DE102006020294A1 - Tobacco filter use in filter cigarette, has mineral storage with grain size of one to six millimeter and mineral storage is formed from zeolite which is coated with hydrophobically active layer - Google Patents

Tobacco filter use in filter cigarette, has mineral storage with grain size of one to six millimeter and mineral storage is formed from zeolite which is coated with hydrophobically active layer Download PDF

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Abstract

The tobacco filter (26) has a mineral storage. The mineral storage has a grain size of t to 6 mm. The mineral storage is formed from zeolite. The zeolite is coated with a hydrophobically active layer. The tobacco filter consists of an emulsion of a polydimethylsiloxane and water.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rauchwarenfilter, insbesondere einen Filter für eine Zigarette.The The present invention relates to a tobacco product filter, in particular a filter for a cigarette.

Rauchwaren werden seit langer Zeit in nahezu allen Kulturkreisen geraucht. Neben dem damit verbundenen Genuss hat sich aber auch gezeigt, dass der Genuss von Tabak gesundheitsgefährdend ist. Insbesondere ist nachgewiesen, dass das Risiko, an Krebs zu erkranken, bei Rauchern deutlich erhöht ist.Head Shop are smoked for a long time in almost all cultures. In addition to the associated enjoyment has also shown that the consumption of tobacco is hazardous to health. In particular demonstrated that the risk of developing cancer in smokers is significantly increased.

Um die gesundheitsschädlichen Bestandteile des Tabaks beim Inhalieren zu reduzieren, werden Filter eingesetzt, die entweder mit der Rauchware fest verbunden sind (z.B. Zigarettenfilter), oder die jeweils beim Rauchen in den Rauchstrom gebracht werden (z.B. Filter für Pfeifen). Diese Filter sollen zum einen krebserregende Teerprodukte und zum anderen die Droge „Nikotin" (Nervengift) zurückhalten. Trotz ständiger Verbesserung von Filtermaterialien ist es nicht möglich, sämtliche Schadstoffe zurückzuhalten. Dies ist aber auch dadurch bedingt, dass zwar Schadstoffe zurückgehalten werden sollen, der Rauchgenuss jedoch nicht zu sehr eingeschränkt werden darf. Der Geschmack oder die Nikotinaufnahme soll nicht derart reduziert werden, dass der Raucher die Lust am Genuss verliert. Viele Raucher verkürzen Filter sogar, indem sie sie abbrechen, um somit einen stärkeren Geschmack zu erzielen.Around the harmful ones Inhaling components of tobacco become filters used, which are either firmly connected to the smoking product (e.g. Cigarette filter), or each smoking in the smoke stream be brought (e.g., filters for Pipes). These filters are intended for a carcinogenic tar products and on the other hand the drug "nicotine" (nerve poison) withhold. Despite the constant Improvement of filter materials is not possible, all Withhold pollutants. But this is also due to the fact that while retaining pollutants but the smoking pleasure should not be restricted too much may. The taste or nicotine intake should not be so reduced be that the smoker loses the pleasure of pleasure. Many smokers shorten Filter even by breaking it off, thus giving it a stronger flavor to achieve.

Für Zigaretten haben sich Filter aus Zellulose durchgesetzt. Diese wird in einem aufwendigen chemischen Prozess zu Zellulose Triacetat umgewandelt. Die Acetat-Flocken, das Zwischenprodukt, wird mit Hilfe von Aceton in eine Spindellösung übergeführt. Diese wird mit speziellen Spinnmaschinen zu langen Fäden gesponnen, die einen ganz bestimmten Querschnitt aufweisen. Sehr viele Fäden werden zu einem Endlos-Band zusammengeführt, das schließlich der Zigarettenindustrie als Grundlage für den Filter dient.For cigarettes filters made of cellulose have prevailed. This one is in one elaborate chemical process converted to cellulose triacetate. The acetate flake, the intermediate, is made using acetone converted into a spindle solution. These is spun with special spinning machines to long threads, which is a whole have certain cross section. Very many threads become an endless band merged, that finally the cigarette industry serves as the basis for the filter.

Besonders bei so genannten "leichten" Zigaretten wird der Filter mit winzigen Löchern versehen. Dadurch soll der Rauch mit Luft verdünnt werden, so dass er weniger Teer und Nikotin enthält.Especially with so-called "light" cigarettes the filter with tiny holes Mistake. This is intended to dilute the smoke with air, making it less so Contains tar and nicotine.

Inzwischen ist sogar umstritten, ob Filterzigaretten weniger schädlich sind als filterlose Zigaretten. Beim Inhalieren werden feinste Fasern mit in die Lunge transportiert, die die Anzahl der inhalierten Substanzen steigern. Gleichzeitig führt der größere Widerstand beim Saugen zu einer längeren Saugphase und somit zu einer tieferen Inhalation als bei filterlosen Zigaretten.meanwhile is even controversial whether filter cigarettes are less harmful as filterless cigarettes. Inhalation becomes the finest fibers transported to the lungs containing the number of inhaled substances increase. At the same time leads the greater resistance when sucking to a longer Suction phase and thus to a lower inhalation than with filterless Cigarettes.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen verbesserten Filter für Rauchwaren zu schaffen. Der Filter soll zum einen Schadstoffe zurückhalten, zum anderen aber den Rauchgenuss möglichst wenig beeinflussen. Der Tabak soll nicht verändert werden, insbesondere sollen die kohlenabhängigen Schadstoffe möglichst eliminiert werden.The The object of the present invention is now to provide an improved Filter for To create tobacco products. The filter should hold back on the one hand pollutants, on the other hand, however, influence the smoking pleasure as little as possible. The tobacco should not be changed In particular, the carbon-dependent pollutants should as possible be eliminated.

Die Aufgabe wird durch einen Rauchwarenfilter mit einem Speichermineral gelöst.The Task is by a tobacco product filter with a storage mineral solved.

Als Speichermaterial kommt insbesondere natürliches oder synthetisches Zeolith in Frage. Hinzu kommen u.a. Zeolith-Variitäten, wie Skolezit und Natrolith. In großen Mengen verwendete natürliche Zeolithe sind Klinoptilolith und Heulandit. Zeolith oder Siedestein bezeichnet eine lockere Gruppe chemisch sehr komplexer Silikat-Minerale. Zeolith hat eine variable Farbe, weiß, gelb, braun oder rosa sind auch oft vertreten, auch farblose Varianten existieren. Wesentlich ist, dass das Mineral je nach Typ bis etwa 40% des Trockengewichts an Wasser speichern kann.When Storage material comes in particular natural or synthetic Zeolite in question. In addition, u.a. Zeolite variations, like Skolezite and Natrolite. In big Quantities used natural zeolites are clinoptilolite and heulandite. Called zeolite or boiling stone a loose group of chemically very complex silicate minerals. zeolite has a variable color, white, yellow, brown or pink are also often represented, even colorless variants exist. It is essential that the mineral depending on the type to about 40% of the dry weight of water can store.

Zeolithe bestehen aus einer mikroporösen Gerüststruktur aus AlO4 – und SiO4-Tetraedern. Dabei sind Aluminium- und Silizium-Atome untereinander durch Sauerstoffatome verbunden. Je nach Strukturtyp ergibt sich dadurch eine Struktur aus gleichförmigen Poren und/oder Kanälen, in denen Stoffe absorbiert wer den können. Zeolithe können damit gleichsam als Siebe verwendet werden, da nur Moleküle in den Poren absorbieren, welche einen kleineren kinetischen Durchmesser besitzen als die Porenöffnungen der Zelolithstruktur. Zeolithe fallen daher auch in die Gruppe der Molekularsiebe.Zeolites consist of a microporous framework structure of AlO 4 and SiO 4 tetrahedra. Here, aluminum and silicon atoms are interconnected by oxygen atoms. Depending on the type of structure, this results in a structure of uniform pores and / or channels in which substances can be absorbed who can. Zeolites can thus be used as sieves, since only molecules absorb in the pores, which have a smaller kinetic diameter than the pore openings of the Zelolithstruktur. Zeolites therefore also fall into the group of molecular sieves.

Erfindungsgemäß können auch modifizierte Zeolithe eingesetzt werden. Durch Ionenaustausch oder chemische Behandlungen können Zeolithe derart verändert werden, dass eine Erhöhung der katalytischen Wirkung und/oder eine Erhöhung der thermischen oder chemischen Beständigkeit erzielt wird.Also according to the invention modified zeolites are used. By ion exchange or chemical treatments can Zeolites changed so much be that an increase the catalytic effect and / or an increase in the thermal or chemical resistance is achieved.

Zeolith hat weiterhin eine ausgezeichnete Wirkung als Ionentauscher, es kann Schadstoffe nicht nur speichern, sondern auf dem Wege des Ionentausches zerlegen und in harmlose Grundsubstanzen aufteilen.zeolite has furthermore an excellent effect as an ion exchanger, it Not only can pollutants be stored, but also by means of ion exchange disassemble and divide it into harmless basic substances.

Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Rauchwarenfilter aus Zeolith eine Korngröße von ca. 1 mm bis 6 mm auf, wodurch ein angenehmer Luft- und Rauchstrom durch den Rauchwarenfilter ermöglicht wird.advantageously, has the tobacco product filter according to the invention from zeolite a grain size of approx. 1 mm to 6 mm, allowing a pleasant flow of air and smoke through allows the tobacco product filter becomes.

Erfindungsgemäß können die vorteilhaften Eigenschaften oder Fähigkeiten des Speicherminerals dadurch erhöht werden, wenn die hydrophilen Mineralien hydrophobiert werden, also die Mineralien derart beschichtet werden, dass sie vom Rauch oder während des Rauchens nicht befeuchtet werden.According to the invention, the advantageous properties or abilities of the storage mineral can be increased if the hydrophilic minerals are rendered hydrophobic, ie the minerals be coated so that they are not moistened by smoke or smoking.

Vorteilhafterweise erfolgt eine solche hydrophobe Beschichtung mit einem Stoff, der unter Belastung bzw. bei Hitze geschmacksfrei bleibt und auch keine Schadstoffe abgeben darf, die ihrerseits schädlich sein können. Erfindungsgemäß wird deshalb vorteilhafterweise ein Polydimethylsiloxan verwendet. Das in entsprechender Korngröße vorliegende Zeolith wird mit Polydimethylsiloxan eingesprüht und vermischt, der Anteil an Polydimethylsiloxan an der Gesamtmasse beträgt etwa 2 bis 10%, vorteilhafterweise etwa 5%. Polydimethylsiloxan ist auch unter den Bezeichnungen Dimetikon oder Simetikon bekannt. Dieser Zusatzstoff ist von minus 240°C bis 1.600°C stabil und zerfällt nicht, so dass es für einen Einsatz in einem Rauchwarenfilter äußerst geeignet ist. Erfindungsgemäß ist auch eine Emulsion aus Wasser und Polydimethylsiloxan verwendbar, der Rauchwarenfilter beinhaltet dann etwa 2-20%, vorzugsweise 10% dieser Emulsion. Der Anteil von Wasser zu Polydimethylsiloxan in der Emulsion beträgt etwa 2:1, vorzugsweise 35% an Polydimethylsiloxan.advantageously, Such a hydrophobic coating is made with a substance that under load or heat remains tasteless and no May release pollutants, which in turn may be harmful. Therefore, according to the invention advantageously a polydimethylsiloxane used. The corresponding in Grain size present Zeolite is sprayed with polydimethylsiloxane and mixed, the proportion of polydimethylsiloxane in the total mass is about 2 to 10%, advantageously about 5%. Polydimethylsiloxane is also called Dimetikon or Simetikon known. This additive is stable from minus 240 ° C to 1,600 ° C and disintegrates not, so it for an insert in a tobacco filter is extremely suitable. Also according to the invention an emulsion of water and polydimethylsiloxane usable, the The tobacco product filter then contains about 2-20%, preferably 10% of these Emulsion. The proportion of water to polydimethylsiloxane in the emulsion is about 2: 1, preferably 35% of polydimethylsiloxane.

Der erfindungsgemäße Rauchwarenfilter kann als separater Filter beispielsweise für Pfeifen eingesetzt werden, er kann aber auch unmittelbar in eine bereits gefertigte Zigarette eingesetzt sein. Im letzteren Fall hat sich gezeigt, dass es besonders günstig ist, wenn etwa 500 mg des erfindungsgemäßen Rauchwarenfilters zwischen dem bisher üblichen Filter, beispielsweise aus Zellulose, und dem Tabak angeordnet werden. Die besten Wirkungen wurden dann erzielt, wenn der erfindungsgemäße Rauchwarenfilter zwischen zwei Teile des bisherigen Zellulosefilters eingefügt wird. Der bisherige Zellulosefilter wird also geteilt und dazwischen wird ein erfindungsgemäßer Rauchwarenfilter eingesetzt. Theoretisch ist aber auch eine mundseitige Anordnung am Ende des Zellulosefilters möglich. Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Rauchwarenfilter auch ohne einen weiteren Filter, also anstelle des bisherigen Zellulosefilters eingesetzt werden.Of the inventive tobacco product filter can used as a separate filter for pipes, for example, but he can also directly into a cigarette already made be used. In the latter case, it has been shown that it is particularly favorable if about 500 mg of the tobacco product filter according to the invention between the usual Filter, such as cellulose, and the tobacco can be arranged. The best effects were achieved when the inventive tobacco product filter is inserted between two parts of the previous cellulose filter. The previous cellulose filter is thus divided and in between an inventive tobacco product filter used. Theoretically, however, is also a mouth-side arrangement on End of the cellulose filter possible. Basically the tobacco product filter according to the invention without another filter, so instead of the previous cellulose filter be used.

Die positive Wirkung des erfindungsgemäßen Rauchwarenfilters in einer Zigarette lässt sich weiterhin erfindungsgemäß auch dadurch steigern, wenn im Bereich des erfindungsgemäßen Rauchwarenfilters oder kurz davor kleine, rund umlaufende Einschnitte in den Außenmantel der Zigarette eingebracht werden, die einen Nebenluftstrom ermöglichen, der den Rauch verdünnt und den Rauchwarenfilter kühlt.The positive effect of the tobacco product filter according to the invention in one Cigarette leaves also according to the invention thereby increase, if in the range of the tobacco product filter according to the invention or shortly before small, all-round cuts in the outer jacket the cigarette are introduced, which allow a secondary air flow, which dilutes the smoke and cool the tobacco product filter.

Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Rauchwarenfilters wurde in zahlreichen Expertisen nachgewiesen. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass ein herkömmlicher Zellulosefilter in einer Rauchzone von 1,5 bis 4,5 cm, gemessen ab dem freien Ende der Zigarette in Richtung des Filters, etwa 460 mg/m3 an Substanzen passieren lässt, während der erfindungsgemäße Rauchwarenfilter mit Nebenlufteinschnitten nur 65 mg/m3 durchlässt. Nikotin wird dabei nicht vollständig gefiltert, da dies den Genuss zu stark einschränken würde.The effectiveness of the tobacco product filter according to the invention has been demonstrated in numerous expertises. For example, it has been found that a conventional cellulose filter in a smoke zone of 1.5 to 4.5 cm, measured from the free end of the cigarette in the direction of the filter, about 460 mg / m 3 of substances pass, while the inventive tobacco filter with Subliminal slits only 65 mg / m 3 lets through. Nicotine is not completely filtered, as this would limit the enjoyment too much.

Der Rauchwarenfilter kann auch mit Zement oder einem ähnlichen Material gebunden werden und sozusagen als Block an beliebiger Stelle im Rauch- und Luftstrom eingesetzt werden.Of the The tobacco filter can also be made with cement or similar Material are bound and, so to speak, as a block at any point be used in the smoke and air flow.

Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und sollen den Schutzbereich der Erfindung nicht auf diese einschränken. Es zeigen:Based The following figures illustrate the invention. The figures are there by way of example only and are intended to be the scope of the invention do not limit to this. Show it:

1 Aufbau einer handelsüblichen Zigarette, 1 Construction of a commercial cigarette,

2 Aufbau einer Zigarette mit einem erfindungsgemäßen Rauchwarenfilter, 2 Construction of a cigarette with a tobacco product filter according to the invention,

3 eine zweite Ausführungsvariante einer Zigarette mit einem erfindungsgemäßen Rauchwarenfilter, 3 a second embodiment of a cigarette with a tobacco product filter according to the invention,

4 eine dritte Ausführungsvariante einer Zigarette mit einem Rauchwarenfilter 4 a third embodiment of a cigarette with a tobacco filter

Die 1 bis 4 erläutern die Erfindung beispielhaft anhand einer handelsüblichen Filterzigarette 20. Dabei zeigt 1 eine solche Filterzigarette 20, bestehend aus einem Tabakabschnitt 22, an den sich ein Filter 24 anschließt. Die gezeigten Längenverhältnisse sind nur beispielhaft zu verstehen. Der gezeigte Filter 24 besteht üblicherweise aus einem Zellulosematerial.The 1 to 4 explain the invention by way of example with reference to a commercial filter cigarette 20 , It shows 1 such a filter cigarette 20 consisting of a tobacco section 22 to which a filter 24 followed. The length ratios shown are only to be understood as examples. The filter shown 24 usually consists of a cellulosic material.

2 zeigt eine erste Möglichkeit einer Anordnung eines erfindungsgemäßen Rauchwarenfilters 26. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rauchwarenfilter 26 in den Filter 24 derart integriert, das die Gesamtlänge des ursprünglichen Filters 24 im Wesentlichen beibehalten wird. Dies bedeutet, dass ein Teil des ursprünglichen Filters 24 durch den Rauchwarenfilter 26 ersetzt wird, wobei der Rauchwarenfilter 26 zwischen zwei Abschnitten des ursprünglichen Filters 24 angeordnet ist. Der Rauchwarenfilter 26 ist vorzugsweise aus einem natürlichen oder synthetischen Zeolith gebildet. 2 shows a first possibility of arranging a tobacco product filter according to the invention 26 , In the illustrated embodiment, the tobacco product filter 26 in the filter 24 integrated so that the total length of the original filter 24 is essentially maintained. This means that part of the original filter 24 through the tobacco product filter 26 is replaced, the tobacco product filter 26 between two sections of the original filter 24 is arranged. The tobacco product filter 26 is preferably formed from a natural or synthetic zeolite.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsvariante, bei der Einschnitte 28 in der Umhüllung des Filters 24 eine Frischluftzufuhr beim Ansaugen des Rauches ermöglichen. Die gezeigten Einschnitte 28 können auch andere Formen und Richtungen aufweisen, wesentlich ist, dass eine Frischluftzufuhr möglich ist, die auch den Rauchwarenfilter 26 kühlt. 3 shows an embodiment variant according to the invention, in the incisions 28 in the cladding of the filter 24 allow a fresh air intake while sucking in the smoke. The cuts shown 28 can also have other shapes and directions, it is essential that a fresh air supply is possible, which includes the tobacco product filter 26 cools.

4 verdeutlicht eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Filterzigarette 20 mit Rauchwarenfilter 26, bei der dieser unmittelbar angrenzend an den Tabakabschnitt 22 angeordnet ist, sich also zwischen dem Filter 24 und dem Tabakabschnitt 22 befindet. Bei dieser Ausführungsvariante kann die Länge des ursprünglichen Filters 24 beibehalten werden, er kann aber auch um die Länge des Rauchwarenfilters 26 reduziert werden. 4 illustrates an embodiment of a filter cigarette according to the invention 20 with a tobacco filter 26 in which this immediately adjacent to the tobacco section 22 is arranged, so between the filter 24 and the tobacco section 22 located. In this embodiment, the length of the original filter 24 It can also be maintained by the length of the tobacco product filter 26 be reduced.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsvarianten beschränkt, sondern umfasst vielmehr sämtliche gleichwirkenden Varianten. Der Rauchwarenfilter 26 ist insbesondere in Filterzigaretten 20 einsetzbar, er kann aber auch entsprechend abgewandelt werden, und auch für andere Rauchwaren geeignet zu sein.The invention is not limited to the described embodiments, but rather includes all equivalent variants. The tobacco product filter 26 is especially in filter cigarettes 20 can be used, but it can also be modified accordingly, and to be suitable for other tobacco products.

Der Rauchwarenfilter 26 kann neben Zeolith auch eine Emulsion aus Polydimethylosiloxan und Wasser beinhalten, wobei der Anteil der Emulsion an der gesamten Masse des Rauchwarenfilters 26 etwa 2 bis 20% beträgt. Die Länge einer herkömmlichen Filterzigarette 20 beträgt etwa 82 mm, wobei die Länge des Filters 24 etwa 21 mm und die Länge des Tabakabschnitts 22 dementsprechend etwa 61 mm beträgt.The tobacco product filter 26 In addition to zeolite, it may also contain an emulsion of polydimethyl siloxane and water, the proportion of the emulsion in the total mass of the tobacco product filter 26 is about 2 to 20%. The length of a conventional filter cigarette 20 is about 82 mm, with the length of the filter 24 about 21 mm and the length of the tobacco section 22 Accordingly, about 61 mm.

Claims (9)

Rauchwarenfilter (26), dadurch gekennzeichnet, dass er ein Speichermineral aufweist.Smoke filter ( 26 ), characterized in that it comprises a storage mineral. Rauchwarenfilter (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial eine Korngröße von etwa 1 bis 6 mm aufweist.Smoke filter ( 26 ) according to claim 1, characterized in that the storage material has a particle size of about 1 to 6 mm. Rauchwarenfilter (26) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermineral durch Zeolith gebildet ist.Smoke filter ( 26 ) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the storage mineral is formed by zeolite. Rauchwarenfilter (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeolith mit einer hydrophobisch wirkenden Schicht beschichtet ist.Smoke filter ( 26 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the zeolite is coated with a hydrophobically acting layer. Rauchwarenfilter (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchwarenfilter (26) Polydimethylosiloxan beinhaltet.Smoke filter ( 26 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tobacco product filter ( 26 ) Includes polydimethylosiloxane. Rauchwarenfilter (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchwarenfilter (26) eine Emulsion aus Polydimethylosiloxan und Wasser beinhaltet.Smoke filter ( 26 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tobacco product filter ( 26 ) contains an emulsion of polydimethylosiloxane and water. Verwendung eines Rauchwarenfilters (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer Filterzigarette (20).Use of a tobacco filter ( 26 ) according to one of claims 1 to 6 in a filter cigarette ( 20 ). Verwendung eines Rauchwarenfilters (26) in einer Filterzigarette (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchwarenfilter (26) in einen Filter (24) aus Zellulose integriert ist.Use of a tobacco filter ( 26 ) in a filter cigarette ( 20 ) according to claim 7, characterized in that the tobacco product filter ( 26 ) into a filter ( 24 ) is made of cellulose. Verwendung eines Rauchwarenfilters (26) in einer Filterzigarette (20) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des dem Rauchwarenfilters (26) Einschnitte (28) vorgesehen sind, die eine Frischluftzufuhr bei Ansaugen von Rauch ermöglichen.Use of a tobacco filter ( 26 ) in a filter cigarette ( 20 ) according to claim 7 or 8, characterized in that in the region of the tobacco product filter ( 26 ) Cuts ( 28 ) are provided, which allow a supply of fresh air when sucking smoke.
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