DE1296561B

DE1296561B - Tabakfilter

Info

Publication number: DE1296561B
Application number: DEB78871A
Authority: DE
Inventors: Kilburn Keith Douglas
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1963-10-15
Filing date: 1964-10-10
Publication date: 1969-05-29
Also published as: GB1009535A; US3327718A

Description

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Die Erfindung betrifft Tabakfilter zum Entfernen zu verdrängen, so daß dann die gesamte Oberfläche von Stickstoffdioxyd aus Tabakrauch. des Molekularsiebes einschließlich der in den Poren

Es sind bereits eine große Anzahl von Filtern be- befindlichen inneren Oberfläche für die chemische kannt, mittels derer aus Tabakrauch in mehr oder Reaktion zur Verfügung steht, weniger großem Ausmaß flüchtige Bestandteile aus 5 Da die Moleküle der meisten im Tabakrauch entder Dampfphase des Rauches entfernt werden kön- haltenen Substanzen entweder zu groß sind, um in nen. Die Wirkung solcher bekannter Filter beruht die Poren des so modifizierten Molekularsiebes einim allgemeinen auf der Absorption oder Adsorption dringen zu können, oder aber nicht in der Lage sind, unerwünschter Substanzen an einer geeigneten Ober- Wassermoleküle von der zugänglichen inneren Oberfläche, oder aber auch derart, daß geeignete Zusatz- io fläche zu verdrängen, bietet dessen erfindungsgemäße mittel vorgesehen sind, die chemisch mit den un- Verwendung ein bequemes und leicht zu beschaffenerwünschten Substanzen reagieren. des Mittel zur selektiven Entfernung von Stickstoff-

Bisher wurden zur Führung weitgehend nur die dioxyd aus dem Tabakrauch.

Adsorptions- bzw. Absorptionseigenschaften be- Es ist besonders vorteilhaft, wenn das erfindungs-

stimmter Stoffe benutzt, da der wirksamen Ausnut- 15 gemäße Filter einen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, der zung chemischer Reaktionen hierfür erhebliche den zur Entaktivierung erforderlichen Wassergehalt Schwierigkeiten entgegenstanden. So muß ζ. B. für übersteigt, vorzugsweise um bis zu 30 % des Gewicheine wirksame Ausnützung einer chemischen Reak- tes des entaktivierten Molekularsiebmaterials, tion zur Entfernung unerwünschter Substanzen oder Pro Filter werden dann zwischen 10 bis 300 mg

Bestandteile aus einem Tabakrauchstrom das Zusatz- _ao des erfindungsgemäß mit Wasser gesättigten Zeoliths mittel mit einer möglichst großen Anzahl von Reak- verwendet. Bei einem besonders vorteilhaften Austionsstellen, d. h. mit einer großen wirksamen Ober- führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Tabakfläche vorliegen. filter für Zigaretten liegt die verwendete Menge zwi-

In einer älteren Anmeldung der Anmelderin wurde sehen 50 und 100 mg.

bereits vorgeschlagen, als Filter für Tabakrauch ₂₅ Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfühsynthetischen Zeolith mit einem Wassergehalt von rungsform für ein Tabakrauch-Filter kann beispiels-10 bis 25°/o zu verwenden, wobei dieser als Mole- _Weise das fein verteilte Filtermaterial in einer zylinkularsieb wirkt. drischen Kapsel enthalten sein, die an jedem Ende

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- mittels einer durchlöcherten Scheibe abgeschlossen gründe, selektiv Stickstoffdioxyd aus dem Tabak- 30 ist, wobei die Löcher in diesen Scheiben kleiner sind rauch mit Hilfe einer sehr großen chemisch aktiven als die Materialteilchen. Das Filtermaterial kann aber Oberfläche zu entfernen. auch in Form von Körnern im Inneren bzw. in inne-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- _ren Abschnitten eines mehrteiligen Filters enthalten löst, daß das Filter für Tabakrauch zeolithisches sein. Es kann aber auch beispielsweise in Pulver-Material enthält, das durch Wasserdampf vollständig 35 oder Puderform auf bekanntes Filtermaterial, ζ. Β. entaktiviert ist und eine aktive Oberfläche von 5 qm/g faser- oder blattförmiges Material, aufgestäubt weraufweist. den, wobei dann die Korngröße der Pulver- oder

In diesem Zusammenhang wird der Begriff adsor- Puderteilchen zwischen 0,124 und 0,105 mm liegt, bierbare Menge in dem Sinne benutzt, daß das Filter- Nachfolgend wird das Wesen der Erfindung an

material die Wassermenge enthält, die zur Aufrecht- 40 Hand dreier Ausführungsbeispiele für ein erfindungserhaltung des Gleichgewichtes mit der bei Umge- gemäßes Tabakfilter näher erläutert, bungstemperatur mit Wasserdampf gesättigten Luft
erforderlich ist. Beispiel 1

Synthetischer Zeolith, wie er zur Herstellung eines Zigaretten aus einer für den amerikanischen Markt

erfindungsgemäßen Filter benutzt wird, ist bekannt 45 bestimmten Tabakmischung werden jeweils mit und im Handel erhältlich. Er weist als hervor- einem Filter ausgestattet, der zur Zigarette zu aus stechende Eigenschaft eine Molekül- bzw. Kristall- einem 14,5 mm langen Filterstück aus fasrigem Zellugitterstruktur auf, die eine große Anzahl von Zwi- loseacetat, anschließend aus 70 mg körnigem mit schenräumen oder Poren feststehender Größe ergibt. Wasser gesättigtem Zeolith sowie einem darauffol-Moleküle, deren Größe kleiner ist als die Größe die- 50 genden 9 mm langen Mundstück aus fasrigem Zelluser Poren oder Zwischenräume, können dorthin ein- loseacetat besteht.

dringen und ad- bzw. absorbiert werden. Wegen die- Der als Molekularsieb verwendete Zeolith ist im

ser selektiven Wirkung werden solche Stoffe als Mole- Handel erhältlich und besitzt eine Körnung von etwa kularsieb bezeichnet. 0,7 bis 0,29 mm, sowie eine mittlere Porenweite von

Ein solches Molekularsieb aus synthetischem Zeo- 55 10 Angström.

lith mit einem Porendurchmesser von 4 Angström Nach maschinellem Rauchen einer Gruppe von 10

oder mehr, kann in seinen Poren Wassermoleküle mit solchen Filtern versehenen Zigaretten, mit jeweils so lange aufnehmen, bis es hinsichtlich der Wasser- einem Einzelzug von 2 see. Dauer und einem Durchadsorptionsfähigkeit »entaktiviert«, d. h. gesättigt ist. zug von 35 ecm in jeder Minute, das so lange ausge-Damit aber bietet es pro Gewichtseinheit für das im 60 führt wird, bis ein Zigarettenstück von 23 mm Länge Tabakrauch-strom enthaltene Stickstoffdioxyd nun übriggeblieben ist, ist gegenüber den in gleicher Weise eine außerordentlich große Reaktionsoberfläche. Da gerauchten Zigaretten ohne Filter im Tabakrauch der Durchmesser der Poren größer ist, als die maxi- eine durchschnittliche Verminderung des Stickstoffmale Größe der Stickstoffdioxydmoleküle, können dioxydgehaltes um 20 % festzustellen, diese in die Poren eintreten und mit den dort befind- 65

liehen Wassermolekülen reagieren. Außerdem scheint Beispiel 2

Stickstoffdioxyd in der Lage zu sein, Wassermole- Zigaretten aus einer Virginia-Tabakmischung, die

küle von der inneren Oberfläche des Molekularsiebes für den englischen und europäischen Markt bestimmt

sind, wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, zum Teil mit einem erfindungsgemäßen Filter ausgestattet. Beim analogen maschinellen Rauchversuch ist eine durchschnittliche Minderung des Stickstoffdioxydgehaltes im Rauch der mit Filter ausgerüsteten Zigaretten um 30 % festzustellen.

Beispiel 3

Zigaretten aus einer ähnlichen Tabakmischung, wie im Beispiel 2, werden mit Filter versehen, die aus zwei je 6 mm langen Filterstücken aus fasrigem Zelluloseacetat bestehen, zwischen denen sich 100 mg Zeolith, wie in Beispiel 1 beschrieben, befindet.

Beim analogen maschinellen Rauchversuch einer Gruppe von 5 so ausgestatteter Zigaretten in der bereits beschriebenen Weise wird in deren Tabakrauch eine durchschnittliche Minderung des Stickstoff dioxydgehaltes um 3O°/o beobachtet.

An Hand der Zeichnungen, die schematisch und nicht maßstäblich zwei Ausführungsbeispiele eines ao erfindungsgemäßen Filters darstellen, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Zigarette mit einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Filter im Längsschnitt,

F ig. 2 eine Zigarette mit einem weiteren Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Filter, im Längsschnitt, und

F i g. 3 ein erfindungsgemäßes Filter in Form einer Patrone perspektivisch und in Aufsicht dargestellt.

In der Zeichnung ist mit 1 die Zigarette bezeichnet. Die Zigarette 1 ist mit einem Filter versehen, der aus zwei Teilen 2 und 3 aus fasrigem Filtermaterial, z. B. fasrigem Zelluloseacetat zusammengesetzt ist. Zwischen Teil 2 aus fasrigem Filtermaterial und dem ebenfalls aus fasrigem Filtermaterial bestehenden Teil 3 befindet sich das Molekularsieb 4, d. h. der synthetische Zeolith. Dieses Molekularsieb 4 kann sich zwischen beiden Filterteilen 2 und 3 in Form von Pulver, Puder oder auch in Form von Granulat befinden.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filters ist zwischen den Filterteilen 2 und 3 eine abgeschlossene Kapsel oder Patrone 5 angeordnet, die zur Aufnahme des Molekularsiebmaterials 4 dient. Diese Kapsel 5 ist an ihren Enden jeweils mit einem durchlöcherten Deckel 6 mit Löchern 7 verschlossen, wobei der Durchmesser der Löcher 7 kleiner ist, als der Durchmesser der Einzelteilchen des Molekularsiebes 4.

Im Rahmen der Erfindung sind aber auch verschiedene andere Ausführungsformen für ein erfindungsgemäßes Tabakfilter möglich. So können z. B. die Filterteile 2 bzw. 3 verschiedene Längen aufweisen, oder auch gleich lang sein, sie können auch aus anderem Filtermaterial als Zelluloseacetat hergestellt sein. Weiterhin können auch Patronen oder Kapseln von verschiedener Dimensionierung und Formgebung zur Aufnahme des Molekularsiebmaterials vorgesehen werden und für sich allein oder verschiedenartig innerhalb eines Tabakfilters angeordnet zum Zwecke der Entfernung des Stickstoffdioxydes aus dem Tabakrauch verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Tabakfilter, soweit es nicht in Gebiete außerhalb des Geltungsbereiches des Lebensmittelgesetzes bestimmt ist, ist zur Zeit auf Grund der »Verordnung über Tabak und Tabakerzeugnisse (Tabakverordnung)« vom 19. Dezember 1959 (Bundesgesetzblatt Teil 1, Nr. 52 vom 22. Dezember 1959, S. 730) besonders Anlage 1, Ziffern 5 und 6, nicht zugelassen.

Claims

Patentansprüche:

1. Filter für Tabakrauch aus einem als Molekularsieb wirkenden, künstlichen zeolithischen Material in Form von Pulver, Puder bzw. Granulat, mit einer Teilchengröße von vorzugsweise nicht größer als 0,78 mm und nicht feiner als 0,1mm, dadurch gekennzeichnet, daß das zeolithische Material durch Wasserdampf vollständig entaktiviert ist und eine aktive Oberfläche von 5 qm/g aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Feuchtigkeitsgehalt, der den zur Entaktivierung erforderlichen Wassergehalt übersteigt, vorzugsweise um bis zu 30% des Gewichtes des entaktivierten Molekularsiebmaterials.

3. Filter für Tabakrauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 10 bis 300 mg Zeolith besteht und zwischen zwei Filterpfropfen aus Zelluloseacetatfasern eines Filters für Zigaretten angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen