DE1532120C - Filters for tobacco smoke - Google Patents
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Description
4040
Die Erfindung betrifft ein Filter für Tabakrauch, insbesondere ein Zigarettenfilter, mit einer äußeren rohrförmigen einen Körper aus absorbierendem Werkstoff umgebenden Hülle, mit mindestens einer in dem Körper angeordneten zerbrechbaren Kapsel, die ein zur Behandlung des Tabakrauches bestimmtes flüssiges Medium enthält und die unter einem auf die äußere Umhüllung des Filters ausgeübten zusammenpressenden Druck zerbricht und ihren flüssigen Inhalt an den Körper aus absorbierendem Werkstoff abgibt. The invention relates to a filter for tobacco smoke, in particular a cigarette filter, with an outer tubular casing surrounding a body made of absorbent material, with at least one breakable capsule arranged in the body, which is a capsule intended for the treatment of tobacco smoke Contains liquid medium and the compressive under an exerted on the outer envelope of the filter Pressure breaks down and its liquid content is released into the body made of absorbent material.
Ein derartiges Filter ist durch die deutsche Patentschrift 1077 127 bekanntgeworden. Hierbei ist als Filtereinsatz eine Füllung aus weichem Papier vor- , gesehen, in dem in einer Aussparung eine Flüssigkeitskapsel untergebracht ist. Nach dem Zerbrechen der Kapsel durch Ausüben eines äußeren Druckes durchtränkt die Flüssigkeit das umgebende absorbierende Filtermaterial. Dort, wo sich die Kapsel befindet, bleibt ein leerer Raum übrig, der die Filtereigenschaften beeinträchtigt. Das Befeuchten eines derartigen Filters kann auch eine Verschlechterung des Zuges der Zigarette ergeben, weil durch die Flüssigkeitsaufnahme im Filtermaterial der freie zuvor vorhandene Rauchdurchlaßquerschnitt vermindert wird.Such a filter has become known from German patent specification 1077 127. Here is as Filter insert a filling made of soft paper, seen in which a liquid capsule in a recess is housed. After breaking the capsule by exerting an external pressure the liquid soaks the surrounding absorbent filter material. Where the capsule is, an empty space is left that affects the filter properties. The moistening of such a Filters can also result in a deterioration in the draw of the cigarette because of the fluid intake the free previously existing smoke passage cross-section in the filter material is reduced.
Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 773 725 ist ein befeuchtbares Filter bekanntgeworden, das am mundstückseitigen Ende eine elastische, mit Flüssigkeit gefüllte Kapsel aufweist, die zumindest teilweise aus dem Mundstück herausragt und mit einem Kapillarenröhrchen versehen ist, das zur Filtermasse führt. Durch Druck auf die Kapsel kann eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in die Filtermasse eingebracht werden. Danach wird die Kapsel herausgenommen und die Zigarette ist zum Rauchen bereit. Nachteilig ist hierbei insbesondere, daß das mundstückseitige Ende des Filters durchnäßt ist und an diesem Ende andererseits ein leerer hohler Raum übrig bleibt, in dem sich ursprünglich die Kapsel befand. Außerdem ist eine Kapsel mit Kapillare relativ teuer.Through the German utility model 1 773 725 a moistenable filter has become known, which on Mouthpiece-side end an elastic, with liquid having filled capsule which at least partially protrudes from the mouthpiece and with a capillary tube is provided, which leads to the filter mass. By applying pressure on the capsule, a certain Amount of liquid are introduced into the filter mass. Then the capsule is removed and the cigarette is ready to be smoked. The particular disadvantage here is that the end on the mouthpiece side of the filter is soaked through and on the other hand an empty hollow space remains at this end in which originally located the capsule. In addition, a capsule with a capillary is relatively expensive.
In der deutschen Auslegeschrift 1 298 032 ist schließlich vorgeschlagen worden, die Kapsel in einer Ausnehmung des Filters zusammen mit einem saugfähigen und sich unter dem Einfluß der Kapselflüssigkeit sich ausdehnenden Filtermaterial anzuordnen. Die meisten Filtermaterialien dehnen sich unter dem Einfluß der Kapselflüssigkeit in einem allerdings zumeist geringem Maße aus.In the German Auslegeschrift 1 298 032 it was finally proposed that the capsule in a Recess of the filter together with an absorbent and under the influence of the capsule liquid to arrange expanding filter material. Most filter materials will stretch under that The influence of the capsule liquid is mostly minor.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filter zu schaffen, das den ganzen ihm zugeordneten Raum ausfüllt, wodurch optimale Zugbedingungen und eine optimale Filterwirkung hergestellt werden.The object of the invention is to create a filter that fills all of the space allocated to it, whereby optimal draft conditions and an optimal filter effect can be established.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfidung dadurch, daß der absorbierende Werkstoff komprimiert ist und der Körper eine relativ feste Gestalt aufweist, daß beim Befeuchten mit dem flüssigen Medium der zerbrochenen Kapsel der komprimierte Werkstoff des Körpers ein solches Expansionsvermögen aufweist, daß er den ursprünglich von der Kapsel ausgefüllten Raum einnimmt und die äußere rohrförmige Hülle praktisch völlig von dem absorbierenden Werkstoff ausgefüllt ist, der im expandierten Zustand porös und rauchdurchlässig ist. Vorteilhaft ist die Verwendung eines sich ausdehnenden Werkstoffes, dessen absorbierende Oberfläche sich beim Befeuchten vergrößert. Durch die Ausdehnung des Filtermaterials wird auch der Rauchdurchlaßquerschnitt relativ groß gehalten, so daß sich ein günstiger Zug der Zigarette ergibt. Da das Filter den gesamten ihm zur Verfügung stehenden Raum ausfüllt einschließlich des Raumes, den zuvor die Kapsel inne hatte, wird eine sehr gute Filterwirkung erzielt.The object is achieved according to the invention in that the absorbent material compresses is and the body has a relatively solid shape that when moistened with the liquid medium broken capsule the compressed material of the body has such an expandability, that it occupies the space originally filled by the capsule and the outer tubular casing is practically completely filled by the absorbent material, which is porous in the expanded state and is smoke permeable. It is advantageous to use an expanding material, its absorbent Surface increases when moistened. Due to the expansion of the filter material the smoke passage cross-section is also kept relatively large, so that a favorable puff of the cigarette results. Since the filter fills the entire space available to it, including the space which the capsule previously held, a very good filter effect is achieved.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der Körper aus absorbierendem Werkstoff im komprimierten Zustand eine zylindrische Hülse, in deren Inneren die Kapsel angeordnet ist.In the preferred embodiment of the invention the body is made of absorbent material in the compressed state, a cylindrical sleeve, in the interior of which the capsule is arranged.
Die Erfindung ist nicht nur darauf beschränkt, daß eine Kapsel verwendet wird. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besteht der Körper aus absorbierendem Werkstoff aus Splittern des komprimierten Materials, die in der äußeren Umhüllung im wesentlichen axial ausgerichtet angeordnet sind, und es ist eine Vielzahl von Kapseln in dem aus Splittern bestehenden Körper verteilt. Der besondere Vorteil ist hierbei, daß das Filter über seinen Querschnitt hinweg im wesentlichen homogen ist. Es treten keine Zonen mit höherer oder weniger hoher Rauchdurchlässigkeit auf. Dadurch wird eine optimale Filterwirkung erzielt.The invention is not limited only to the fact that a capsule is used. In preferred embodiments According to the invention, the body of absorbent material consists of splinters of the compressed Material, which are arranged in the outer envelope substantially axially aligned, and it is a multitude of capsules distributed in the splintered body. The particular advantage is here that the filter is substantially homogeneous over its cross section. There are no zones with higher or less high smoke permeability. This achieves an optimal filter effect.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die anschließend erläutert werden. Es zeigtIn the drawing, embodiments of the invention are shown, which are explained below. It shows
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Filterelement, das mit einem üblichen Filter zu einem Doppelzigarettenfilter vereinigt ist,F i g. 1 shows a longitudinal section through a filter element according to the invention, which is equipped with a conventional filter is combined into a double cigarette filter,
ί 532 120ί 532 120
F i g. 2 einen Schnitt durch die gleiche Anordnung wie F i g. 1 nach Zerbrechen der Kapsel und Ausdehnen des Filterwerkstoffes undF i g. 2 shows a section through the same arrangement as FIG. 1 after breaking the capsule and expanding it the filter material and
F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.F i g. 3 shows a longitudinal section through a further embodiment of the invention.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 weist das erfindungsgemäße Filterelement eine äußere Umhüllung 5 auf, die einen Körper aus einem absorbierenden Werkstoff umgibt, der in zusammengepreßtem Zustand die Form einer zylindrischen Hülse 6 hat. Innerhalb der Hülse 6 ist eine zerbrechbare Kapsel 7 angeordnet, die ein zur Behandlung des Tabakrauches geeignetes flüssiges Medium 8, beispielsweise Wasser, enthält. Die Kapsel 7 wird vorteilhaft unter Reibung von der Hülse 6 gehalten. In der Ausführungsform nach F i g. 3 hat der Körper aus dem komprimierten, absorbierenden Werkstoff die Form von Splittern 9 (sliver), die im wesentlichen axial ausgerichtet sind und zwischen denen eine größere Anzahl von zerbrechbaren, eine Flüssigkeit enthaltenden Mikrokapseln verteilt sind. In the embodiment according to FIG. 1, the filter element according to the invention has an outer casing 5, which surrounds a body made of an absorbent material in compressed State has the shape of a cylindrical sleeve 6. Inside the sleeve 6 is a breakable capsule 7 arranged that a liquid medium 8 suitable for the treatment of tobacco smoke, for example water, contains. The capsule 7 is advantageously held by the sleeve 6 with friction. In the embodiment according to FIG. 3, the body made of the compressed, absorbent material is in the form of splinters 9 (sliver), which are essentially axially aligned and between which a larger number of breakable, a liquid containing microcapsules are distributed.
Die äußere Umhüllung 5 kann aus üblichem Wickelpapier bestehen, wie es bei der Herstellung von Filtereinsätzen für Zigaretten benutzt wird. Es braucht keine erhebliche Beständigkeit gegen Feuchtigkeit zu haben, weil die Flüssigkeit in der Kapsel nicht freigegeben wird, bevor das Filterelement von dem stärkeren Mundstückpapier umhüllt wird, das gewöhnlich dazu benutzt wird, das Filterelement an einer Zigarette, Zigarre oder dergleichen zu befestigen. Es sollte jedoch eine gewisse Stärke haben, um so nachgiebig zu sein, daß das Filter zusammengedrückt werden kann, wenn die Umhüllung zum Zerbrechen der Kapsel zusammengepreßt wird, und daß es im wesentlichen seine ursprüngliche rohrförmige Gestalt wieder annimmt, wenn das Filterelement wieder losgelassen wird.The outer envelope 5 can consist of conventional wrapping paper, as is the case in the manufacture of filter inserts used for cigarettes. It doesn't need significant resistance to moisture too because the liquid in the capsule is not released before the filter element of the stronger one Mouthpiece paper is wrapped, which is commonly used to attach the filter element to a To attach a cigarette, cigar or the like. However, it should have a certain strength, the more resilient to be that the filter can be compressed if the wrapping to break the Capsule is compressed, and that it is essentially its original tubular shape resumes when the filter element is released again.
Der rohrförmige Körper aus absorbierendem Werkstoff, der von der äußeren Umhüllung umschlossen wird, kann aus jedem komprimierten Rauchfilter-Werkstoff bestehen, der sich ausdehnt, wenn er befeuchtet wird. Zelluloseschwamm ist besonders gut geeignet, jedoch sind andere komprimierte Werkstoffe wie Polyurethanschaum, Baumwolle, Schwamm, gekräuseltes und gegen Feuchtigkeit beständiges Papier mit hoher Elastizität, mit einem Bindemittel, das in der in der Kapsel enthaltenen Flüssigkeit lösbar ist, verpreßte Cellulose-Acetat-Fasern und andere ähnliche Werkstoffe ebenfalls geeignet. Von dem zur Herstellung des Körpers verwendeten Material muß lediglich gefordert werden, daß es zu einer relativ stabilen Form zusammenpreßbar und daß es genügend elastisch ist, um sich auszudehnen und den Hohlraum, der ursprünglich von der Kapsel eingenommen wurde, auszufüllen, wenn es mit dem flüssigen Inhalt der Kapsel befeuchtet wird.The tubular body made of absorbent material, which is enclosed by the outer envelope can be made from any compressed smoke filter material that expands when humidified will. Cellulose sponge is particularly suitable, but other compressed materials are suitable such as polyurethane foam, cotton, sponge, curled and moisture-resistant paper with high elasticity, with a binding agent that is soluble in the liquid contained in the capsule, Compressed cellulose acetate fibers and other similar materials are also suitable. From that to manufacture The material used in the body only has to be required to be relatively stable Form compressible and that it is sufficiently elastic to expand and the cavity, that was originally ingested by the capsule, to be filled in if it is with the liquid contents of the Capsule is moistened.
Die Kapsel besteht aus einer dünnwandigen, zerbrechbaren Hülle, die mit der zur Behandlung des Tabakrauches dienenden Flüssigkeit angefüllt ist. Die Hülle besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen oder aushärtbaren Kunststoff, wie einem Polyäthylen, Polypropylen, einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, Vinylidenchlorid-polymer, Polyester, Phenol-Formaldehyd- oder Urea-Formaldehyd-Harz, einem Erdölwachs, aus Glas, Gelatine od. dgl.The capsule consists of a thin-walled, breakable shell that is used to treat the Tobacco smoke serving liquid is filled. The sheath is preferably made of a thermoplastic or curable plastic, such as a polyethylene, polypropylene, an ethylene-vinyl acetate copolymer, Vinylidene chloride polymer, polyester, phenol-formaldehyde or urea-formaldehyde resin, a petroleum wax, made of glass, gelatin or the like.
Es können entweder eine einzelne Kapsel, mehrere kleinere Kapseln oder eine Vielzahl von Mikrokapseln innerhalb der Hülse aus dem komprimierten Filterwerkstoff angeordnet werden. Alle solche Formen werden hier und in den Ansprüchen als »Kapseln« bezeichnet. It can either be a single capsule, multiple smaller capsules, or a multitude of microcapsules be arranged within the sleeve made of the compressed filter material. All such forms will be referred to here and in the claims as "capsules".
Kapseln von solcher Größe, daß nur eine oder wenige Kapseln in einem einzigen Filterelement enthalten sind, können leicht in der Weise hergestellt werden, wie es in der pharmazeutischen Industrie üblich ist. Kleinere Kapseln, die als »Mikrokapseln« bekannt sind und einen Durchmesser im Bereich vonCapsules sized to contain only one or a few capsules in a single filter element can easily be manufactured in the manner that is used in the pharmaceutical industry is common. Smaller capsules known as "microcapsules" that range in diameter from
ίο etwa 0,02 bis 3 mm haben, können nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden.ίο about 0.02 to 3 mm, can according to different known processes are produced.
Die in der Kapsel oder den Mikrokapseln enthaltene Flüssigkeit kann eine wäßrige oder eine nichtwäßrige Flüssigkeit sein, die für die Behandlung von Tabakrauch geeignet ist. Das heißt, daß die Flüssigkeit so beschaffen sein kann, daß sie unerwünschte Bestandteile der Dampfphase oder der Festteilchen-Phase des Rauches entzieht oder auf andere Weise bindet, wie beispielsweise Wasser in reinem Zustand oder mit einem Zusatz an einem oberflächenaktiven oder anderen geeigneten Mittel. Die Flüssigkeit kann auch dazu geeignet sein, das Aroma des Rauches zu verbessern oder ihm Geschmackskomponenten hinzuzuführen, wie beispielsweise eine Menthollösung oder Zitronenöl. Es kann sich auch um eine Lösung eines Tabakextraktes oder um ein Medikament, wie zum Beispiel ein Stauungen bekämpfendes Mittel (decongestant), oder dergleichen handeln. Unabhängig von der Art des in der Kapsel enthaltenen flüssigen Mediums sollte seine Menge ausreichen, um nach der Freigabe aus der Kapsel oder den Mikrokapseln die Expansion des komprimierten absorbierenden Werkstoffes in einen zur Filterung geeigneten Zustand zu bewirken und genug in dem expandierten Filtermaterial absorbierte oder gefangene freie Flüssigkeit zu liefern, um die gewünschte Behandlung des Rauches zu erzielen. Es wurde festgestellt, daß im allgemeinen eine Gesamtmenge von 0,05 bis 0,2 ml in den Kapseln pro 10 mm Länge des Filterelementes enthaltene Behandlungsflüssigkeit besonders wirksam ist, obwohl auch so geringe Mengen wie 0,01 ml und Mengen bis zu 0,3 ml der Flüssigkeit bei Ausführung der Erfindung benutzt werden können.The liquid contained in the capsule or the microcapsules can be an aqueous or a non-aqueous liquid which is suitable for the treatment of Tobacco smoke is suitable. That is, the liquid can be such that it is undesirable Removes constituents of the vapor phase or the solid particle phase of the smoke or in some other way binds, such as water in its pure state or with an additive to a surface-active one or other suitable means. The liquid can also be suitable for enhancing the aroma of the smoke improve it or add flavor components, such as a menthol solution or Lemon oil. It can also be a solution of a tobacco extract or a drug, such as for For example, a congestion-fighting agent (decongestant), or the like act. Independent depending on the type of liquid medium contained in the capsule, its amount should be sufficient to detect the Release from the capsule or the microcapsules the expansion of the compressed absorbent material in a condition suitable for filtering and enough in the expanded filter material to deliver absorbed or trapped free fluid to the desired treatment of the To achieve smoke. It has been found that in general a total of 0.05 to 0.2 ml in the treatment liquid contained in the capsules per 10 mm length of the filter element is particularly effective is, although also amounts as small as 0.01 ml and amounts up to 0.3 ml of the liquid on execution of the invention can be used.
Das erfindungsgemäße Filterelement kann das einzige Filter für eine Zigarette, Zigarre oder Pfeife bilden, oder es kann mit anderen üblichen Filterelementen kombiniert werden, um einen Doppel- oder Dreifachfilter zu bilden. Wenn es mit anderen Filtern kombiniert wird, wird das erfindungsgemäße Filter vorzugsweise zwischen den Tabak und ein am Mundende vorgesehenes Filterelement angeordnet, das wie üblich aus Zellulose-Azetat-;Fasern, gekräuseltem Papier oder dergleichen bestehen kann. .The filter element according to the invention can be the only filter for a cigarette, cigar or pipe form, or it can be combined with other common filter elements to form a double or Form triple filters. When combined with other filters, the filter according to the invention becomes preferably arranged between the tobacco and a provided at the mouth end filter element which as usually made from cellulose acetate; fibers, crimped paper or the like can exist. .
Bei der Herstellung eines Filterelementes nach der Erfindung wird gegenwärtig als Material für die Hülse ein Zelluloseschwamm bevorzugt, der in seinem normalen, expandierten Zustand eine porige Struktur hat, die es dem Rauch einer mit einem solchen Filter versehenen Zigarette ermöglicht, in einer Menge von etwa 5 bis 30 cm3 und vorzugsweise etwa 15 cm3 pro Sekunde bei einem Zug von etwa 65 mm WS zu durchströmen. Dieser Schwamm wird zu einem flachen Streifen von etwa 2 mm Dicke und 20 mm Breite gepreßt und kontinuierlich von einer Rolle in eine Maschine zur Filterherstellung eingegeben.In the manufacture of a filter element according to the invention, a cellulose sponge is currently preferred as the material for the sleeve, which in its normal, expanded state has a porous structure which allows the smoke of a cigarette provided with such a filter, in an amount of about 5 to flow through to 30 cm 3 and preferably about 15 cm 3 per second with a pull of about 65 mm water column. This sponge is pressed into a flat strip about 2 mm thick and 20 mm wide and fed continuously from a roll into a machine for making filters.
Zugleich wird eine Behandlungsflüssigkeit in eine übliche Verpackungsmaschine eingegeben, in der sie in kissenförmige Behälter verpackt wird. Diese Ma-At the same time, a treatment liquid is introduced into a conventional packaging machine in which it is packed in pillow-shaped containers. This ma-
schine stellt aus einem flachen Kunststoffstreifen von etwa 16 mm Breite kontinuierlich ein Rohr her. So wie das Rohr gebildet wird, wird die Flüssigkeit in sein Inneres eingeführt, und es werden senkrecht zu der Laufrichtung des Rohres Schweißnähte angebracht, um die Flüssigkeit einzuschließen. Die Abstände zwischen den Schweißnähten werden vorzugsweise so gewählt, daß die einzelnen Flüssigkeitskissen etwa 5 mm Durchmesser und etwa 7 mm Länge aufweisen. Der verschweißte Abschnitt zwischen den Kissen ist etwa 3 mm lang.machine continuously produces a pipe from a flat plastic strip about 16 mm wide. So As the tube is formed, the liquid will be introduced into its interior and it will be perpendicular to it welds are made in the direction of travel of the pipe to contain the liquid. The distances between the weld seams are preferably chosen so that the individual liquid cushions about 5 mm in diameter and about 7 mm in length. The welded section between the Pillow is about 3 mm long.
Das Schwammband und eine Kette der die Behandlungsflüssigkeit enthaltenden Kunststoffkissen werden dann in eine Maschine zur Herstellung von Filterstangen eingeführt, in der diese beiden Stangenkomponenten mit Papier umwickelt und in AbschnitteThe sponge tape and a chain of the plastic pads containing the treatment liquid are then fed into a filter rod manufacturing machine in which these two rod components wrapped in paper and cut into sections
von etwa 80 mm Länge in üblicher Weise zerschnitten werden. Die resultierenden Stäbe von 80 mm Länge werden dann an eine Maschine übergeben, in der sie mit herkömmlichen faserigen Filterelementen kombiniert werden, die im wesentlichen aus einem Zellulose-Azetat-Strang bestehen, um die üblichen gemischten Filterstangen der üblichen Länge von 120 mm herzustellen, die unmittelbar einer Zigarettenmaschine zugeführt werden, die Doppelfilter-Zigaretten mit einem erfindungsgemäßen Filterelement herstellt. Ein solches Filter reduziert erheblich die Konzentration der Dampfphase der Rauchbestandteile im Vergleich zu dem Rauch der gleichen Zigarette ohne ein solches Filterelement, während die Wasserkomponente in dem Filterelement zugleich den Wassergehalt der Festteilchen-Phase des Rauches erhöht.80 mm long are cut in the usual way. The resulting rods of 80 mm in length are then transferred to a machine in which they are combined with conventional fibrous filter elements which essentially consist of a cellulose acetate strand to the usual mixed To produce filter rods of the usual length of 120 mm, which are fed directly to a cigarette machine, the double-filter cigarettes with produces a filter element according to the invention. Such a filter significantly reduces the concentration the vapor phase of the smoke components compared to the smoke of the same cigarette without such Filter element, while the water component in the filter element at the same time the water content of the solid particle phase of smoke increased.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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