DE2362701C3 - Zigarettenfilter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Zigarettenfilter und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
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Description
O ü
Il I!
CH, -C -CH2 -CH, -C OR
worin R Alkyl mil I bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeutet, besteht und in Anteilen von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Celluloseacetatfasern,
im Produkt vorliegt.
2. Zigarettenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Weichmachers
im Produkt 3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Celluloseacetatfasern, beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Zigarettenfilters nach Anspruch 1, wobei man einen Strang aus
Celluloseacetatfasern rollt, mit einem Weichmacher imprägniert und zu einem Zigarettenfilter zusammenfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß man den Strang mit einer oder mehreren Verbindungen der
allgemeinen Formel
O C)
Il Il
CH, C-CH2-CH, C C)R
worin R Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der Celluloseacetatfasern, imprägniert.
Die Erfindung betrifft einen Zigaretlenfilter aus einem Stab aus Celluloseacetatfasern, der mit einem
Weichmacher imprägniert ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Zigarettenfilters, wie er beispielsweise in der japanischen Patentschrift 2 78v>71 (Patentveröffentlichung Nr.
5750/59) beschrieben ist, wobei man einen Strang aus Celluloseacetatfasern rollt, mit einem Weichmacher
imprägniert und zu einem Zigarettenfilter zusammenfaßt.
Als bevorzugte Weichmacher für Celluloseacetatfasern, die zu Zigarettenfiltern verarbeitet werden,
werden bekanntlich Glycerintriacetat, d. h. Triacetin, und Diacetate, Dipropionate und Dibutyrate von
Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol und Pentaäthylenglykol verwendet. Da Triacetin keine ausreichend
hohe Härtungsgeschwindigkeit ergibt, dauert es bei Verwendung von Triacetin als Weichmacher lange, um
dem Filter die vorgeschriebene Härte zu verleihen. Außerdem tritt während des Zerschneiden und/oder
während der Lagerung leicht eine Deformation auf. Es ist bekannt daß ferner der bittere Geschmack von
Triacetin den Geschmack und das Aroma der Zigaretten beeinträchtigt. Bei Verwendung von Glykolestern,
wie Triäthylenglykoldiacetat, ist bekanntlich zwar die Aushärtungsgeschwindigkeit hoch, das Phenolfilterverhältnis
ist hoch, und diese Eigenschaften ändern sich im Verlaufe der Zeit kaum. Diese Weichmacher
lösen jedoch die Fasern übermäßig stark, wodurch durch teilweise Auflösung der Fasern Hohlräume
entstehen. Die Folge davon ist, daß der Druckabfall und die Filtrierwirksamkeit herabgesetzt werden. Außerdem
ergeben diese Weichmacher keinen guten Geschmack oder kein gutes Aroma.
Wie oben angegeben, sollte ein für die Herstellung eines Zigarettenfilters, der aus Celluloseacetatfasern
besteht, verwendeter Weichmacher eine Härtungsgeschwindigkeit aufweisen, die weder zu hoch noch zu
niedrig ist, die vielmehr auf einem geeigneten Zwischenwert gehalten wird, und er sollte für den
Raucher einen guten Geschmack und ein gutes Aroma ergeben. Deshalb kann die Brauchbarkeit von Weichmachern
nicht nur unter Berücksichtigung einer einzigen Eigenschaft, beispielsweise seiner weichmachenden
Wirkung auf Celluloseacetatfasern, beurteilt werden. Es wurden bereits verschiedene Untersuchungen
auf diesem Gebiet durchgeführt, die jedoch bisher zu keinen vollständig zufriedenstellenden Ergebnissen
geführt haben.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Zigarettenfilter, der den Eigengeschmack und das Eigenaroma von
Zigaretten nicht beeinträchtigt.
Es wurde nun gefunden, daß Lävulinsäureester als Weichmacher für Celluloseacetatzigarettenfilter im
Vergleich zu den bisher verwendeten Weichmachern überraschenderweise bessere Eigenschaften aufweisen.
Es wurde insbesondere gefunden, daß diese Ester bessere Zigarettenfilter liefern, welche den Eigengeschmack
und das Eigenaroma von Zigaretten nicht wesentlich verändern. Da außerdem Lävulinsäureester
ein gutes Aroma besitzen, können der Geschmack und das Aroma von Zigaretten durch Verwendung dieser
Ester als Weichmacher für Celluloseacetatzigarettenfilterstäbe verbessert werden. Die erfindungsgemäß
verwendeten Weichmacher können innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes gehärtet werden, und sie verleihen
einem Stab aus Celluloseacetatfasern innerhalb einer sehr kurzen Zeit eine ausreichende Härte. Sie stellen
somit wirksame Weichmacher mit einer sehr hohen Härtungsgeschwindigkeit dar.
Gegenstand der Erfindung ist ein Zigarettenfilter der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß der Weichmacher aus einer oder mehreren Verbindungen der allgemeinen Formel
C)
CH1-C CH2-CH2-C-OR
worin R Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet,
besteht und in Anteilen von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Cdluloseacetatfasern, im Produkt
vorliegt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung solcher Zigaretter.filter der genannten
Gattung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den
Strang mit einer oder mehreren Verbindungen der allgemeinen Formel
C) C)
Il I!
CH-1-C-CH2-CH2-C-C)R
worin R Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet,
in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Celluloseacetatfasern, imprägniert.
Diese Imprägnierung kann durch Aufsprühen oder auf irgendeine andere geeignete Art und Weise
erfolgen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Weichmacher der angegebenen Formel sind Lävulinsäureester, wobei
solche Verbindungen, in denen R einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohleastoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Butyl,
Propyl, Octyl und 2-Äthylhexyl bedeutet, bevorzugt
sind. Unter diesen Estern ist der Äthylester besonders bevorzugt, weil er sich in bezug auf die Härtungsgeschwindigkeit,
den Geschmack und das Aroma, den er für einen Raucher erzeugt, und das Fehlen einer
Toxizität auszeichnet.
Die erfindungsgemäß verwendeten Lävulinsäureester können auch in Kombination mit anderen üblichen
Weichmachern, wie z. B. Triacetin und Diacetaten, Dipropionaten und Dibutyraten von Triäthylenglykol,
Tetraäthylenglykol und Pentaäthylenglykol, verwendet werden zur Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit
(Härtungsrate) und zur Verbesserung des Geschmacks und des Aromas. Außerdem können wegen ihres hohen
weichmachenden Effektes zufriedenstellende Ergebnisse auch dann erhalten werden, wenn diese Ester in
Mengen verwendet werden, die geringer sind als die üblichen Mengen der üblichen Weichmacher, wie
Triacetin und Triäthylenglykoldiacetat. Die Lävulinsäureester können somit in einer Menge von 1 bis 20,
vorzugsweise von 3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der behandelten Celluloseacetatfasern, verwendet
werden (alle hier angegebenen Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf
das Gewicht).
Erfindungsgemäß werden Celluloseacetatfasern in der Regel in Form eines Stranges verwendet, der durch
Zusammenfassen von 3000 bis 100 000, insbesondere 3000 bis 10 000, endlosen Fäden mit jeweils einem Titer
von 1 bis 16 Denier hergestellt wird. Vorzugsweise werden dem Strang pro 25 mm Stranglänge 10 bis 30
gleichförmige Kräuselungen erteilt.
In der vorliegenden Erfindung kann ohne jede Beschränkung jedes Verfahren angewendet werden, das
sich zum gleichmäßigen Aufbringen des Weichmachers auf Celluloseacetatfasern eignet. So kann der Weichmacher
beispielsweise sowohl auf die obere als auch auf die untere Oberfläche des Stranges nach einem bekannten
Verfahren unter Verwendung einer Sprühpistole oder eines Dochtes aufgebracht werden. Wenn die Menge
des Weichmachers zu groß ist, werden die Celluloseacetatfasern so gründlich gelöst, daß Schmieren gebildet
werden. Demgemäß wird eine praktisch gleichförmige Menge des Weichmachers auf den Strang aufgebracht.
Wenn die Menge des aufgebrachten Weichmachers zu gering ist, wird keine ausreichende Bindung zwischen
den Fasern erzielt. Es ist im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen erfindungsgemäß wichtig,
daß der Weichmacher im Innern des Stranges gleichmäßig verteilt ist.
Erfindungsgemäß kann die Herstellung von Zigarettenfiltern
aus Strängen mit einem eingearbeiteten Weichmacher nach Verfahren erfolgen, wie sie heutzutage
für die Herstellung von Zigarettenfiltern aus Celluioseacetatfasem technisch angewendet werden.
Der nach dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Zigarettenfilter ist
dadurch charakterisiert, daß die den Celluloseacetatfasern eigenen Eigenschaften nicht verlorengehen und
ίο eine sehr hohe Härtungsgeschwindigkeit erzielt werden
kann. Ferner wurden verschiedene Untersuchungen in bezug auf die biochemische Aktivität von Lävulinsäureestern
durchgeführt, und es hat sich dabei gezeigt, daß keine toxischen Effekte auftraten. Die vorliegende
Erfindung ist daher von beträchtlichem technischem Wert.
Die Erfindung, insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
erläuternde Beispiele näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. In diesen Beispielen wurde
die Stabhärte nach dem folgenden Verfahren bestimmt: ein horizontal angeordneter Probestab wurde mittels
einer Scheibe mit einem Durchmesser von 12 mm 10 Sekunden lang mit 300 g belastet. Die Tiefe des durch
2s die Belastung erzeugten Eindruckes (Vertiefung) wurde
gemessen, wobei 0,1 mm als eine ganze Einheit genommen wurde und wobei die Tiefe des Eindruckes
bis auf eine Dezimalstelle dieser Einheit gemessen wurde. Ein n:edrigerer Wert zeigt an, daß die Probe
härter war, während ein höherer Wert anzeigt, daß die Probe weicher war.
Der Druckabfall wird durch den Widerstandsdruck in einer Wassersäulenhöhe (mm) ausgedrückt, die erhalten
wird, wenn durch einen Testfilterstab einer Länge von 102 mm mit einer Geschwindigkeit von 17,5ml/Sek.
Luft hindurchgeleitet wird.
Beispiele 1 bis 5 und
Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Ein mechanisch gekräuselter Celluloseacetatfaserstrang mit einem Einzelfadentiter von 3,5 Denier und
einem Gesamttiter von 43 000 Denier wurde gerollt und eine vorgeschriebene Menge Lävulinsäureester wurde
mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit auf den gerollten Strang aufgebracht. Dann wurde der Strang in
eine Strangbearbeitungsmaschine eingeführt und zu einem Stab mit einem Umfang von 24,7 mm verformt
durch Umhüllen mit einem Filterstöpselpapier. Dann wurde er zu Teststücken einer Länge von jeweils
102 mm zerschnitten. Die Stabhärte wurde gemessen, nachdem er 1 bzw. 24 Stunden lang nach Beendigung
der Filterherstellung bei Raumtemperatur aufbewahrt worden war. Die dabei erhaltenen Testergebnisse sind
in der folgenden Tabelle 1 angegeben.
Die obigen Verfahren wurden auf die gleiche Weise
fio wiederholt, wobei diesmal Triacetin und Triäthylenglykoldiacetat
als Weichmacher verwendet wurden. Die Härte der so hergestellten Stäbe und auch eines auf die
gleiche Weise wie oben ohne Verwendung eines Weichmachers umhüllten Stabes wurde bestimmt,
(<=> nachdem die Stäbe I bzw. 24 Stunden lang bei
Raumtemperalur aufbewahrt worden waren. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I als
Vergleichsbeispiele I bis 3 angegeben.
Beispiel Weichmacher
Nr- Art
Nr- Art
Slabgewichl Druckabfall Härte (1 llinhei: = 0,1 mm)
Menge nach 1 Sld. nach 24 Std
(Gcw.-V.) (g/Stab) (mm H2O)
Vcrgl.-
Beisp. 1
Vergl.-Bcisp. 2
Vcrgl.-Beisp. 3
ßutyüävulinul
Butyllüvulinat
/Uhyllävulinat
Athyllävulinat
2-Äthylhexyllävulinal
Butyllüvulinat
/Uhyllävulinat
Athyllävulinat
2-Äthylhexyllävulinal
Triacetin
Triäthylenglykoldiacetat
| 9,6 | 0.754 | 269 | 7,5 | 7.1 |
| 3,1 | 0,733 | 285 | 8,2 | su |
| 6,4 | 0,756 | 266 | 7,0 | 6,9 |
| 5,2 | 0,747 | 245 | 7,1 | 7,0 |
| 7,2 | 0,752 | 258 | 9,5 | 8,3 |
| 0 | 0,677 | 247 | 12,1 | 12,7 |
| 8,0 | 0,735 | 259 | 10,5 | 8.3 |
| 6,9 | 0,743 | 253 | 11,5 | 10.8 |
Aus den Ergebnissen der verstehenden Tabelle I geht hervor, daß die Zeit, die der Stab benötigte, um eine
akzeptable Härte zu erreichen (weniger als 10 Einheiten), im Falle der Verwendung von Triacetin und
Triäthylenglykoldiacetat 24 Stunden betrug, während bei Verwendung der Lävulinsäureester eine Härtungszeit von 1 Stunde eine akzeptable Härte ergab. Daraus
ist auch zu ersehen, daß ein ausreichender Effekt erziel: werden kann durch Verwendung einer geringeren
Menge der Lävulinsäureester als Weichmacher.
Beispiele 6 und 7 Es wurden die gleichen Verfahren wie in den obigen 30 folgenden Tabelle Il als Beispiele 6 und 7 angegeben.
Beispielen wiederholt, wobei diesmal gleiche Mengen an Gemischen von Athyllävulinat und Triacetin oder
Triäthylenglykoldiacetat als Weichmacher verwendet wurden. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der
Die Verwendung der Erfindung kann durch die Tabakverordnung des Lebensmittelgesetzes (vgl. BGBl.
1972, Teil 1,178-183) beschränkt sein.
| Tabelle Il | Weichmacher | Menge | Slabgewicht | Druckahlall | Härte | (1 liinhcil | 0.1 mm) |
| Beispiel | Art | (Gew.-"/») | nach | 1 Sld. | nach 24 Sld | ||
| Nr. | 6,4 | (g/Slab) | (mm HiO) | ||||
| Gemisch aus gleichen Mengen Triacctin und Athyllävulinat |
6,5 | 0,751 | 267 | 7,7 | 7,3 | ||
| 6 | Gemisch aus gleichen Mengen Triäthylenglykoldiacetat und Athyllävulinat |
0.748 | 258 | 7,5 | 7,3 | ||
| 7 | |||||||
Claims (1)
1. Zigarettenfilter aus einem Stab aus Celluloseacetatfasern, der mit einem Weichmacher imprägniert
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher aus einer oder mehreren Verbindungen
der allgemeinen Formel
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732362701 DE2362701C3 (de) | 1973-12-17 | 1973-12-17 | Zigarettenfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732362701 DE2362701C3 (de) | 1973-12-17 | 1973-12-17 | Zigarettenfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (3)
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|---|---|
| DE2362701A1 DE2362701A1 (de) | 1975-06-19 |
| DE2362701B2 DE2362701B2 (de) | 1977-09-29 |
| DE2362701C3 true DE2362701C3 (de) | 1978-05-03 |
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ID=5901026
Family Applications (1)
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| DE19732362701 Expired DE2362701C3 (de) | 1973-12-17 | 1973-12-17 | Zigarettenfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
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|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| GB201903290D0 (en) | 2019-03-11 | 2019-04-24 | Nicoventures Trading Ltd | An article for use in a non-combustible aerosol provision system |
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- 1973-12-17 DE DE19732362701 patent/DE2362701C3/de not_active Expired
Also Published As
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| DE2362701A1 (de) | 1975-06-19 |
| DE2362701B2 (de) | 1977-09-29 |
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Legal Events
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