DE1115170B - Tabakrauchfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Tabakrauchfilter, bestehend aus thermoplastischen oder enthaltend thermoplastische, wahllos verteilte Fasern, die zu einem zylindrischen Filterkörper durch Verschweißen auf mindestens einem Teil seines Umfanges miteinander verbunden sind.

Die Mehrzahl der im Tabakrauch enthaltenen Substanzen befindet sich in dampfförmigem Zustand und läßt sich aus dem Rauch durch physikalisch wirkende Filter zum Teil entfernen. Außerdem findet bei Filtern gebräuchlicher Art, die etwa aus Holzstoffasern, Kunstseide, Baumwolle, Zelluloseschwamm u. dgl. bestehen, ein Niederschlagen der abzuscheidenden Rauchpartikelchen in erheblichem Umfang auf der Filterfläche selbst statt, so daß dessen wirksame Oberfläche verhältnismäßig schnell verkleben kann, wodurch der Filterquerschnitt verringert und damit der Zug beim Rauchen erhöht würde.

Insbesondere sind bisher Tabakrauchfilter bekanntgeworden, die aus einem Stab ausgerichteter, gekräuselter Zelluloseacetatfasern bestehen, wobei diese Fasern durch Verkleben vermittels eines wasserlöslichen Zellulosederivates verbunden sind.

Auf Grund der ausgerichteten Lage der hierbei vorhandenen Fasern sind derartige Filter hauptsächlich in der Längsrichtung durchlässig, so daß der hindurchgesogene Tabakrauch im wesentlichen in einer Richtung an den Fasern vorbeistreicht. Es sind jedoch auch Tabakrauchfilter bekannt, bei denen das Filtergut in Form wahllos verteilter Fasern vorliegt.

Demgegenüber sind die Tabakrauchfilter nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die wahllos verteilten Fasern aus einem Thermoplasten eine ihnen in einem Ladungsfeld vermittelte permanente elektrische Ladung tragen. Unter einer permanenten elektrischen Ladung ist bei dem Tabakrauchfilter gemäß der Erfindung eine Ladung zu verstehen, die innerhalb des durchschnittlichen Zeitraums von der Herstellung desselben bis zum Rauchen des damit versehenen Tabakproduktes aufrechterhalten bleibt.

Es ist zwar bekannt, daß bei Faserfiltern und auch solchen aus Kunststoffen beim Durchströmen von mit Fremdkörpern verunreinigter Luft eine selbsttätige elektrostatische Aufladung der Fasern auftritt. Nach einer hierüber bestehenden Veröffentlichung hängt diese zwangläufig entstehende elektrische Ladung der synthetischen Materialien jedoch sehr wesentlich von der Luftgeschwindigkeit, mit der die Luft durch den Filter streicht, ab, und es bedarf hierzu verhältnismäßig starker Luftströme, jedenfalls wesentlich stärkerer, als solche beim Einziehen des Rauches beim Rauchen durch einen Filter erzeugt

Anmelder:

American Viscose Corporation,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Amthor, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Eysseneckstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Februar 1954 (Nr. 411 698)

Wade Worth, Rosemont, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

werden können. Die elektrostatischen Eigenschaften der synthetischen Materialien wurden auch als in beträchtlichem Maß von der Feuchtigkeit und anderen Faktoren abhängig betrachtet, wie sie beim Rauchen nicht in Betracht kommen. Zufällig etwa auftretende unbedeutende elektrische Ladungen können jedoch keine geeignete Voraussetzung bilden, um davon eine vorteilhaftere Wirkung bei Rauchfiltern zu gewährleisten; derartig ausreichend zuverlässige Ergebnisse werden vielmehr nur gemäß der Erfindjmg dadurch erreicht, daß den Fasern eine permanente elektrische Ladung von vornherein erteilt wird, die in der erwähnten Weise vom Zeitpunkt der Herstellung bis zur Benutzung beim Rauchvorgang aufrechterhalten bleibt.

Es ist vorteilhaft, wenn die Fasern über ihre Länge hin unterschiedliche Durchmesser aufweisen und vorzugsweise an ihren Enden verjüngt ausgeführt sind, etwa spitz zulaufen. Es erweist sich als besonders zweckmäßig, den Durchmesser der Fasern innerhalb eines Bereiches von 10 bis 0,2 Mikron untereinander zu variieren.

Die in dem Tabakrauchfilter gemäß der Erfindung Anwendung findenden Fasern können etwa dadurch hergestellt werden, daß man einen organischen Kunststoff üblicher Art in Form einer Lösung oder als Schmelze in Faserform verspritzt und das Zerstäuben in einem Ladungsfeld ausführt, so daß den Fasern

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bei ihrer Ausbildung eine positive oder negative Ladung vermittelt wird, die sie über längere Dauer beibehalten. Für die Filterwirkung ist es jedoch praktisch unwichtig, ob die Ladung positiv oder negativ ist. Bei dem Hindurchziehen des Tabakrauches durch einen derartigen Tabakrauchfilter mit den beschriebenen organischen Fasern erfolgt eine Aufladung der Tabakrauchteilchen bei deren Hindurchwandern durch das Filter mit einer Ladung entgegengesetzten Vorzeichens zu derjenigen, die auf den Fasern vorhanden ist, so daß hierdurch ein Anzeichen der Rauchteilchen an die Filtermasse erfolgt.

Die organischen faserförmigen Ladungsträger können aus bekannten natürlichen oder synthetischen Harzen, wie etwa Vinylharzen, Acrylharzen, Polyamidharzen oder Polyäthyen, bestehen oder auch aus faserbildenden Zellulosederivaten, wie etwa Zelluloseestern, Zelluloseäthern oder Zelluloseesteräthern, oder schließlich aus Mischungen von Harzen der vorgenannten Art mit Zellulosederivaten.

Das Filter kann ebenfalls ein Gemisch aus den organischen Fasern und aus solchen Fasern sein, die keine Ladung tragen. Als letztere eignen sich etwa zusätzlich zu Zellulosefasern natürlichen Ursprunges sowie aus regenerierter Zellulose und Eiweißfasern auch Mineralfasern, wie Asbest-, Glas- oder Schlakkenwolle. Eine Verbindung derartiger anorganischer Fasern mit den Fasern aus dem thermoplastischen Material erfolgt durch Erwärmen bzw. Anwendung entsprechender üblicher Klebstoffe, damit bei der Benutzung des Filters keine Mineralfasern in den Rauchstrom mitgerissen werden.

Das Filter kann in Verbindung mit den üblichen Tabakprodukten angewandt werden, wie etwa Zigaretten, Zigarren, Zigaretten- und Zigarrenspitzen, Pfeifen u. dgl.

Das Tabakrauchfilter gemäß der Erfindung wird im einzelnen an Hand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 und 5 das Rauchfilter nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Fasermasse, wie sie zur Herstellung des Filters angewandt wird,

Fig. 3 und 4 Vorgänge bei der Verformung der Fasermasse in das Filter und

Fig. 6 in perspektivischer Ansicht eine mit dem Filter versehene Zigarette veranschaulichen.

Nach Fig. 1 besteht das Filter in seiner bevorzugten Ausführungsform aus einer zylindrisch geformten Masse 10 aus organischen Fasern 11, die eine elektrische Ladung tragen. Die Fasern stellen bezüglich ihres Durchmessers und ihrer Länge ein willkürliches Gemisch dar.

In der Fig. 2 ist gezeigt, daß die Fasern als weiteres Merkmal unterschiedliche Durchmesser sowohl untereinander als auch bezüglich ihrer Länge aufweisen. So zeigen etwa einige Fasern, die mit lla bezeichneten, einen ziemlich großen Durchmesser, während andere Fasern, wie etwa Ub, einen besonders geringen Durchmesser aufweisen. Man sieht weiterhin daß die einzelnen Fasern, wie etwa lic, über ihre Länge unterschiedliche Durchmesser aufweisen und insbesondere die Faserenden langgezogene Spitzen bilden. In dieser Weise unterscheiden sich die Anwendung findenden Fasern von denjenigen, die vermittels Spinndüsen erhalten werden, die gleichbleibenden Durchmesser haben.

Das Filter kann in verschiedener Weise hergestellt werden, wie etwa durch Ausbildung eines flächenförmigen Gebildes 12 (s. Fig. 3), das, nach bekannter Art zusammengerollt, eine spiralige Rolle 13 ergibt. Um diese Form aufrechtzuerhalten, kann die Rolle 13 ausreichend erwärmt werden, um in bekannter Weise ein Anhaften vor allem der äußeren Lagen an den gegenseitigen Berührangsstellen zu bewirken. Die Außenseite der Rolle kann ebenfalls mit einem üblichen Bindemittel, etwa einer Harz- oder Zellulosederivatlösung od. dgl., bestrichen werden, um so ein

ίο Anhaften der einzelnen Lagen zu bewirken.

In der Fig. 4 ist eine weitere Verfahrensweise zur Herstellung von Tabakrauchfiltern aufgezeigt. Hierbei wird ein Flächengebilde 14 aus dem Fasergut so in sich zusammengerollt und verwunden, daß ein Strang 15 gebildet wird, der durch die Bohrung einer Formdüse 16 mit einer Heizeinrichtung, etwa einem Heizdraht 20, rund um die Bohrung versehen ist. Bei dem Durchgang durch diese Düse wird die Fasermasse zusammengepreßt und wenigstens die äußeren Fasern in bekannter Weise so weit geheizt, daß dieselben an ihren gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschweißt werden und so die zylinderförmige Form erhalten bleibt. Die fertige zylinderförmige Masse 15 kann sodann anschließend wie üblich in Stücke entsprechender Längenabmessungen zerkleinert werden.

Aus der Fig. 5 ist eine weitere Möglichkeit ersichtlich, in der man das Fasergut in eine zylinderförmige Form bringen kann. Hierbei werden die Fasern in eine zylinderförmige Hülse 17 aus entsprechendem Material, wie Papier, Metallfolie, Zellulosederivate od. dgl., eingefüllt.

Das Tabakrauchfilter, wie es in der Fig. 5 gezeigt ist, kann durch entsprechende Wärmebehandlung zwecks ausreichenden Zusammenhaftens der einzelnen Fasern aneinander und an der Hülse in Filterpatronen verarbeitet werden, die in üblicher Weise für Zigaretten- und Zigarrenspitzen und Einsätze in Pfeifen u. dgl. angewandt werden können. In der Fig. 6 ist eine Zigarette gezeigt, bei der die Hülse 18 den gekräuselten Tabak 19 umschließt. An einem Ende der Zigarette ist das Filter 10 vorgesehen. Zur Befestigung dieses Filtereinsatzes an einem Ende der Zigarettenhülse ist es zweckmäßig, wenigstens das Filterende durch eine Wärmebehandlung auch an der Zigarettenhülse 18 zu befestigen. Wenn die Fasern des Filters nicht bereits vorher zum Zusammenhaften gebracht worden sind, läßt sich durch die Anwendung entsprechender Temperaturen sowohl diese Verbindung des Filtereinsatzes mit der Zigarettenhülse als auch eine ausreichende Verbindung der Fasern innerhalb des Einsatzes erzielen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Tabakrauchfilter, bestehend aus thermoplastischen oder enthaltend thermoplastische, wahllos verteilte Fasern, die zu einem zylindrischen Filterkörper durch Verschweißen auf mindestens einem Teil seines Umfanges miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Fasern eine ihnen in einem Ladungsfeld vermittelte permanente elektrische Ladung tragen.

2. Tabakrauchfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern in ihrer Länge

unterschiedliche Durchmesser aufweisen und vorzugsweise nach ihren Enden verjüngt, etwa spitz auslaufen, insbesondere in ihrem Durchmesser über einen Bereich zwischen 10 und 0,25 Mikron untereinander abweichen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 1028 926; britische Patentschriften Nr. 665 278, 419 629; »Die Umschau«, 1954, S. 18, 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen