält, reagieren in seiner Gegegenwart die   Kalziumhydroxydteiichen    des Filters mit den im Tabakrauch vorhandenen Säuredämpfen. Es handelt sich dabei um eine normale Reaktion zwischen Säuren und Basen, aus welcher hier das Kalziumsalz von Säure und Wasser hervorgeht.



   Dieses in der chemischen Reaktion gebildete Wasser schlägt sich im Filter als Flüssigkeitsbelag an den   Kal-    ziumhydroxydteilchen nieder, weshalb der durch das Filter strömende Tabakrauch diesen Flüssigkeitsniederschlag durchqueren muss. Es hat sich gezeigt, dass der Tabakrauch nach dem Durchqueren des   Wasserniedier-    schlags vom einziehenden Raucher als mild, frisch und angenehm empfunden wird.



   Während dieses Rauchdurchgangs durch den Wasserniederschlag an den Teilchen des Kalziumhydroxyds im Filter werden aber auch weitere Rauchkomponenten, wie Ammoniak und Nikotin im Wasser teilweise aufgelöst. Zwar ist die niedergeschlagene Wassermenge verhältnismässig gering, weshalb auch die darin zur Auflösung gelangende Menge dies Nikotin und Ammoniaks klein ist, doch bilden diese Komponenten an der Gesamtmenge des Tabakrauches einen so kleinen Anteil, dass praktisch eine wirkliche Beseitigung dieser Komponenten durch ihre Auflösung in dem chemisch erzeugten   Wasserniederschlag    im Filter stattfindet.



   Daher ist zu verstehen, dass die   Säuredämpfe    des Tabakrauches, wie Essigsäure, Schwefelwasserstoff usw.



  daraus durch die chemische Reaktion und die Am   monlumgase    durch Auflösung im Filter beseitigt werden. Diese Gase gehören zu den dichteren Gasen des Tabakrauches, dessen Dichte nach deren Beseitigung erkennbar vermindert ist. Während der Tabakrauch mit seiner ursprünglichen Dichte die Partikelgesamtheit mitzutragen vermochte, ist nun seine Dichte auf ein Mass gesunken, bei dem er dazu nicht mehr fähig ist. Demzufolge findet im Filter eine Ablagerung eines sehr grossen Anteil der Rauchpartikel statt.



   Zusätzlich zur chemischen Reaktion und der Ablagerung infolge der Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit und Dichte des Tabakrauches bewirkt das Hindurchsaugen des Rauches durch   den    Wasserniederschlag im Filter eine physikalische Filtrierung bezüglich der Partikelgesamtheit. Dabei ergibt sich eine Art Kohäsionswirkung zwischen der Wasseroberfläche auf den Kalziumhydroxydteilen und den Rauchpartikeln.



   Es ist festgestellt worden, dass ein Kalziumhydroxyd von der beschriebenen Beschaffenheit enthaltendes Filter einen sehr hohen Prozentsatz   (in    einigen Fällen bis 90 %) der Partikelgesamtheit, der schädlichen Gase und des Nikotins aus dem Tabakrauch zurückzuhalten vermag, ohne das Aroma und den Geschmak des Tabakrauches zu beeinträchtigen. Überdies ist auch festgestellt worden, dass durch das Filter gelangter Tabakrauch einen ganz entscheidend verminderten Säuregehalt aufweist, was durch Versuche mit verschiedenen Indikatoren, wie Methylrot, Methylorange, usw. bestätigt worden ist, woraus sich ergibt, dass die Säurekomponenten des ursprünglichen Tabakrauches weitgehend beseitigt worden sind.



   Versuche haben   gezeigt,    dass beim Vermindern der Korngrösse der im Filter verwendeten Teilchen des   Kal-    ziumhydroxyds auf den bevorzugten Grössenbereich von 60-80 A.S.T.M. Siebmaschenweite die Wirksamkeit des Filters zunimmt. Wird jedoch die Korngrösse der   Kal-    ziumhydroxydteilchen weiter vermindert, so dass die Teilchen ein 80 A.S.T.M. Maschensieb durchqueren können, neigt das Filter dazu, verstopft zu werden, und funktioniert bei weitem nicht mehr so befriedigend.



   Aus diesen Darlegungen ergibt sich, dass beim Filtrieren von Tabakrauch mittels des beschriebenen Filters der saure Dämpfe und Gase und Wasserdampf enthaltende Rauchstrom mit dem ungiftigen, in körnigem Zustand befindlichen Kalziumhydroxyd in Berührung und zur Reaktion gebracht wird, um neutrale Stoffe und Wasser zu ergeben, das einen Niederschlag auf den Kalziumhydroxydteilchen bildet und andere im Tabakrauch vorhandene Komponenten auflöst, wobei die Dichte der gasförmigen Bestandteile des Tabakrauches ausreichend vermindert wird, um eine beträchtliche Ablagerung der Partikelgesamtheit des Tabakrauches an der alkalischen Substanz des Filters zu bewirken.



   Das beschriebene Filter eignet sich vorzugsweise zum Einsetzen in einen Zigarettenhalter, doch kann das Filter ebensogut als Teil eines Filtermundstücks einer Zigarette verwendet werden.



      PATENTANSPRÜCHE   
I. Filter für Tabakrauch, das eine Kalziumverbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Filterzone wenigstens vorwiegend aus einer Masse von   Kalziumhydroxyd-Teilchen    solcher Grösse besteht, dass dieselben ein Sieb von 60 A.S.T.M. Maschenweite durchqueren können, jedoch durch ein Sieb von 80 A.S.T.M. Maschenweite zurückgehalten werden, wobei sich infolge der Reaktion von schädlichen Komponenten im Tabakrauch mit dem Kalziumhydroxyd ein Wasserniederschlag auf den Teilchen des Kalziumhydroxyds bildet, welcher befähigt ist, die physikalische Filtrierung der Gesamtheit der Partikelanteile des Tabakrauches ohne erhebliche Behinderung des Rauch durchgangs durch das Filter zu steigern.

 

   II. Verfahren zur Herstellung des Filters nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass durch Erhitzen reinen weissen Marmors   Kalziumoxyd    erzeugt und dasselbe dann abgekühlt und durch Mischen mit ausreichend Wasser zu einer Paste aus   Kalziurnhydroxyd    verarbeitet wird, die bei einer Temperatur von ungefähr 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. Menge des so gewonnenen Kalziumhydroxyds kann von der Art und Qualität des Tabaks abhängig sein.

   Die Erfindung wird anschliessend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, dass gelöschtes Kalziumhydroxyd in der erwähnten Körnungsgrösse zwischen zwei üblichen Filterteilen eingeschlossen sei, obwohl diese herkömmlichen Filterteile in der nachfolgenden Beschreibung nicht erwähnt werden.

   Der durch das Filter gesogene Tabakrauch transportiert eine Partikelgesamtheit in Abhängigkeit von seiner Strömungsgeschwindigkeit infolge der durch den Raucher ausgeübten Saugwirkung und in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Dichte des Rauches, welche der Partikelgesamtheit ermöglicht, in der Gas- und Dampfströmung zu schweben und getragen zu werden.

   Wenn die Rauchströmung im Filter durch das gelöschte Kalziumhydroxyd behindert und somit die Strömungsgeschwindigkeit vermindert wird, erfolgt ein erster Niederschlag von Rauchpartikeln.

   Da der Tabakrauch Wasserdampf enthält, reagieren in seiner Gegegenwart die Kalziumhydroxydteiichen des Filters mit den im Tabakrauch vorhandenen Säuredämpfen. Es handelt sich dabei um eine normale Reaktion zwischen Säuren und Basen, aus welcher hier das Kalziumsalz von Säure und Wasser hervorgeht.

   Dieses in der chemischen Reaktion gebildete Wasser schlägt sich im Filter als Flüssigkeitsbelag an den Kal- ziumhydroxydteilchen nieder, weshalb der durch das Filter strömende Tabakrauch diesen Flüssigkeitsniederschlag durchqueren muss. Es hat sich gezeigt, dass der Tabakrauch nach dem Durchqueren des Wasserniedier- schlags vom einziehenden Raucher als mild, frisch und angenehm empfunden wird.

   Während dieses Rauchdurchgangs durch den Wasserniederschlag an den Teilchen des Kalziumhydroxyds im Filter werden aber auch weitere Rauchkomponenten, wie Ammoniak und Nikotin im Wasser teilweise aufgelöst. Zwar ist die niedergeschlagene Wassermenge verhältnismässig gering, weshalb auch die darin zur Auflösung gelangende Menge dies Nikotin und Ammoniaks klein ist, doch bilden diese Komponenten an der Gesamtmenge des Tabakrauches einen so kleinen Anteil, dass praktisch eine wirkliche Beseitigung dieser Komponenten durch ihre Auflösung in dem chemisch erzeugten Wasserniederschlag im Filter stattfindet.

   Daher ist zu verstehen, dass die Säuredämpfe des Tabakrauches, wie Essigsäure, Schwefelwasserstoff usw.

   daraus durch die chemische Reaktion und die Am monlumgase durch Auflösung im Filter beseitigt werden. Diese Gase gehören zu den dichteren Gasen des Tabakrauches, dessen Dichte nach deren Beseitigung erkennbar vermindert ist. Während der Tabakrauch mit seiner ursprünglichen Dichte die Partikelgesamtheit mitzutragen vermochte, ist nun seine Dichte auf ein Mass gesunken, bei dem er dazu nicht mehr fähig ist. Demzufolge findet im Filter eine Ablagerung eines sehr grossen Anteil der Rauchpartikel statt.

   Zusätzlich zur chemischen Reaktion und der Ablagerung infolge der Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit und Dichte des Tabakrauches bewirkt das Hindurchsaugen des Rauches durch den Wasserniederschlag im Filter eine physikalische Filtrierung bezüglich der Partikelgesamtheit. Dabei ergibt sich eine Art Kohäsionswirkung zwischen der Wasseroberfläche auf den Kalziumhydroxydteilen und den Rauchpartikeln.

   Es ist festgestellt worden, dass ein Kalziumhydroxyd von der beschriebenen Beschaffenheit enthaltendes Filter einen sehr hohen Prozentsatz (in einigen Fällen bis 90 %) der Partikelgesamtheit, der schädlichen Gase und des Nikotins aus dem Tabakrauch zurückzuhalten vermag, ohne das Aroma und den Geschmak des Tabakrauches zu beeinträchtigen. Überdies ist auch festgestellt worden, dass durch das Filter gelangter Tabakrauch einen ganz entscheidend verminderten Säuregehalt aufweist, was durch Versuche mit verschiedenen Indikatoren, wie Methylrot, Methylorange, usw. bestätigt worden ist, woraus sich ergibt, dass die Säurekomponenten des ursprünglichen Tabakrauches weitgehend beseitigt worden sind.

   Versuche haben gezeigt, dass beim Vermindern der Korngrösse der im Filter verwendeten Teilchen des Kal- ziumhydroxyds auf den bevorzugten Grössenbereich von 60-80 A.S.T.M. Siebmaschenweite die Wirksamkeit des Filters zunimmt. Wird jedoch die Korngrösse der Kal- ziumhydroxydteilchen weiter vermindert, so dass die Teilchen ein 80 A.S.T.M. Maschensieb durchqueren können, neigt das Filter dazu, verstopft zu werden, und funktioniert bei weitem nicht mehr so befriedigend.

   Aus diesen Darlegungen ergibt sich, dass beim Filtrieren von Tabakrauch mittels des beschriebenen Filters der saure Dämpfe und Gase und Wasserdampf enthaltende Rauchstrom mit dem ungiftigen, in körnigem Zustand befindlichen Kalziumhydroxyd in Berührung und zur Reaktion gebracht wird, um neutrale Stoffe und Wasser zu ergeben, das einen Niederschlag auf den Kalziumhydroxydteilchen bildet und andere im Tabakrauch vorhandene Komponenten auflöst, wobei die Dichte der gasförmigen Bestandteile des Tabakrauches ausreichend vermindert wird, um eine beträchtliche Ablagerung der Partikelgesamtheit des Tabakrauches an der alkalischen Substanz des Filters zu bewirken.

   Das beschriebene Filter eignet sich vorzugsweise zum Einsetzen in einen Zigarettenhalter, doch kann das Filter ebensogut als Teil eines Filtermundstücks einer Zigarette verwendet werden.

   PATENTANSPRÜCHE I. Filter für Tabakrauch, das eine Kalziumverbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Filterzone wenigstens vorwiegend aus einer Masse von Kalziumhydroxyd-Teilchen solcher Grösse besteht, dass dieselben ein Sieb von 60 A.S.T.M. Maschenweite durchqueren können, jedoch durch ein Sieb von 80 A.S.T.M. Maschenweite zurückgehalten werden, wobei sich infolge der Reaktion von schädlichen Komponenten im Tabakrauch mit dem Kalziumhydroxyd ein Wasserniederschlag auf den Teilchen des Kalziumhydroxyds bildet, welcher befähigt ist, die physikalische Filtrierung der Gesamtheit der Partikelanteile des Tabakrauches ohne erhebliche Behinderung des Rauch durchgangs durch das Filter zu steigern.

   II. Verfahren zur Herstellung des Filters nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass durch Erhitzen reinen weissen Marmors Kalziumoxyd erzeugt und dasselbe dann abgekühlt und durch Mischen mit ausreichend Wasser zu einer Paste aus Kalziurnhydroxyd verarbeitet wird, die bei einer Temperatur von ungefähr

   1400 C getrocknet wird, worauf durch selektives Sieben der getrockneten Paste Kalziumhydroxyd-Teilchen erhalten werden, deren Grösse im Bereich zwischen 60 bis 80 A.S.T.M. Siebmaschenweite liegt.

   UNTERANSPRUCH Filter nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Filterzone zwischen abgesonderten Filterzonen mit üblichen Filterteilen eingeschlossen ist.