DE1517300C3 - Tabakrauchfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tabakrauchfilter, das ein übliches Tabakrauchfiltermaterial als Trägerstoff und Aktivkohleteilchen enthält, die mit einem Klebemittel fixiert sind.

Die meisten der in Verbindung mit Rauchtabakwaren verwendeten Filter führen in erster Linie zu einer physikalischen Trennung, d. h., sie entfernen einen Teil der festen Bestandteile aus dem durch sie hindurchgehenden Rauch. Um die Abtrennung der festen Bestandteile zu fördern, werden die Filter, die gewöhnlich aus fasrigem oder faserartigem Material, wie Celluloseacetat- oder dergleichen -Fäden oder -Gespinsten oder gekrepptem oder gestauchtem Papier oder geschnittenem Material, wie Tabak, hergestellt werden, so ausgebildet, daß eine möglichst große Oberfläche mit dem durch das Filter streichenden Rauch in Berührung gebracht wird. Derartige Ausführungsformen führen zu einer mehr oder weniger wirksamen Verminderung der Konzentration der festen oder teilchenförmigen Bestandteile in dem Rauch, haben jedoch, wenn überhaupt, nur eine geringe Wirkung hinsichtlich der die Gasphase des Rauchs ausmachenden Substanzen.

Es ist bekannt, die Wirksamkeit von Filtern für Tabakrauch durch Vergrößerung der Oberfläche zu erhöhen, mit der der Rauch in Berührung kommt, indem man in dem Filter und auf der Oberfläche der dieses Filter ausmachenden Fäden ein Pulver ablagert, das beispielsweise Kohle sein kann. In der US-Patentschrift 28 81 770 ist angegeben, daß die Art der für diesen Zweck verwendeten Kohle zwar keinen kritischen Faktor darstellt, daß jedoch die Form der Kohle (ein Pulver) von Bedeutung ist. Nach dieser Patentschrift soll das Pulver durch Verwendung eines Weichmachers, wie Dimethoxyäthylphtalath oder Methylphthalyläthylglykolat, an die Filterfäden gebunden werden. Diese Substanzen neigen jedoch dazu, Aktivkohle zu vergiften oder zu entaktivieren.

Es wurde bereits bekannt, daß durch die Gegenwart von Aktivkohle in dem Filter bestimmte Stoffe aus dem Rauch entfernt werden, die in gasförmiger Form vorliegen. In der US-Patentschrift 28 01 638 ist auf die Bedeutung hingewiesen, die der Einführung von Aktivkohle in das Filter in solcher Weise zukommt, daß sie nicht entaktiviert rwird, und es ist ausgeführt, daß die Verwendung von Leim od. dgl. aus diesem Grund völlig unbefriedigend ist. In dieser Patentschrift wird daher vorgeschlagen, das Filtermedium aus Papier herzustellen und die Aktivkohle vor oder während der Papierbahnbildung dem Stoff zuzusetzen. Bei dieser Herstellungsweise treten viele Nachteile auf, unter anderem der, daß die Teilchengröße der Aktivkohle begrenzt ist, da gröbere Bestandteile zum Ab- und Herausfallen neigen und sich

ίο der Filterstrang sehr viel schwieriger glattformen läßt und da kleinere Teilchen mit einem zu großen Anteil ihrer Oberfläche in der Fasermasse eingebettet werden und dazu neigen, das Filter zu stark nach dunklen Tönen zu verfärben.

Ferner ist aus der US-Patentschrift 23 25 386 bekannt, Teilchen von adsorbierenden Stoffen, wie Aktivkohle und aktiviertes Aluminium- und Kieselsäuregel, mit Naturkautschuklatex zu Echtpergament zu binden. Latex verleiht jedoch einen unerwünschten und abstoßenden Geruch und dem durch das Filter strömenden Rauch einen unangenehmen Geschmack. Die Einführung von Aktivkohle in Filter für Rauchtabakwaren ist an sich bekannt, erfolgt jedoch im allgemeinen unter Bedingungen, bei denen die Aktivkohle entaktiviert, abgeschirmt oder auf andere Weise an der vollen Entfaltung ihrer Wirkung beeinträchtigt oder gestört oder das erwünschte Aroma oder der Charakter des durch den Filter strömenden Rauchs beeinträchtigt oder der Geruch oder die eine oder andere Eigenschaft des Produkts nachteilig beeinflußt wird.

Aus dem DT-Gbm 18 00 163 ist ein Zigarettenfilter aus Kreppapier bekannt, bei dem die gesamte Oberfläche des Kreppapiers mit Feinstteilchen von Aktivkohle. Silikagel und/oder Ionenaustauschern besetzt ist, die aus einer Aufschlämmung dieser Stoffe in Wasser oder organischen Lösungsmitteln aus dem Papier niedergeschlagen und mit einem Kleber auf Stärke- oder Kunstharzbasis fixiert sind. Es ist ferner angegeben, daß sich als Klebemittel Polyvinylacetat bewährt hat und daß die verwendeten Klebemittel zweckmäßig den Aufschlämmungen der aufzubringenden Stoffe zugesetzt werden. Hierdurch wird jedoch das Adsorptionsvermögen des feinteiligen Adsorptionsmittels in nachteiliger Weise beeinträchtigt.

Aus der GB-PS 7 25 764 ist es bekannt, daß Polyvinylpyrrolidon Harz- und Teer-Bestandteile, die im Tabak vorliegen oder während dessen Verbrennung gebildet werden, zu binden vermag und dadurch beim Kauen oder Schnupfen von Tabak die Reizwirkung des Tabaks selbst oder beim Rauchen von Zigarren, Zigaretten oder Pfeifentabak die im Rauch enthaltene Menge von Teer- und Harzbestandteilen oder von deren thermischen Zersetzungs- oder Verbrennungsprodukten beträchtlich vermindert. Nach dieser vorbekannten Lehre wird der Tabak direkt mit einer Lösung von Polyvinylpyrrolidon in Wasser oder in Isopropanol imprägniert und getrocknet oder auch mit trockenem, feingepulvertem Polyvinylpyrrolidon gründlich vermischt. Schließlich kann man auch gepulvertes Polyvinylpyrrolidon als Filterfüllung verwenden, wobei in diesem Fall die feinteiligen PoIyvinylpyrrolidonteilchen als Absorptionsmittel dienen.

Die GB-PS 7 55 479 beschreibt einen Filter für Tabakrauch aus Bauwollkrepp, Viskose, Cellulose, Celluloseacetat, Baumwolle, Kreppapier, Aluminiumfolie, Asbest, Glaswolle, synthetischen Fasern oder

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Proteinfasern, das mit einem mehrwertigen Alkohol mehrwertiger Alkohole können, falls erwünscht, ver-

mit nicht mehr als 6 Hydroxylgruppen imprägniert wendet werden.

ist, der zur Verbesserung des Absorptionsvermögens Bei der praktischen Durchführung der Erfindung

dient. können etwa 0,25 bis 8 Teile Polyvinylpyrrolidon je

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein 5 Teil mehrwertiger Alkohol verwendet werden, wobei

verbessertes Filter für Tabakrauch zu schaffen, ins- ein bevorzugter Bereich für die Mengenverhältnisse

besondere ein Filter mit darin verteilter Aktivkohle in zwischen etwa 1:1 bnd 4 : 1 liegt. Das am besten

wirksamer Form, das Aktivkohle mit einer Korn- geeignete Verhältnis kann in geringem Umfang mit

größe innerhalb eines weiteren Bereichs, als er nach dem jeweils gewählten mehrwertigen Alkohol und

dem Stand der Technik zulässig war, enthalten kann io dem Polymerisationsgrad des Polyvinylpyrrolidons

und das in bezug auf die Absorptionseigenschaften schwanken, doch ist es zu beobachten, daß Verhält-

den herkömmlichen Produkten überlegen ist. nisse innerhalb des angegebenen Bereichs im allge-

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß meinen gut geeignet sind und daß das zweckmäßigste man Aktivkohleteilchen ohne Beeinträchtigung ihrer Verhältnis für die jeweiligen Bestandteile sich leicht Absorptionseigenschaften mit Hilfe eines Klebemit- 15 durch einfache Vorversuche ermitteln läßt. Das tels, das eine Mischung aus Polyvinylpyrrolidon und Vermischen von Polyvinylpyrrolidon und mehrwereinem mehrwertigen Alkohol darstellt, auf einem tigern Alkohol wird der Bequemlichkeit halber in üblichen Tabakrauchfiltermaterial fixieren kann und einem wäßrigen Medium durchgeführt, worauf das dabeiwesentlich bessere Ergebnisse erzielt als mit Gemisch klebrig und haftend wird; das Ausmaß der Polyvinylpyrrolidon allein oder anderen üblichen 20 Klebrigkeit oder Haftfähigkeit hängt von dem PolyKlebstoffen, wie Polyacrylsäureesterlatices. merisationsgrad des Polyvinylpyrrolidons, dem jewei-

Gegenstand der Aufgabe ist daher ein Tabakrauch- ligen mehrwertigen Alkohol und den gewählten Men-

) filter, enthaltend ein übliches Tabakrauchfiltermate- genverhältnissen ab. Die Wassermenge wird vorzugs-

rial als Trägerstoff und Aktivkohleteilchen, die mit weise so eingestellt, daß die Klebstofflösung einen

einem Klebemittel fixiert sind, das dadurch gekenn- 25 Gesamtfeststoffgehalt von etwa 20 bis 60% besitzt,

zeichnet ist, daß der Aktivkohleanteil etwa 15 bis Es wurde gefunden, daß aus einer Lösung mit weni-

50 Gewichtsprozent und der Klebemittelanteil etwa ger als 2O°/o Feststoffen abgeschiedener Klebstoff

5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt- beim technischen Betrieb nicht ausreichend Zeit zum

gewicht des fertigen Filters, beträgt und daß als KIe- Trocknen hat und daß eine Lösung mit mehr als

bemittel eine Mischung aus Polyvinylpyrrolidon und 30 60% Feststoffen zu viskos werden kann, um noch

einem mehrwertigen Alkohol mit einem Mischungs- bequem hantierbar zu sein.

verhältnis von 0,25 bis 8 Teilen Polyvinylpyrrolidon Der Bereich für die Anwendung von klebendem

je Teil Alkohol eingesetzt worden ist. Stoff auf das Filtermedium kann von etwa 5 bis 20 %,

Das Tabakrauchfilter ist von besonderem Vorteil bezogen auf das Gesamtgewicht des fertigen Filters, in Verbindung mit einer Zigarette, wie dies schema- 35 schwanken. 9 bis 12% Klebstoff sind bevorzugt, tisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen Weniger als 8% Klebstoff führen unter Umständen Zeichnungen, die die Erfindung beispielsweise näher dazu, daß nur am Rande klebende Eigenschaften vorerläutern, ist in Fig. 1 eine Zigarette dargestellt, handen sind, und Mengen von über 15% führen deren Filtermedium zum Fadentyp gehört, während unter Umständen zu Flecken auf den Filtereinsätzen, gemäß F i g. 2 das Filtermedium aus einem Blatt- 40 Der klebende Stoff dient in den angegebenen Menmaterial besteht. In F i g. 3 ist eine stark vergrößerte gen vorteilhafterweise zum Härten des Einsatzes, so Aufsicht auf einen Teil des Querschnitts durch das daß kein anderer Weichmacher oder Härter erf order-Filter nach Fig. 1 wiedergegeben, woraus die Be- lieh ist. Der erfindungsgemäße Klebstoff führt jedoch schaffenheit der Fäden und die Tatsache ersichtlich nicht zu einer Verdrehung der Filterfasern, wie dies ist, daß der zur Befestigung der Kohleteilchen ver- 45 bei Triacetin, Dimethoxyäthylphthalat, Methylwendete klebende Stoff die Querschnittsform der phthaläthylglykolat und anderen für diesen Zweck Fäden nicht wesentlich verändert noch dazu führt, gebräuchlichen Stoffen der Fall ist. Darüber hinaus daß sie seitlich verschmelzen und die freie Oberfläche wurde gefunden, daß der erfindungsgemäße Klebvermindert wird. stoff aus Polyvinylpyrrolidon und mehrwertigem Al-

Es wurde gefunden, daß die Ziele der Erfindung 50 kohol überraschenderweise die Aktivkohle nicht ver-

auf einfache Weise und mit guter Wirkung erreicht giftet, wohingegen üblicher Härter, wie Triacetin,

werden können, indem die Aktivkohle in und auf den Dimethoxyäthylphthalat und Methylphthalyläthyl-

Oberflächen des Filtermediums mit Hilfe eines Ge- glykolat diesen Nachteil aufweisen. Ferner wurde

misches aus Polyvinylpyrrolidon und einem mehr- gefunden, daß der erfindungsgemäße Klebstoff auf

wertigen Alkohol in der Weise befestigt wird, daß die 55 einem Filter keine nachteilige Wirkung auf das

Kohle in dem Filtermedium oberflächlich dispergiert Aroma ausübt und selbst die Entfernung von festen

ist. oder gasförmigen Bestandteilen des Rauchs nicht

Das durch Polymerisation von N-Vinyl-a-pyrrol- bewirkt.

idon erhältliche Polyvinylpyrrolidon kann einen Po- Die für die erfindungsgemäßen Filter verwend-

lymerisationsgrad (im allgemeinen durch den K-Wert 60 bare Aktivkohle kann jede beliebige Kohle, insbe-

nach Fikentscher definiert) von K₁₅ bis K₉₀ aufwei- sondere Nußschalenkohle sein. Die Teilchengröße ist

sen, wobei jedoch ein Polymerisationsgrad im allge- vorwiegend eine Sache der Wahl und am oberen

meinen bevorzugt ist, der etwa K₁₅ bis K₅₀, insbeson- Ende des Teilchengrößenbereichs hauptsächlich durch

dere ungefähr K₃₀ entspricht. Von den mehrwertigen die Neigung des Filterstrangs, die Form zu verlieren

Alkoholen sind die Glykole einschließlich der GIy- 65 und schwierig herstellbar zu sein, und am unteren

koläther bevorzugt. Besonders geeignet sind Gycerin, Ende des Bereichs durch die Neigung der Teilchen

Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propylenglykol, begrenzt, in den klebenden Stoff eingebettet zu wer-

Polyäthylenglykole, Hexandiol und Sobit. Gemische den, was mit einem Wirksamkeitsverlust verbunden

ist. Im allgemeinen ist Kohle geeignet, deren Teilchengröße zwischen der Sieböffnungen von 320 bis 97 Mikron entsprechenden liegt (die durch ein Sieb mit lichter Maschenweite von 320 Mikron hindurchgeht und von einem Sieb mit lichter Maschenweite von 97 Mikron zurückgehalten wird) und die höchstens 15% Teilchen mit einer größeren Teilchengröße, als Sieböffnungen von 320 Mikron entspricht, und 15% Teilchen mit einer Teilchengröße, die geringer ist als Sieböffnungen von 97 Mikron entspricht, enthält. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Kohleteilchen in diesem Größenbereich durch Punktkontakt in dem Filter gehalten werden, wobei praktisch keine Abschirmung oder Verminderung der Oberfläche durch das klebende Material erfolgt. Ein bevorzugter Bereich der Teilchengröße liegt zwischen einem Maximum von 5 % über der eine lichten Maschenweite von 320 Mikron entsprechender Größe und 5°/o unter der einer lichten Maschenweite von 97 Mikron entsprechenden Größe.

Es ist zweckmäßig, eine etwa 15 bis 50%, bezogen auf das Gewicht des fertigen Filters, entsprechende Menge an Aktivkohle zu verwenden, wobei ein bevorzugter Bereich zwischen etwa 25 und 45% liegt. Der bevorzugte Anteil an Kohle kann selbstverständlich je nach der Art des Tabaks oder des Gewichts des in der Tabakware zu verwendenden Mediums sowie der gewünschten Wirkung auf das Aroma schwanken. Größere Mengen an Kohle führen zur Entfernung entsprechend größerer Fraktionen der Gasphasenbestandteile aus dem Rauch, was eine gewisse Wirkung auf den Geschmack zur Folge hat. Durch einfache Vorversuche ist ohne weiteres zu ermitteln, welche Menge an Aktivkohle am besten geeignet ist, um den an ein bestimmtes Produkt gestellten Forderungen zu genügen.

Das Filtermedium, das für die erfindungsgemäßen Filter verwendbar ist, kann ein beliebiges der auf diesem Gebiet üblichen sein und kann bezüglich der physikalischen Form und Zusammensetzung schwanken. Beispiele für geeignete Medien sind unter anderem Gespinste und Garne, wie Celluloseacetat oder butyrat u. dgl., Asbest, Papier einschließlich überkalandriertem Pergamin (das genauso wie andere nicht absorbierende Materialien hinsichtlich Klebstoff sehr wirtschaftlich ist), nichtgewebte Stoffe, Tabak und Blattmaterial. Betrachtet man ein Filtermedium aus Celluloseacetatfäden als Beispiel, dann hat der Faden vorzugsweise einen nicht kreisförmigen Querschnitt, z. B. ungefähr eine Η-Form, wie sie in der US-Patentschrift 28 25 120 angegeben ist. Fäden dieser Art haben eine größere Oberfläche und mehr seitliche Dehnbarkeit. Die Fäden können auch gekräuselt oder umgebogen sein. Der Titer pro Faden und der Gesamttiter variieren mit der erwünschten Kohlenmenge, der jeweils angestrebten Wirksamkeit für Feststoffe des Filters und dem gewünschten Zugwiderstand (Widerstand gegen den Zug des Rauchers). So kann bekanntlich ein Filtereinsatz mit hoher Feststoffwirksamkeit und demzufolge hohem Zugwiderstand einen Titer pro Faden von 2,5 den und einen Gesamttiter von 75 000 den besitzen, während ein Einsatz mit niedrigem Zugwiderstand und demzufolge niedrigerer Feststoffwirksamkeit einen Titer pro Faden von 8 den und einen Gesamttiter von 65 000 den haben kann. Für Kohlebeladungen von 30 bis 50% sind beispielhafte Kabeleigenschaften zweckmäßig ein Einzelfadentiter von 5 den und ein Gesamttiter von 50 000 den. Für Kohlebeladungen von 18 bis 35% sind beispielsweise ein Einzelfadentiter von 5 den und ein Gesamttiter von 60 000 den zufriedenstellend.

Der Klebestoff und die Kohle können in das Filter nach einer Reihe üblicher Maßnahmen eingebracht werden, wobei sich die Art der bevorzugten Maßnahme nach der Art des Filtermediums richtet. Die überlegenen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Klebstoffzusammensetzung beim Versprühen und ίο Trocknen machen diese Art der Aufbringung, an die sich das Aufbringen der Aktivkohle durch Aufstäuben oder Aufblasen anschließt, besonders vorteilhaft.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Ein hochwirksamer Filtereinsatz für die Entfernung von gasförmigen Bestandteilen wird auf folgende Weise hergestellt: Ein gekräuseltes Celluloseacetatkabel mit einem Fadentiter von 5 den und einem Gesamttiter von 50 000 den wird gestreckt und in einer üblichen Vorrichtung geschlagen. Das Kabel wird dann, während es seitlich ausgedehnt ist, unter einer Sprühpistole durchgeführt, durch welche 11% Klebstoff, der gleiche Teile Polyvinylpyrrolidon (K₃₀) und Triäthylenglykol in 8 Teilen Wasser enthält, aufgebracht wird, und läuft dann direkt durch eine Staubkammer, worin 44 % Aktivkohle mit einem Maximum von 3% über der Teilchengröße, die einer lichten Maschenweite von 320 Mikron entspricht, und von 5 % unter der Teilchengröße, die einer lichten Maschenweite von 97 Mikron entspricht, aufgebracht werden. Das Kabel wird dann durch Quetschwalzen geführt, die das Einpressen der Kohle in den Klebstoff fördern. Das behandelte Kabel wird in üblichen Vorrichtungen für die Verstellung von Einsätzen verarbeitet.

Das wie oben beschrieben hergestellte Filterstrangmaterial kann in jeder beliebigen gewünschten Einsatzlänge und auf jede übliche Weise in Zigaretten eingearbeitet werden. Es kann als einziges Filter oder in Verbindung mit Filtereinsätzen mit anderen Eigenschaften, sowohl einfachen als auch imprägnierten Filtern, verwendet werden. In F i g. 1 ist beispielsweise eine Zigarette mit einem einzigen Filtereinsatz 10 dargestellt, der erfindungsgemäß hergestellt ist und sich in dem Einsatzrohr 11 befindet, wobei der Einsatztteil durch ein Umlegpapier 14 an dem Tabakstrang 13 festgehalten wird. Der Einsatzteil kann eine Länge von beispielsweise 12,5 mm aufweisen.

Beispiel 2

Ein erfindungsgemäßer Filtereinsatz mit einer geringeren Wirksamkeit und einem niedrigeren Zugwiderstand als der nach Beispiel 1 wird in folgender Weise hergestellt: Es wird wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet mit der Ausnahme, daß 10,8% Klebstoff und 19% Kohle aufgebracht werden, wobei der Klebstoff 4 Teile Polyvinylpyrrolidon (K₃₀) und 1 Teil

Glycerin in 6 Teilen Wasser enthält. Das Celluloseacetatkabel hat einen Fadentiter von 4,5 den und einen Gesamttiter von 62 000 den. 7,5-mm-Einsätze, die aus diesem Kabel geschnitten sind, haben einen Zugwiderstand von etwa 17,8 mm Wassersäule.

Beispiel 3

Ein bevorzugtes Filter gemäß der Erfindung wird aus einem Celluloseacetatkabel mit einem Fadentiter

von 5 den und einem Gesamtster von 60 000 den hergestellt. 9,8 % Klebstoff und 32% Kohle werden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise aufgebracht, wobei der Klebstoff 3 Teile Polyvinylpyrrolidon (K₃₀) und ein Teil Triäthylenglykol in 6 Teilen Wasser enthält.7,5-mm-Einsätze, die aus dem Kabel geschnitten sind, haben einen Zugwiderstand von etwa 38,1 mm Wassersäule.

Wie bereits erwähnt, besteht eine besonders vorteilhafte und überraschende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Filter darin, daß die Kohle durch Punktkontakt an das Filtermedium gebunden ist und der Klebstoff die wirksame Oberfläche der Aktivkohle nicht abschirmt oder vermindert. Folglich können die Kohle und der Klebstoff, die unvermeidlich an den Preßwalzen, wie bei der Arbeitsweise nach Beispiel 1, anhaften, von diesen durch Abschaben oder mit einer Rakel entfernt und zurückgeführt oder auf andere Weise zur Einführung in Filter wieder verwendet werden. Dieser Umstand ist ein Nachweis für den oben beschriebenen Vorteil Es ist kein merklicher Verlust der Wirksamkeit der Kohle bei der Entfernung von Gasphasenfraktionen zu bemerken, woraus sich ergibt, daß die erfindungsgemäße Klebmasse keine Abschirmung ausübt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß klebenden Substanz ist in der Tatsache zu erblicken, daß sie dazu dient, die Kohleteilchen in ausreichendem Maße an die Oberflächen der Fäden zu binden, daß sie jedoch die Fäden nicht wesentlich aufweicht oder weich macht, was dazu führen würde, daß sie an verschiedenen Stellen miteinander verschmelzen würden. Die Längsdurchgänge für das Gas bleiben daher erhalten, und es tritt praktisch keine Verminderung der den Gasen ausgesetzten Kohleoberfläche ein. F i g. 3 stellt eine Reproduktion einer Mikrophotographie (500fach vergrößert) eines Querschnitts des erfindungsgemäßen Fadenfiltermediums dar, wobei die Fäden mit 15 bezeichnet sind. Es ist zu erkennen, daß die Fäden ihre ursprünglichen Eigenschaften beibehalten und daß sie nicht zu einer einheitlichen Masse verschmelzen·.; .::'··".. \ "'..--.

Beispiel 4

3 Filter, jeweils mit einer Gesamtlänge von 20 mm, werden folgendermaßen hergestellt:

A) Ein übliches Filter aus Celluloseacetatkabel mit einem Fadentiter von 5 den und einem Gesamttiter von 60 000 den ohne Klebstoff und/oder Kohle.

B) Stapelacetatkabel, wie in Filter A, jedoch mit einem Gehalt von 20 mg Aktivkohle (320/97 Mikron), die ohne Klebstoff gleichmäßig in einem 12,5-mm-Einsatz abgeschieden sind, wobei sich eine 3,75-mm-Kappe aus Stapelacetat an jedem Ende befindet.

C) Stapelacetatkabel, wie in Filter A, jedoch mit einem Gehalt von 20 mg wiedergewonnener Kohle von den Preßwalzen, wie sie im Beispiel 3 benützt wurden (einschließlich 6,4% Polyvinylpyrrolidon und 2,1% Triäthylenglykol), die innerhalb eines 12,5-mm-Einsatzes gleichmäßig verteilt sind, wobei eine 3,75-mm-Kappe aus Stapelacetat an jedem Ende angebracht ist.

Ein synthetisches Gemisch aus 6 gasförmigen Substanzen, die in Tabelle I aufgeführt sind, wird durch die einzelnen Filter hindurchgeleitet. Der austretende Anteil wird analysiert, und die prozentuale Verminderung der Gasphasenbestandteile des synthetischen Gemisches wird berechnet. Die bei diesem Vergleich erhaltenen Ergebnisse (jeweils 20 Filter) sind in Tabelle I aufgeführt.

Tabelle I

Filter	Isopren	Methyl acetat	Acet- . aldehyd	..Methanol Methyl- furan	Benzol
A ■
(Kontrolle — einfache Stapelfaser)	10	——	—	— 9	15
B
(20 mg C auf 60 mg Stapelacetat)	55		15 ■■■■*■ ι-	21 49	55

:::-'-r-u: :(20mgr.wiederge- - .-. _}66_tiy :y-_:56_iv-y :r - Mi, wonnene Cauf 60mg ·...·,;. :-- .■., .·_:..·,_ν ^:·

Stapelacetat mit 6,4% ., :■ ■■

Polyvinylpyrrolidon und

2,1 % Triäthylenglykol)

Aus diesen Daten ist die größere Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Filter zu ersehen, da sie gegenüber den als Kontrolle dienenden einfachen Stapelacetatfiltern eine beträchtlich stärkere Verminderung der Stubstanzen der Gasphase bewirken. Die Tabelle zeigt ferner, daß die wiedergewonnene Kohle bezüglich der^:-KÖnzentratiorisverringefung praktisch ge-

63 ν ν 70

nau so wirksam ist wie frische Kohle und daß der erfindungsgemäße Klebstoff die Kohle nicht entaktiviert. ·'··- ■ ■■■

Beispiel 5

Zwei erfindungsgemäße Filter werden aus einem Papierfiltermedium hergestellt, für das absorbierendes

609 520/164

9 10

Filterpapier verwendet wurde, das in üblicher Weise unregelmäßigen, in der Längsrichtung sich erstrekgekreppt und in langer Streifenform mit sich in kenden Falten eingedrückt wird und worauf beim Längsrichtung erstreckenden Rinnen vorliegt. FiI- kontinuierlichen Weiterfördern des Materials eine ter D enthält 13,5% Klebstoff (3 Teile Polyvinylpyr- äußere Umhüllung angebracht wird. In Fig. 2 ist rolidon [K₃₀]) auf 18 Teile Triäthylenglykol und 5 ein Einsatzabschnitt 16 eines derartigen Filters dar-27,2% Kohle (320 bis 97 Mikron). Filter £ ist in gestellt, der auf ungefähr die gleiche Weise, wie in ähnlicher Weise hergestellt, enthält jedoch 9,3 % F i g. 1 gezeigt, mit einer Zigarette verbunden ist In Klebstoff und 27,7 % Aktivkohle. Der Klebstoff wird den Fällen der Filter D und E hatten die Filtereinauf die Oberfläche des Papiers aufgesprüht, und die sätze eine Länge von 7,5 mm.

Kohle wird als Pulver vor der Ausbildung eines FiI- io Die im Beispiel 4 beschriebene Arbeitsweise wird terstrangs aufgestäubt. Das so vorbereitete Papier angewandt, um die prozentuale Verringerung der Gaswird zu einem ununterbrochenen bedeckten Filter- phasenbestandteile zu ermitteln, die durch die Filter strang verformt, indem man den Streifen durch ein hindurchgehen, und die Ergebnisse, die in der Tageeignetes Horn oder einen geeigneten Trichter auf belle II aufgeführt sind, sind mit denen der Tabelle I übliche Weise fördert, wodurch das Papier seitlich mit 15 vergleichbar.

Tabelle II

Filter Isopren Methyl- Acet- Methanol Methyl- Benzol

acetat aldehyd furan

(13,5% Klebstoff und 73 67 29 22 68 75

27,2% Aktivkohle)

(9,3 % Klebstoff und 67 62 24 21 58 69

27,7Vo Aktivkohle)

η i * 1 £ friedigende Haftung der Kohle an dem Kabel erzielt

Eine noch bessere Haftung wird durch Verwendung

Erfindungsgemäße Filter werden aus Blattmate- 40 des bevorzugten Triäthylenglykols als mehrwertige

rialien, z.B. Papieren der folgenden Art hergestellt: Alkoholkomponente des Klebstoffs erreicht.
Pharmazeutisches, gebleichtes Sulfiteinwickelpapier,

Krafteinwickelpapier, Pergamin, jeweils mit einem Beispiel 8
Riesgewicht von 11,4 kg. Geeignete Filter werden

durch Verwendung von 15% Klebmittel-Feststoffen 45 Ein Filtereinsatz gemäß der Erfindung wird nach und 35% Aktivkohle (320 bis 98 Mikron) erhalten. der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise her-Die Verminderung der Konzentration der durch die gestellt mit der Ausnahme, daß das Klebmittel nur Filter hindurchgehenden Gasphasenbestandteile ist Polyvinylpyrrolidon (K₃₀) und keinen mehrwertigen derjenigen der anderen erfindungsgemäßen Filter ver- Alkohol enthält. Auf diese Weise hergestellte Eingleichbar. 50 sätze scheinen sich zunächst in normaler Weise ver-Es ist im allgemeinen Zweckmäßig, etwas größere arbeiten zu lassen, doch ist das Fertigprodukt hin-Mengen Klebstoff zu verwenden, wenn das Papier sichtlich des Festhaltens der Kohle auf dem Filteroder das andere Filtermedium verhältnismäßig stark material völlig unzureichend. Hieraus ergibt sich, daß porös oder absorbierend ist, und die Klebmittelmenge eine wäßrige Lösung von Polyvinylpyrrolidon allein kann in entsprechendem Maße vermindert werden, 55 nicht als ausreichend wirksames Klebemittel dienen wenn es sich um weniger poröse Maerialien handelt. kann und daß die Kombination aus einem mehrwertigen Alkohol und Polyvinylpyrrolidon einen wesent-Beispiel 7 liehen Teil der Erfindung darstellt.

Ein erfindungsgemäßer Filtereinsatz wird nach der 60 B e i s ρ i e 1 9
im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt

mit der Ausnahme, daß Propylenglykol als mehr- Nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitswertiger Alkohol in dem Klebstoff in einem Mengen- weise werden Filtereinsätze hergestellt. Dabei wird Verhältnis von 1 Teil zu 3 Teilen Polyvinylpyrrolidon einmal eine Mischung aus 1 Teil Triäthylenglykol und (K₁₅) verwendet wird. Wäßrige Mischungen mit einem 65 3 Teilen Polyvinylpyrrolidon in Wasser und das an-Gehalt von 40, 50 und 60% Feststoffen werden auf dere Mal ein wäßriger Acrylsäureesterlatex verwendas Kabel in einer Menge, die 10 Gewichtsprozent det. Dann werden 10 mm lange Filtereinsätze unter des Kabels entspricht, aufgebracht. Es wird eine be- Verwendung des im Beispiel 4 beschriebenen syn-

thetischen Gasgemisches geprüft. Die folgende Tabelle III zeigt die höhere Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kombination aus Polyvinylpyrrolidon und Triäthylenglykol gegenüber dem als Kleber bekannten Polyacrylsäureester. Der in der Tabelle angegebene synthetische Gas-Index entspricht der durchschnittlichen Verminderung der sechs Bestandteile des synthetischen Gases.

Zigaretten mit erfindungsgemäßen Filtern wurden geraucht und haben sich allgemein als milder erwiesen als vergleichbare Zigaretten mit Filtern, die keine Aktivkohle gemäß der Erfindung enthielten.

Die Verwendung des Tabakrauchfilters kann durch die Tabakverordnung vom 10. 2. 72 (BGBl. 1972, Teil I, S. 178 bis 183) beschränkt sein.

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Tabelle III

Kohle (97 bis 320 Mikron) auf Celluloseacetatkabel

Kleber

Feststoffe, Kohle bezogen auf das Gewicht des Kabels

Vo mg

Synth. Gas-Index

Polyvinylpyrrolidon 20 59

+ Triäthylenglykol (3:1)

Polyacrylsäureester- 14 56

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Tabakrauchfilter, enthaltend ein übliches Tabakrauchfiltermaterial als Trägerstoff und Aktivkohleteilchen, die mit einem Klebemittel fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivkohleanteil etwa 15 bis 50 Gewichtsprozent und der Klebemittelanteil etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des fertigen Filters, beträgt und daß als Klebemittel eine Mischung aus Polyvinylpyrrolidon und einem mehrwertigen Alkohol mit einem Mischungsverhältnis von 0,25 bis 8 Teilen Polyvinylpyrrolidon je Teil Alkohol eingesetzt worden ist.