DE2212188A1 - Verfahren und vorrichtung zur saeuberung von tabakrauch - Google Patents

Description

FT>ING." B. SCHOMERUS BD/HB/TIHR/ 20.505 DIPL.-ISOH. AU. Ali ι

3. 03. 1972

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Herr Guy Gilbert Henri (genannt Eric) BAER

"Verfahren und Vorrichtung zur Säuberung von Tabakrauch,,"

Die vorliegende Erfindung behandelt die Reinigung von Tabakrauch, der bei der Verbrennung des Tabaks in Zigaretten, Zigarren, Pfeifen oder anderen Gegenständen für Raucher entsteht und betrifft insbesondere ein Verfahren, das den Rauch in einen Zustand elektrischer Ionisierung versetzt, der den biologischen Bedingungen des Organismus entspricht»

Es ist bekannt, dass der bei der Tabakverbrennung entstehende Rauch unabhängig davon, in welcher Form der Tabak vorliegt, von einem

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Nebel gebildet wird, dessen Bestandteile die Grössenordnung eines halben Mikrons besitzen«, Diese Teilchen gehen aus chemisch verschiedenen Stoffen hervor, von denen im Tabak mehr als 1.200 festgestellt worden sind, von denen die ungefähr 200 .Alkaloide und insbesondere das Hikotin, die zahlreichen Teerstoffe und insbesondere die Polybenzol-Kohlenwasserstoffe,und hunderte anderer oft gefährlicher Bestandteile insbesondere radioaktive Elemente wie Potassium 30, Strontium 90 und Polonium enthalten, die, obgleich sie nicht notwendigerweise in den Rauch eingehen, nicht de st oweniger durch ihre Strahlung eine erhebliche positive Ionisierung des Rauches hervorrufen. Diese Ionisierung ist umso gefährlicher, als sie zur Bildung einer grossen Mehrheit grosser positiver Ionen führt : in einem Saal, in dem geraucht wird, wurde durch Vergleichsmessungen herausgefunden, dass bei einer Atmosphäre, die ursprünglich 1o480 kleine negative Ionen bei 8_o750 grossen positiven Ionen enthielt, das Vorhandensein von Rauch das Ionengleichgewicht erheblich verschlechtert hat, sodass die Anzahl der kleinen Ionen auf 355 verringert wurde und d^-Zahl der grossen Ionen auf 22<,200 anstieg.

Diese Verunreinigung des Tabakrauches mit positiven Ionen ist in biologischer Hinsicht äusserst schädlich : zahlreiche Untersuchungen haben bestätigt, dass das ziliäre Schlagen des Atmungsepithels lähmt. Diese Wirkung geht insbesondere auf die elektrisch positiv geladenen Teilchen des Rauches zurück. Diese Wirkung kann von 30 bis 50$ oder mehr ziliären Pulsationen und die Schleimbildung hemmen, wodurch die Selbstverteidigung des Organismus gelähmt wird, insbesondere weil das Ausbringen auf natürlichem Wege der. mit dem Tabakrauch eingeatmeten Schmutzstoffe beträchtlich behindert wird, und weil das Verkleben der Schleimhäute in den Luftwegen mit den genannten schädlichen Stoffen, hauptsächlich der krebsfördernden und cocarcinogenen Substanzen gefördert wird»

Aus dem Gesagten folgt, dass der Nebel, der aus den Teilchen des Verbrennungsrauches des Tabaks besteht, praktisch seine schädlichen Wirkungen verlieren wurde, wenn die in der Mehrzahl vorhandenen elektrisch positiven Ladungen, deren Träger er ist, neutralisiert oder besser noch durch elektrisch negative Ladungen ersetzt wurden, die für das physiologische Gleichgewicht des Organismus notwendig sind ο

Gegenstand der vorxiegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung des Tabakrauch.es, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dio dem Rauch bei der Einatmung verliehene Geschwindigkeit ausgenutzt

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wird, vtm z.B., auf triboelektrischem Wege, negative Ionen freizusetzen, die einerseits durch RekomMnierung die anfänglich in dem Rauch vorhandenen, elektrisch positiven Ladungen neutralisieren und die andererseits die Teilchen des den genannten Rauch bildenden Hebels elektrisch auflädt..

Auf diese Weise ermöglicht es das erfindungsgemässe Verfahren mit einfachen Mitteln das elektroionische Gleichgewicht des Rauches umzukehren, wodurch nicht nur die vorher genannten schädlichen Wirkungen der positiven elektrischen Ladungen vermieden werden, sondern auch die wohltuende Wirkung des negativen Webeis nutzbar wird, die insbesondere den Rhytmus der Bewegung der vibrierenden Zilien und die Bildung von Schleim beschleunigt, bei gleichzeitiger Begünstigung der zytophylaktischen und aktivierenden Wirkung der Selbstverteidigung der rhinopharyngealen-und Luftwege-Bereiche. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Erfindung die natürliche Entfernung der giftigen Substanzen oder Reizstoffe, die in dem Rauch enthalten sind, erlaubt und das Gewebe und die Schleimhäute durch Zytophylaxie undurchdringlich macht und wenigstens teilweise den elektronischen Aufbau der krebsfordernden Stoffe ändert.

Das bedeutet, dass der Tabakrauch in einem ungiftigen und sogar physiologisch vorteilhaften Nebel auf Grund seiner elektrophysikalischen Wirkungen selbst bei einem Gewohnheitsraucher umgewandelt wird. ■

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Vorrichtungen zur Ausführung des genannten Verfahrens zu schaffen, die dadurch charakterisiert sind, dass sie im wesentlichen von einem Stoff mit elektronegativen triboelektrischen Eigenschaften, wie Polytetrafluoroäthylen gebildet werden,, der in der Bahn des eingeatmeten Rauches angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass der mit hoher Geschwindigkeit sieh bewegende Gasstrom durch Reibung auf der Oberfläche des genannten Stoffes negative Ionen freisetzt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der genannte Stoff in einem rohrförmigen vom Rauch durchflossenen Körper angeordnet und ist so aufgebaut, dass er den Durchtrittsquerschnitt des Körpers nicht merklich verringert und gleichzeitig eine grosse Oberfläche bietet, die der Berührung mit dem Rauchstrom ausgesetzt ist„

Diese Massnahmen haben offensichtlich, die Vorteile, dass zusätzlich zu ihrer Grundaufgabe, die in der Schaffung negativer Ionen besteht, der Rauch nicht verwirbelt wird, dessen Temperatur und Geschmack infolgedeπnen nicht verändert werden, und die schnelle Verstopfung

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des aktiven Stoffes verhindert, Hinsichtlich dieser beiden Gesichtspunkte zeigt die erfindungsgemässe Vorrichtung offensichtlich ein Verhalten, das demjenigen der bisher bekannten Filter vollständig entgegengesetzt ist. _t

In der praktischen Ausführung kann der genannte Stoff in Form eines gerollten Gitters, eines maschigen Stopfens, eines aus locker angeordneter Faser gebildeten Pfropfens oder jeder anderen porigen ' Struktur aus triboelektrischem Stoff ausgeführt werden, der in den genannten Körper eingesetzt wird, oder aber aus einem rohrförmigen Körper gebildet werden, der aus triboelektrischem Material besteht, das nach innen gerichtete Vorsprünge aufweist, die von einem Mittel gebildet werden, das die Form von Haaren, Spitzen, einer Schneckenlinie, oder jeder anderen, gewundenen Struktur hat.

Der so aufgebaute Stoff ist offensichtlich sehr billig, was ihn geeignet macht, als Spitze einer Zigarette, einer Zigarre od. dgl. verwendet und nach dem Gebrauch weggeworfen zu werden, oder was seinen Einbau in einen Artikel, wie eine Zigarettenspitze oder einen Pfeifenstiel zulässt, der so aufgebaut ist, dass er den periodischen Austausch des genannten Stoffes zulässt.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher werden bei der Lektüre der folgenden, genauen Beschreibung mehrerer, die Erfindung nicht ausschüpfender, Ausführungsbeispiele, die von der beigefügten Zeichnung verdeutlicht werden. Für diese gilt :

- Figur 1 zeigt in auseinandergenommenem, einbaurichtigen Zustand perspektivisch eine Zigarettenspitze, die mit einem erfindungsgemässen Stoff oder Element zur Reinigung des Rauches versehen ist j

- Figur 2 zeigt getrennt und perspektivisch ein anderes Reinigungselement, das an die Stelle desjenigen der Figur 1 gesetzt werden kann ;

- Figur 3 zeigt in Perspektive einen Teilabriss einer Zigarette, die ein erfindungsgeinässes Ende aufweist „

Die in der Figur 1 dargestellte Zigarettenspitze bekannter Art wird von zwei Endstücken P1 und P2 gebildet. Das erste Endstück bildet die Spitze und das zweite besitzt einen Hohlraum zum Einsetzen einer Zigarette. Zwischen beiden ist eine zylindrische Kammer ausgebildet, die der Aufnahme eines eingebauten Filters oder eines erfindungsgemässen Reinigungsstoffes dient. In dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Reinigungsstoff E1 die Form einer zylindrischen Patirme, dessen rohrförmiger Körper G z.Bo aus durchsichtigem Kunststoff besteht, und ist von einem Stopfen B verschlossen.

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Dieser Stopfen und der Boden des Körpers C besitzen einen in Richtung eines Durchmessers verlaufenden Schlitz oder eine andere Öffnung für · den Durchgang des Rauches, während der äussere Durchmesser der Patrone so ist, dass diese dicht in die zylindrische Kammer zwischen den beiden Endstücken P1, P2 der Zigarettenspitze eingesetzt werden kann, sodass der Rauch notwendigerweise die genannte Patrone durchströmt. In letzterer sind einerseits eine Buchse M, die in einfacher Weise, von einem gerollten Band aus synthetischem Textilleinen gebildet ist, und andererseits ein Gitter G eingeschlossen, das aus einem um sieh selbst'gerollten perforierten Band aus synthetischem Stoff besteht_o Dem wesentlichen Merkmal der Erfindung zufolge,hat wenigstens der das Gitter G bildende Stoff elektronegative triboelektrische Eigenschaften, sodass die Reibung des Rauches auf dessen Oberfläche negative Ionen in ausreichender Menge freisetzt, um das elektroionische Gleichgewicht des Rauches,wie bereits beschrieben, umzuwandeln. Das Gitter G kann beispielsweise aus Polytetrafluoroäthylen oder aus von dieser Substanz abgeleiteten Stoffen hergestellt werden«, Es ist vorteilhaft, die Buchse M ebenfalls aus synthetischem Textilstoff zu fertigen, der triboelektrische Eigenschaften hat und z.B. als Grundstoff Polyvinylchlorid besitzt, der bei leichter Reibung sich negativ auflädt.

• Es ist sofort einzusehen, dass das Element E1 ohne Schwierigkeiten von dem Rauch durchströmt wird* dessen Durchgang es praktisch keinen Widerstand entgegensetzt, sodass die Temperatur und der Geschmack des genannten Rauches durch die Anwesenheit des genannten Stoffes oder Elementes nicht beeinträchtigt werden,,. Wegen des grossen Durchtrittsquerschnittes besteht für letzteres keine Gefahr des Verstopfens mit Teerstoffen bzw. anderen Trägerstoffen des Rauches. Es genügt also periodisch das Element E1 auszuwechseln, z.B. nach einigen 600 Zigaretten, d.h_o jeden Monat ein Mal bei einem mittelstarken Raucher_e

. Das in der Figur 2 dargestellte Element E2 kann an die Stelle des eben beschriebenen Elementes E1 gesetzt werden. Dieses Element Ξ2 besteht in .einfacher Weise aus einer gewundenen Rolle eines Bandstückes R mit schiefen Enden,deren Innenfläche Haare oder Spitzen P aufweist. Das Band R kann aus synthetischem Stoff wie Polyvinylchlorid hergestellt sein, wobei sich die Haare und Spitzen P automatisch ausbilden; Das Band R kann auch von einem einfachen Träger aus Papier oder Textil gebildet sein, auf den Haare P aus aktivem Stoff z.B. aus Polytetrafluoroäthylen durch Beflockung aufgebracht sind«, Es ist leicht einzusehen, dass das Reinigungselement E2 durch seinen Aufbau die

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gleichen Eigenschaften und Vorteile wie das Element E1 hat und darüber hinaus Xn einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren unter niedrigen Kosten gefertigt werden kann.

Die Figur 3 zeigt ein anderes Anwendungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Zigarette mit einer Spitze E3 versehen ist, wie ein herkömmlicher Filter aussieht aber aus einem Papierband P besteht, das Falten geringerer Dichte als in einem herkömmlichen FiIter,aufweist, und von dem wenigstens eine Oberfläche zum Beispiel mit Polytetrafluoroäthylen überzogen ist. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Filter beruht die Wirkung des Elementes E3 ausschliesslich auf einem triboelektrischen Effekt, wobei die geringe Dichte der Falten des Papiers P jeden mechanischen Effekt des Einfangens unterbindet ; auch in diesem Falle wird der Rauch infolgedessen nicht abgekühlt und sein Geschmack nicht verändert, wobei die der Erfindung eigenen Vorteile gewahrt bleiben«

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Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1 ο Verfahren zur Reinigung von Tabakrauch, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Rauch bei der Einatmung verliehene Geschwindigkeit ausgenutzt wird, um auf Grund des triboelektrischen Effektes negative Ionen freizusetzen, die einerseits durch Rekonibinierung die anfänglich in dem Rauch vorhandenen elektrisch positiven Ladungen neutralisieren und die andererseits die Teilchen des den Rauch bildenden Hebels negativ aufladen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauch hinter dem Verbrennungsraum für den Tabak und vorzugsweise unmittelbar vor seiner Einatmung behandelt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Reinigung von Tabakrauch, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen von einem Element aus einem· Stoff mit triboelektrisehen Eigenschaften zur Bildung negativer elektrischer Ladungen, wie Polytetrafluoroäthylen, gebildet wird, das in der Strömungsbahn des eingeatmeten Rauches angeordnet ist und so ausgeführt ist, dass das mit grosser Geschwindigkeit strömende Gas auf seiner Oberfläche durch Reibung negative Ionen freisetzt, die einerseits durch Rekombinierung die anfänglich in dem Rauch vorhandenen positiven elektrischen Ladungen neutralisieren und andererseits die Teilchen des den Rauch bildenden Nebels elektrisch negativ*, aufladen,

   4o Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Element in den von dem Rauch durchströmten rohrförmigen; Körper

   (C) angebracht ist und so aufgebaut ist, dass der Durchtrittsquerschnitt des genannten Körpers nicht wesentlich vermindert wird und gleichzeitig eine grosse Oberfläche bietet, die der Reibberührung mit dem Rauchstrom ausgesetzt ist»

   5o Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Element (El) aus einem aufgerollten Gitter (G), einem maschigen Stopfen, einem lockeren Pfropfen aus Pasern oder einer anderen porigen Struktur aus triboelektrischem Stoff gebildet wird_s die in den genannten Körper eingesetzt wird».

   6ο Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Element (E2) aus einem rohrförmigen Körper besteht, der innere VorSprünge aus triboelektrischem Stoff aufweist; die die Form von Haaren (P), Spitzen, Schneckengängen oder einer anderen gewundenen Struktur haben _o

   7ο Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 6_?

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   dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Element von einem Endstück (E3) gebildet wird, das nach dem Rauchen einer Zigarette, einer Zigarre oder eines ähnlichen Artikels weggeworfen wird«

   8o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch _i gekennzeichnet, dass das genannte Element in einem Artikel, wie eine Zigarettenspitze oder einem Pfeifenstiel eingesetzt ist, der so aufgebaut ist, dass er den periodischen Austausch des genannten Elementes gestattet»

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