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DE1532152A1 - Filtermasse fuer Tabakrauchfilter,aus dieser Masse hergestellte Tabakrauchfilter und Verfahren zur Herstellung dieser - Google Patents

Filtermasse fuer Tabakrauchfilter,aus dieser Masse hergestellte Tabakrauchfilter und Verfahren zur Herstellung dieser

Info

Publication number
DE1532152A1
DE1532152A1 DE19661532152 DE1532152A DE1532152A1 DE 1532152 A1 DE1532152 A1 DE 1532152A1 DE 19661532152 DE19661532152 DE 19661532152 DE 1532152 A DE1532152 A DE 1532152A DE 1532152 A1 DE1532152 A1 DE 1532152A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
film
strips
tobacco smoke
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661532152
Other languages
English (en)
Inventor
Dyer Richard Fairbanks
Wininger Jun John Morgan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Publication of DE1532152A1 publication Critical patent/DE1532152A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0204Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
    • A24D3/0212Applying additives to filter materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/08Fibrillating cellular materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/47Processes of splitting film, webs or sheets

Landscapes

  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

Eastman Kodak Company, 343 State Street, Rochesters Staat New York:, Vereinigte Staaten von Amerika
Eiltermasse für Tabakrauchfilter, aus dieser Masee hergestellte Tabakrauchfilter und Verfahren zur Herstellung dieser.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtermasse für Tabakrauchfilter, auf aus dieser Masse hergestellte Tabakrauchfilter und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Tabakrauchfilter«
Be let bereits seit einiger Zeit bekannt, daß Zelluloietster, insbesondere Fadenkabel aus ZelluloieaoetatendloefMden, als Filtenaaeee für Tabakrauchfilter brauchbar sind· Eb bat BiOh geseigt, da* bei-
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BAD ORIGINAL
spleleweise Zelluloseacetat aus dem Tabakrauch einen größ&ren Prozentsatz von Nikotin, !Peer und dergleichen entfernt als dies bei anderen Filtermassen der Fall ist, die gewöhnlich zur Tabakrauchfilterung angewendet werden. Bei der Filterung eines Rauchstromes hängt die Wirksamkeit des Herauafilterns von als Partikel im Hauch vorliegenden fiestandteilmvon der Feinheit des als Filtermasse verwendeten Zelluloseacetatkabele ab. Bs ist bekannt, daß bei kleinen Benlerwerten pro Faden, beispielsweise bei 1,6 den/Faden sich eine -wesentlich bessere Ausfilterung von als Partikel im Rauch vorliegenden Bestandteilen wi<? Teer und dergleichen ergibt als bei einem Filter der gleichen Abmessungen, das aus Filtermasse mit 8 den/Faden hergestellt ist. Sie Verwendung von Filtermassen mit fti-
, hohe nen Denierwerten pro Faden,um eine/Eeerentfernung eu erzielen, bringt jedoch große Schwierigkeiten mit sich« Filter aus Filtermassen mit derart feinen Denierwerten pro Faden sind äußerst schwierig herzustellen, da die Fäden so schwach sind, dad sie leicht abbrechen, wenn das aus so dünnen Fäden bestehende Fadenkabel zu Filteretangen verarbeitet wird»
Ein weiteres und gleichermaßen wichtiges Kriterium für die Güte eines Tabakrauchfilter let der Druckabfall, der sich am Filter ergibt. Der sieh ergebende '
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a-
Druckabfall darf nicht eo groß sein, daß der Raucher ihn als unangenehm empfindet. Ein Tabakrauchfilter, das ganz aus Fäden mit niedrigem Denier hergestellt ist, weist meist zu höbe Druckabfallwerte auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Filtermasse für Tabakrauchfilter zu sshaffen, mit der auf einfache und wirtochaftliehe Weise Tabakrauchfilter hergestellt werden können, die so gute Ausfilterungseigenschaften aufweisen, wie eie üblicherweise nur mit den schwierig herntellbaren Tabakrauchfiltern aus Fadenkabel äußerst niedrigen Deniers pro Faden erzielbar sind, bei denen jedoch der Nachteil des zu großen Druckabfalls vermieden ist.
Diese Aufgabe ist durch die Filtermasse gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß flache, im Verhältnis zu ihrer Länge schmale Streifen vorgesehen sind, die stellenweise in etwa bandartig miteinander eu einem Strang verbunden sind und daß die Streifen haarartige, sich nach verschiedenen Richtungen von denselben weg erstreckenden Vorsprünge aufweisen. Dadurch, daß die erfindungagemäße Filtermasse als grobes, verhältnismäßig stabiles Tragelement Streifen aufweißt, von denen «loh haarartige Yoreprünge weg
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erstrecken, die die eigentliche ViI fcersJ rh:--mg erbringenr ergibt si ob bei der βρΐίηά\ιν£$&&<*'Λ;Ινΐι Filtermasse der Vorteil hoher Festigkeit t«?i gleichzeitig hoher Filterwirkung.
Die weitere der Erfindung zu Grunde Hebende Aufgabe, mit der Filtermasse ein Tabakrauch '.lter zu schaffen, das besonders leicht und M)H-; Lerstellbar istj» dabei jeö.ocb susgözeichuete F:· '' >irs:'.;renschaften aufweist, 1st durch da* Tabakrauchfilter gemäß &QX- Gründung dadurch gelont, >:«>3 r..-:r Lltrang
zu
der schmalen Ftu-ifsn/einer PiJ f-er£itange «o geformt ist, daß die Streifen im wesentlichen in Längarichtung verlaufen und daß die Filteretange mit einer an sich bekannten Umhüllung versehen ist* Dadurch ist auf sehr einfache Welse ein Tabakrauchfilter guter Festigkeit geschaffen, das bei geringem eintretendem Druckabfall sehr günstige Filteretgenschaften aufwe letf insbesondere in hohem Maße Teerbestanl tevJe aus dem Tabakrauch ausfi.1 tert.
Die weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum fortlaufenden Herstellen der Tabakrauchfilter aus einem langen, gereckten,po:.ymeron Folienband zu schaffen, ist durch das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Folienband durch eine Düseneinrichtung hindurchgeführt wird, der ein Gasstrom euge-
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führt wird,, so daß die Folie ssum Zerbrechen derselben so in Schwingungen versetzt wird, daß sieh in der Folie eine Vielzahl von in deren Längsrichtung im wesentlichen zueinander parllel verlaufenden unregelmäßig angeordneten, schmale Streifen begrenzenden Schlitzen bilden und daß die Streifen dann zu einer im wesentlichen kreissylindrischen Filterstange zusammengefaßt weröen. Dadurch laysen sich Tabakrauch- i filter- for'!laufend mit hoher Jrroiiuktionsgeschwindigkeit einfach und wirtschaftlich herstellen=
Gemäß einem Ausführungsbeiopiöl des erfindungsgemäßen Verfahrens wird c'as durch die Düejeneinrichtung hindurchgefühlte, gebrochene .Folienband einer zusätzlichen Zeroreohungsbehandlung unterzogen. Dadurch wird die Anzahl der haarartigen, feinen Vorsprünge, die sich von den hierzu vergleichsweise groben Streifen weg erstrecken, vergrößert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen im einzelnen erläutert.
Es zeigen»
BAD OHiGiNAL
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Fig. 1 eine schematisch vereinfacht dargestellte Seitenansicht einer Einrichtung zum Verstrecken, Hitzefixieren und Brechen eines vorgereckten Folienbandes, so daß dieses erfindungsgemaß in einen Strang flacher, stellen
weise bandartig miteinander verbundener Streifen übergeführt wird;
Fig» 2 eine der Fig* i ähnliche Seitenansicht einer abgewandelten Einrichtung mit einer nachgeordneten Vorrichtung zum Herstellen von Zigarettenfiltern;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Aus-
führungsbeispie einer Düseneinrichtung zur Vei^wendung in den Einrichtungen gemäß Fig. 1 und 2;
Fig. 4 einen der Fig. ;i ähnlichen Längsschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer DUseneinriohtung;
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Fig. 5 eine photomikragraphieche Aufnahme starker Vergrößerung eines Teil-
quorsohnittes durch die erfindungsgemäße Filtermasse?
Fig., 6 eine photomikrographieche Aufnahme hoher Vergrößerung eines Teillöngeschnittes durch die erfindungsgemäße Filtermasse;
Tigο 7 ei mm schematisiert dargestellten Tel:!ängsechni- t durch ein AusführunijelDeispiel (ines erfii..du^gegemä-Sen Tabakrauch: ütere und
Figo 8 eine schematisierte Draufsicht auf eine ungewebte Watte aus zerbrochener Folie, wobei gemäß einem abge- ( wandelten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung die Streifen an den Berührungsstellen miteinander verbunden sind ο
1
In Fig/ ist mit i eine RoIXe oder trommel bezeichnet;, auf welcher eine Folie aus polymerem Material aufgespult ist, die zu der erfindungsgemäßen Filtermasse
verarbeite^ werden soil.
833/0289 badok
Von der Rolle 1 läuft die Folie über eine oder mehrere
siehe Fig. 1A leicht geneigte Walzen 2, die,/feinmal oder mehrmals von
der Folie umschlungen sind. Von den Walzen 2 läuft die Folie in einen Verstreckofen 3- Der Ofen 3 kann von üblicher Art sein, wie er zur Folienherstellung verwendet wird= Der Ofen 3 kann eiektriseh mit Heiß= luft oder durch irgendeine andere regelbare Wärme-= quelle beheizt Bein, Die aus dem Ofen 3 herauslaufen-W de Folie läuft um geneigte Walzen 4 und dann in einen Ofen 5 ein. Die geneigten Walzen 4 können ebenso ausgebildet sein wie die geneigten Walzen
wie 2 und ebenso/ geneigte Walzen 6„ die nachfolgend noch erwähnt werdeno Der Ofen 5 kann im Prinzip ebenso beschaffen sein wie der Ofen 3« dient jedoch bei dem in Fig, 1 dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel zum Hitzefixieren, wie unten noch näher be~ schrieben werden wirdo
Vom Ofen 5 läuft die verstreckte Folie zu den geneigten Walzen 6, die sie umschlingtο Von den Walzen 6 läuft die Folie weiterhin zu einer ziemlich großen Düseneinrichtung, von der in den Figo 3 unä 4 einige Einzelheiten dargestellt sind. Einer großen Düse 1st eine kleinere Düse 8 nachgeschaltet, deren Aufbau im wesentlichen derselbe ist und die sich lediglich in ihren Abmessungen von der größeren DUee unter»
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scheidet.
Die von der Düse 8 herkoaaende flache Folie wird von dem Drucke palt zwischen zwei Walzen 9 erfaßt und läuft
dann durch eine Übliche Seitenführungseinrichtung IO hinduroh *u einer Aufwickeleinrichtung 11.
Die in Pig. 2 gezeigte Einrichtung entspricht der in
fig. 1 gezeigten Einrichtung in Prinzip· Die Binrich-
noch nicht vorgerückter FoI^e tung von Fig. 2 weist einen Torrat/auf. Dieser
Folienvorrat kann eine Vorratsspule 21 sein oder eine Extrudereinrichtung für die Folie, Die von der Vor-
ungereckte
ratsspule 21 abgezogene/Folie läuft durch den Druckspalt «wischen zwei Zuführwalzen 22 in einen Ofen 23» der ebenso/ beschaffen ein kann wie der Ofen 3 von flg. 1· Di· in dea Ofen 23 erhitzte Folie wird τοη Veratreokwalzen 24 gereckt. Die gereckte Foil« wird dann Is einer Behandlungsdüs« 25 teilweise zerbrochen. Die zerbrochene Foil· wird Über falzen 26 tu einer .
. ■ - 1
Foravorrichtung 27 für Zigarettenfilter geführt· Atm dea Vorstehenden geht hervor, dafl die la FIg* 2 dargestellte Einrichtung la Prinzip der von Flg. 1 ihnlioh 1st, abgesehen davon, dal bei der Einrichtung von Fig. 2 nicht zwei Düsen hintereinander geaohaltet sind und keine geneigten Walzen und kein Hitzefixierungs-
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ίο -
ofen vorhanden sind, wobei jedoch eine Formvorrichtung für Zigarettenfilter hinzugefügt ist.
Der Yerstreckungegrad oder dae Veretreckungsverhältnie, das bei einer Folie angewendet werden kann, hangt von der Stärke der Folie und ihrer polymeren Zusammensetzung ab. Eine 0,0254 am (ein mil) starke Polypropylen- folie kann um ungefähr dae eechafache ihrer extrudier-
während ten länge Teratreckt werden, / eine 0,127 mm (5 BiI) etarke Polypropylenfolie um dae «wolffache ihrer extrudieren Länge oder darüber hinaus veratreckt werden kann. Sin Verstreckungsverhältnis zwischen 3 ι 1 bis 15 ί ■ 1 dürfte bei Verwendung von Polypropylen- { folien angezeigt eeln.
Für jede gegebene Kombination aus extrudierter Folienstärke, Veretreokungeverhältnie und Zerbrechbarkeitafaktor kann die Tätigkeit der luftgetriebenen Dliaenelnriohtung eo gesteuert werden, daß ein bestimmter Prozentsatz an Zerbreohungen bezogen auf dl· Gesamtzahl aller möglichen Zerbreohungen erreicht wird. Die Gesamtzahl der möglichen Zerbreohungen kann bestimmt werden, indem man berechnet, in wie viele Streifen, deren Breite dreimal so grofl wie Ihr· Stärke let, eine Foil· zerteilt werden kann. Bine0,0254 mm (1 ail) dicke gereokte Folie, deren Breite 76,2 η ( 3Ό
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beträgt, könnte demnach in 1000 Streifen der Stärke 0,0254 mm (1 mil) und der BreiteO,O762 mm (3 mil) zerbrochen werden, wobei die Streifen rechteckigen Querschnitt und eine Länge von mehr als ungefähr 2 1/2 cm (i") haben,
Zerbrecbung Im allgemeinen ist es nicht wünschenswert, 100 Folie zu erhalten. Es hat sich gezeigt, daß, wenn beispielsweise weniger als 90 f Zerbrechung in der zerbrochenen Folie vorhanden ist, eine weitere Zerbrechung stattfinden kann, wenn die bandartig verbundenen flachen Streifen zu der Filterformvorrichtung gefördert werden. Eine derartige remanente Zerbrechbarke it bewirkt, daß zwischen benachbarten Streifen eine größere Adhäsion vorhanden ist, was dem hergestellten Filter eine größere Festigkeit und bessere Kompaktheit gibt.
In den BUseneinrichtungen, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, wirkt auf die gereckte Folie ein Gas hoher Strömungsgeschwindigkeit ein« Dadurch, wie unten noch näher erläutert werden wird und wie aus
wird den nachfolgend aufgeführten Beispielen hervorgeht, / die gereckte Folie so gebrochen, daß in Folienlängsrichtung verlaufende Schlitze entstehen, die flache» im Verhältnis zu ihrer länge schmale Streifen tren-
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nen, die in Längsrichtung des Folienbandes verlaufen
Die Figo 3 bis 8 brauchen nur kurz beschrieben zu werden. In den Fig«, 3 und 4 sind zwei Düsen zum Zerbrechen der Folie dargestellt. Die Düsen werden mit einem gasförmigen Medium, beispielsweise mit Luft, betrieben» Dieses Gas versetzt die in die Düse eingeführte Folie 28 in Schwingungen, wodruch das Zerbrechen bewirkt wird» Die zerbrochene Folie tritt dann als flaches, bandförmiges Gebilde 29 aus der Düse aus. Die Fig. 5 und 6 zeigen photomikrographisehe Aufnahmen« Aus Fig. 5 ist der rechteckige Querschnitt der Streife^ in die die Folie zerbrochen ist, ersichtlich. Figo 6 zeigt eine Vielzahl der
zeigen
Streifen« Die Fig» 7 und 8/den Verlauf der Streifen 30 innerhalb eines Tabakrauchfilters und haarartige von den Streifen 30 ausgebende Vorsprünge 31 - In Fig. 8 1st dargestellt, daß die Streifen 30 an Berührungsaisllen 32 miteinander verbunden sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in seiner allgemeineren Form in folgende Verfahrensschritte unterteilt werdens
Extrudieren der Folie, Zerschneiden in Folienbänder, Recken der Folienbänder, Herstellung des bandartigen
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Gebildes aus einzelnen Streifen, Durchbrechen in Gasdüsenainrichtungen, Verarbeiten des bandförmigen, die Streifen aufweisenden Gebildes zu Tabakreuehfiltern. s
Diese einzelnen Schritte können in einen einzigen L-susammenhängenden Verfahren ausgeführt werden oder \ in verschiedenen Kombinationen von Verfahrenssohrit-\ ten. Beispielsweise kann die Folie in einem Unterver- ä fahren extrudiert und zu Folienbändern zerteilt werden. In einem zweiten Unters erfahren kann das Recken erfolgen. Das dritte Unterverfahren würde dann darin bestehen, das bandartige, die Streifen aufweisende Gebilde zu Zigarettenfiltern zu verarbeiten» Man könnte auch so verfahren, daß die Folie extrudiert und dann in voller Breite aufgewickelt wird. Die Folie könnte dann in voller Breite ale Folienvorrat für das Recken verwendet werden. Die breite Folie würde in diesem Falle in Folienbänder gewünsohter Breite zerschnitten und die Enden der hierbei gewonnenen schmalen Folienbänder würden dem Recken unterworfen. Die einzelnen gereckten Bänder könnten dann für sich aufgewickelt werdeno Das Folienband der einzelenen Folienbandwickel würde dann durch die Düeeneinrichtungen geführt und dann weiter verarbeitet. In anderen Fällen kann das Extrudieren, Recken, Zerbrechen und Verarbeiten zu Filtern in
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einem einzigen zusammenhängenden Verfahren erfolgen« Je nach dem, welche Art von Filtern nie Bindprodukt erhalten werden sollen, können verschiedene
UB
Arten von Üüssneinriohtungen verwendet wenden,/eine ganze Reihe von gewünschten Wirkungen bei dem fertiggestellten Erzeugnis zu erzielen. Wie oben angegeben, weisen die einzelnen groben Streifen der erfindungsgemäßen Filtermasse feine Vorsprünge in Form von haarartigen Fädchen auf, die sich quer von den Streifen weg erstrecken. Diese Vorsprünge machen weniger als 10 Gewiohtsprozent de3 Filters aue. Die Filterwirkung dieser Filter ist so gut wie die von solchen Filtern, die gänzlich aus Fäden kleiner Denierwerte hergestellt sind, beispielsweise aus Fäden mit 1,6 Denier pro Fadenο
Im folgenden sind zum noch weitergehenden Verständnis der Erfindung einige Beispiele aufgeführt.
Beispiel L
In einer Einrichtung gemäß Fig. 1 wurde eine Vorratsrolle aus einem 25,4 mmm(i") breiten 0,127 mm (5 mil) starken Polypropylenfolienband verarbeitet ο Das Folienband war in einer Breite von 93,98 cm (37")
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s und dann zerschnitten worden. Das Folien band wurde von der Vorratsrolle 1 durch die beiden geneigten Walzen abgezogen und in den Heißluftverntr© knfen 3 mit einer Geschwindigkeit von 10P16 ra'niin. (35 "5/3 Fuß pro Minute) eingeführte Die Temperatur im Ofen 3 betrug 171,1° C. Die Folie wurde durch 3ie balden geneigten WfC«es 4 mit einer Geschwindigkeit von 121,92 m/min, aus dem Ofen 3 heraus bewegt, was einem VerstreokverhSJtnis von ungefähr 12 '. 1 entspricht. Die gereckte Folie wurde dann den· Hrltzefixierungsofen 5 zugeführt, in dem die Temperatur 148,89° G betrugο Aus dem Hitzefixierungsofen 5 wurde die Folie durch die beiden geneigten Walzen 6 mit einer Geschwindigkeit von 121,92 m/min, heraus bewegt<= Die hitafixierte Folie wurde dann der Düse 7 zugeführt, bei der es sich um eine Düse gemäß Fig. 4 handelte α (
Der Düse 7 wurde Luft unter einem Druck von 4,2 atü zugeführt. Die luft hatte etwa Raumtemperatur. Unter der Einwirkung der schnellströmenden Luft hohen Drukkes zerbrach die Folie in flache, teilweise gebrochene, im wesentlichen zusammenhängende Streifen, die aus der Düse durch die Druckwalzen 9 mit einer Ge= schwindigkett herausgefordert wurden t die etwas weni-
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ger sis 121,92 m/min, betrug. Die flachen Streifen wurden unter Verwendung der Seitenführungseinrichtung 10 auf die Aufwickeleinrichtung 11 gewickelt.
Bei der Hei stellung von Watte oder Kabel für Filterzwecke, dis gute Ausfilterungseigensahaft haben eol-IeKj ist es wünschenswert9 df.e Foil»* einer weiteren 2erb:rechb.i>'.aivllung in e irier Mas au unterwerfen ? um etv?K 20 Ji mehr Zerbrechungen ?;u eraiG'.'----'-n0 Bieeee isusätsslie'is Brechen ruft die Bildung kuiissr haarartiger Vor;3pri.vagfj hervor, die si ob quer το>ά den Streifen weg errstrsclcen, in die die folie aufgebrochen ist» Diese haarartigen Vorsprünge bisßen sich sowohl an dsη Breitseiten als auch an den Schmalseiten der 10 Mikron starken und 30 Mikron breiten Streifen- Die Stärke und Breite äer Yorsprünge liegt in der Größenordnung von ungefähr 1 bis 5 Mikron» Der Querschnitt der Vorsprünge kann quadratisch oder rechts-3k:?g sein.
Die unten angeführten Be: 9511.-!« II 1>ή V erläutern die Herstellung; von 'l'abakrauebf 1 ';■ fcern auo der eriindungsgumäßon Piltermaeee β
BAD
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Belaplel ti.
Ein Folienband von 0,0254 mm (1 mil) Stärke und 2,54 mm (1") Breite wurde aus Polypropylensohnitzein extrudiert und in einem Ofen verstreclct. Das Folienband wurde in Dampf von HO0 C. mit dem Veretreckverhältnis von 6,2 χ 1 gereckt. Die Folieneinlauf« geschwindigkeit betrug 6,096 m (20 Fuß)pro Minute und die Auslaufgeschwindigkeit betrug 37,795 m (124 Fuß) pro Minute. Nach dem Passieren der Auslaufstreckwalzen wurde das Folienband mit luft von 2,45 kg/cm in einer Düse behandelt und auf eine Spule gewickelt, wobei eine Verdrillung von zwei Umdrehungen pro 2,45 cm Bandlänge erfolgte. 125 Enden der gebrochenen, flachen Streifen, die ein Denier von 830 aufwiesen, wurden von Hand zusammengefaßt und mit einer Umhüllung aus Zigarettenpapier versehen, so dafl ein Zigarettenfilter entstand. Das Filter (
wurde auf seine wirksame Teerentfernung geprüft, wobei die Prüfmethode angewendet wurde, wie sie in "Tobacco Science" 4, 55-61, 1960, beschrieben ist. Es ergaben sich folgende Ergebniese:
Länge der Filterspitze 17 mm
Umfang 25 mm
Gewicht ohne Papier 0,18 g
Druckabfall 8,636 cm Wassersäule
Teerentfernung 50 f
109833/028$ ^ cnc al
Bin 15 mm langer Filter von Op13 g Gewicht auf einem Zelluloeeacetatkabei mit 1,6 Denier pro Faden und 37 000 Gesamtdenier erbringt» dies sei zum Vergleich angeführt, einen Druckabfall von 7?85 cm Wassersäule und eine Teerentfernung von 43»8 <fo* In einem anderen Vergleichsvereuch wurde festgestellt, daß ein Filter aus Zelluloseacetat von 15 mm Länge und 0,168 g aus Kabel von 2,0 Denier pro Faden und 72 000 Gesamtdsnier einen Druckabfall von 6,096 cm Wassersäule und eine Teerentfernung von 34c. $ erbrachte. In einem weiteren tferg"eichsversuch wurde festgestellt, daS
länge
ein Zellu;oseacetatfilter von (5 mm/und 0,7 g Gewicht, dessen Härte 5?5 betrug und der aus Zelluloseacetatkabel von 5 Denier pro Faden und 80 000 Gesamtdenier bestand, einen Druckabfall von 3f048 cm Wassersäule und eine Teerentfernung von 17 f erbrachte.
Das Aussehen der Folien-Filtermasse entsprach etwa
dem von Figo 7* Die gebrochenen Streifen wiesen etwa durchschnittlich 6 Denier pro Streifen auf und waren 12 bis 90 Mikron breit und 10 Mikron stark«
Wie aus Fig. 7 ersichtlich 1st, waren haarartige VorsprUnge vorhanden, deren Ge3am "menge weniger
ale 10 Gewichtsprozent betrug, Die Breite und Stärke
109333/0289
der Voreprünge betrug weniger als ungefähr 2 Mikrons
Bei einem Vergleich zwischen dem Acetatfilter mit 5 Denier pro Faden und dem Filter aus zerbrochener, Folie zeigt sich, daß der Folienfilter, deeeen Streik fen die haarartigen, feinen Voreprünge aufweist, die der bekannte Acetatfilter nicht aufweist, eine viel bessere wirksame Teerentfernung erbringt«
Beispiel IHo Eine Probe aus verstreckter und in einer DUsen-
wie einrichtung behandelter Folie wurde ebeneο /in Beispiel II bearbeitet, wobei lediglich im Unterschied dazu das Veretreckverhältnis 6,4 : 1 betrug, bei einer Einlaufgeschwindigkeit von 14,326/pfo Minute und einer Auslaufgeschwindigkeit von 91»44 m pro Minuteί Die Folie wurde in der Düseneinrichtung (
mit luft von 3,5 kg pro cm Druck behandelt und dann als unverdrehter bandartiger Strang aufgewickelt. 95 Strangenden wurden auf Spultn zusammengefaßt und dienten als Vorrateepulen für eine Zigarettenf ilterf ormaaaschine.
Es wurden einige 190 mm lange Filteretangen
mit 24,9 mm Umfang hergestellt. Diese wurden in 17 mm lange Filterspitzen zerschnitten und auf
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ihre wirkeame Teerentfernung geprüft. Die 17 mm langen Filterspitzen wogen O9177 g« Dia Piltsr«- spitssen bewi:cirten einen PrtKslii· hf all ?ΐο:>>. 7» 112 om Wassersäule und erbrachten ^axe wirteaMi: !Jee-rent ■ von 3t #. Eb wu.i.i?e :)e1 diesen J!'l\ter:c kein
l ^e:r«venfleto Wenn gewünscatp I:t5ante ge»- pulverte ;J PC'.-jätbylen al« Biii.oe
Las serb^ctibfii'Hir Foli© barg -igst, eilte Filter,, die in äJiinlicher Welse hergestellt waren und tei denen eine Miaobung aue 50 % 50 Po3.ypropyj.en lind PoIystyren ver-wandet wurde, wiesen eine wesentlich größere Festigkeit auf. Bol^he Filter können weirh gemacht v/srden mit S eof fen wie beispielsweise Dime thy la ce la t„ Mäthyladipat» MSthylph^talat oder dgl»
Eine Fest'gkeitszunahme tritt auch einrwenn au der in der Düseneinrichtung behandelten FoJSs eine kleine Menge ZelluloseacetatlcabeDt hinzugefügt wirdp das weleshgemacht ißt, beispielsweise in:t·; Trxacetin Od1. dgl
Beispiel IV.
■ I I Il Mil« I IB-ThMIIIlM !■!■■ :"-4^.._4Μ<
34 Strangenden von 1000 Denier aus in erhier Düsen
109833/0269 BAD OfflQ/NAL
einrichtung behandelter polymerer Folie wurden vor dem Vorspannen mit einem ielluloaeaeetatlrabel von 33 000 Gesamtdenier und 5 Denier pro Faden koaibinifti't- Die Fäden äen ^aXiuioseacetatkabols fecittiin e:.nen im wesentlichen realen Querschnitt, 3Se wurde Triacetin als Weichmacher (7»1 Gewichtepros-^ht; bezogen auf das Geeamfcgewicht uee Stranges) h-teEtigeffrgt, Es wurden i*':l iteretangon von 102 um Läage und 24»8 mti Umfang gefertigt, deren Gewinnt S02 g betrug. Dxeee filterstangen fcatte:a ilne Härte von 6P4 und bewirkten einsn Druakabfail Ίοη 23,C76 cm Wasssrsauleo Di^ Stangen wurden in 17 mn lange Filterspitzen zerschnitten und auf ihre wirksame Teerentfeniung geprüft. Die Fil.ter-BpitKsn wogen 0f17 g, bewirkten [>P26 cta Waasflrsäile Bruckabi'&JU und ergaben «ina ^eerentferriung ^on 25 ^o Bei einem Vergleich mit den oben erwähnten Filter-spitzen aus 100 $ Aoefca-rfacienlcabel von 5 '
Denier pro Faden zeigt sich,, daß die wirksame Teer·= entfernung deü Filters gemäß IJetspiei 17 wesentlich benser ist Die zerbroohnne Folie sum Heratellan der Fitter gemäß der obigen Beispiele II bis IV wv.i'de Im wesentliche ι ho behände J t, wie Ba In Figo 1 dargestellt ist, Dawgomäß wur^a aleto die Folie durch Extrudieren htrgenfiXxt, lon:^g±e)3 · woiee i» Form einer FolypropyXenfolie von 0,0254 mm Stärke und einer Breite von ungefähr 228,6 om. T) β
1018 3 3/02St BAD
folie wurde vor dam Aufwickeln veretreektj, wobei das Vergtreckverhältnis beispielsweise 6,4 ί 1 betrugo Wenn es gewünscht wird? konnte auch eine Q„ mm starke und 88,9 cm breite JOWt diireh Ext^udie«· in ähnlicher Weise hergestellt werden unü In
Falle» mit einem VerstFeckverhältnlip y©» 12 oder 13 s 1 vsrstreckt werdtn. I» jedem Pail wird die Rolle der verstrecken folia βο
P ■
daß diQ Pplie fpgsi abgerollt werden kaiw» wenn sie von den Walzen von der Vorratsrolle abgezogen Von den Walzen wird die Folie dann einer richtung zugeführt, Jn der lUseneinricbtung wird die folie grob zerstückelt oder in Streifen von ungefähr 5 bis 20 Denier pro faden zerbrochenο feine haayartige, kurze Vorsprünge von weniger als 5 Mikron (JröGe lösen eich mit ihrem einen Ende von den groben Streifen ab> bleiben mit dem anderen Und« ^fdoch mit den Streifen verbunden 9 wie e» ip den figp 6 und 7 dargestelltist, Die behandelte foiie läuft dann Über ZufUhrwaXaen in die Sarnitur einer 2igarettenfilterforramaschine^in,
Wenn die folie aus einer Mischung pws |»olvpropyleii und folystyren hergestellt ist» da?m kann ein machea? toiwgegebtn werA.ea« wro den 3*0.09?* lirte zw 7*7leibe»f wenn äie@
fille» Umu üi§ filtoreteiigff -mit tintf
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steifen 'Umbuliung aus starkem Papier veraeben werden, uw äi& gewünochte Steifheit, zu gewährleisten,,
Wenn es gewünscht wird, können die Zuführwalzen der Pigc 1 und 2 durch eine getriebene Abrollein«= richtung für die Vorratsspule der Folie ersetzt werden»
Wenn man von nicht verstreckter Folie ausgeht,, dann wird £,wli3'.cb:sn -der Vorratsspule und den Zufuhr=- ■ v?atsen ein■ Yerstreckofen angeordnet.- Me Suführ» walsen dienen in diesem Falle als Streökwalzenr Έΐη Walzenpaar kann am Ofen__einlauf angeordnet eeinP um die Folie von der Vorratsspule rait gewünschter Ge-
3chwindigke5t abzuziehen.
Für das Verfahren gemäß der Erfindung, wie es in den i Beispielen II bie IV oben beschrieben ietj, kann Folie verwendet werden, die durch Extrudieren aus Schnitzeln aus Polypropylen, Polyäthylen, Polystyren, PolysBB.omeren, Polyestern, Polyamiden, aus Mischungen oder Copolymeren dieser Stoffe hergestellt ist»
Die extrudierte Folie durchläuft eine Streckzone, die aus einem beheizten Verstreckofen gebildet let.
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der zwischen die Folie mit verschiedenen Geschwindigkeiten fördernden.Einlauf-und Auslaufwalzen angeordnet ist. Die verstreckte Folie wird dann durch die Düseneinrichtung geführt und dann durch Zuführwalzen in die Garnitur einer Filterformvorrichtung eingegeben»
Wenn es gewünscht ist, die Folie in der Düsenein- W richtung in einem Verfahren zu behandeln, das von dem Bearbeitungsverfahren zum Herstellen der Filter getrennt ist, dann kann die in der Düseneinrichtung behandelte Folie durch eine Ballenpackeinriohtung abgepackt werden, wobei eine Kräuselung nach Wunsch durchgeführt werden kann» Diese Ballen können zusammengepreßt und umhüllt werden. Dieses in Ballen verpackte Ausgangsmaterial kann dann in Filteretangen übergeführt werden, indem man durch Zuführwalzen das Material vom Ballen zieht, es in einer Luftstrahleinrichtung aufflaumt und dann in die Garnitur der Filterformvorrichtung einführte
Es kann auch wünschenswert sein, Zusatzstoffe auf die in der Düseneinriohtuhg behandelte Folie aufzubringen. Es kann beispielsweise Aktivkohle hinzugefügt werden, um Bestandteile der gasförmigen Phase des Tabakrauehes in hohem Maße auszufiltern, beispielsweise Acrolein, Isopren und andere unerwünschte
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Rauchbestandteile. In diesem Falle kann die in der Düseneinrichtung behandelte Folie einer Aufschlämmungsauftx-agesinriohtung zugeführt werden, wo eine Mischung aus fasser, Bindemittel und Aktivkohle auf die behandelt® Folie aufgegeben wird * Dia au Streifen* die haarartige Vorsprürge aufweisen,, zerbrochene Folie mit Zusatzstoffen läuft dann durch einen Trockenofen* wo das Wasser verdampft wird und das Bindemittel aktiviert und gehärtet wird« Das Bindemittel hält die Aktivkohle an der behandelten Folie, so daß diese dann durch Zuführwalzen in die Garni-tur der Filterformvorrichtung eingeführt werden kann* ohne daß eine größere Menge an Zusatzstoffen hierbei verloren ginge o
Beispiel V.
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Ein Ballen aus schwarzer, in einer Düsen®inriühtung behandelter, in einem Stopfbüchsenkräusler gekräuselter Folie von 50 000 Denier mit einem durchschnittlichen Denier von 30 pro Streifen wurde als Ausgangsmaterial verwendet* Die behandelte Folie wurde mit einer Aufschlämmung aus Aktivkohle Überzogen9 deren Körngröße einer Siebmasßhenzahl von 325/2,54 cm entsprach, aus Bindemittel (Methylzellulose) und aus Wasser· Xn einem Ofen wurde das Wasser verdampft
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und das Bindemittel gehärtet. Die mit Aktivkohle versehene Folie wurde in einer Pilterfomavorrichtung zu Tabakrauchfiltern verarbeitet*
Beispiel VI,
Eine Folie, die in einer Düsenelnriefatung in Streifen von 35 000 Gesamtdenier zerbrochen wurde und eine Kräuselung von 15 Kräusel pro 2,54 - cm*aufwies, wurde hergestellt9 indem eine Polypropylenfolie zunächst fortlaufend extrudiert wurde» die Folie dann longitudinal orientiert wurde mit einem Verhältnis zwischen Länge des Verstreckofens und bis zu der Einschnürstelle gemessener Länge der in den Ofen einlaufenden Folie, wobei der Ze-pbrechbarkeitsfaktor über 3 000 und der Bruehwinkel (Winkel des Bruches von der Längsachse) weniger als 1° betragen. Die verstreckte Folie wurde zu einem Ausmaß von ungefähr 10 bis 20 % ihrer potentiellen Eerbrechbarkeit in einer Düseneinrichtung zerbrochen, in einer Stopfbüchsen« kräuseleinriehtung gekräuselt, so daß 15 Kräusel pro 2,51I cm erhalten wurden, und dann In Ballen abgepackt. Der Ballen ge°
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kräuselter, verbrochener Folie wurde dann einer Zigarettenfllterformvorrichturig zugeführt t in der ungefähr to Gewichtsprozent pulverisierten Poly-
binde
äthyleHmittels niedrigen Schmelzpunktes in Staubform dem ausgebreiteten Follenrand zugefügt wurde» ■Die.Korngröße des pulverisierten Bindemittels entsprach etwa einer Siebfeinheit von 50 Siebjnaehhen pro 2«54 ~=κ· Durch Wärme wurd« das BindeaiitteX-pulver aktiviert. Folie und Bindemittel wurden in eine PiIterstange geformt, die bei einer Länge von 90 im und einem Umfang von 24.8 mm einen Druekab" fall von ungefähr 12,7 cm Was£>e:?säule bewirkte und eine Teerentfernungswirkung von ungefähr 10 i< er= brachte« Die Filterstange war von brauchbarer Stabilität und Härte wegen der bindenden Wirkung des pulverisierten Polyäthylen-Bindenittels ο
Bei der Herstellung von Zigarettenfiltern aus der (
erfindungagemäßen Filtermasse ist es wünschenswerte 50 -"bis 90 ff oder mehr Bi?8öhungen, bezogen auf- die potentielle Zerbrechbarkeit bei der Behandlund in der Düaeneinrichtung sju erhaltene Der ge~ naue Prosentsatz hängt davon ab, welchen Grad von wirksamer Teex-entfernung man -au erhalten wünschte
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Wenn höbe Teerentfernung gewünscht ist, etwa 40 bis 50 f, dann sollte bei der in der Düseneinrichtung erfolgenden Behandlung 80 bis 95 t der potentiellen Zerbreahbarkeit erhalten werden0 Wenn jedoch eine geringere Teerentfernung gewünscht wirdf beispielsweise 20 ft dann wird die folie nur zu etwa 50 $ dar potentiellen Zerbreehbarfcsit oder noch weniger stark zerbrochen» Wird eine nur etwa 10#ige Teerentfernung gewünscht, dann braucht das Zerbrechen 5 bis 20 f der potentiellen Zerbrechbarkeit betragen. Da die Zerbreehungßprozentzahi, die erhalten wird, weitgehend eine Funktion des an der Düse verwendeten Gasdruckes ist, ist ersichtlich, daß das Verfahren gemäß Fig. 2 einen außerordentlich großen Fortschritt gegenüber Tabakrauchfiltern darstellt, die aus durch Spinndüsen hergestelltenFäden gebildet sind» In dem erfindungngemäßen Verfahren ist es gewöhnlich ausreichend» den Düsendruck zu erhöhen oder %? erniedrigen, um die wirksame
esa Filters
entfernung/'zu erhöhen oder zu verringern«. Wenn dagegen gemäß dem Stand der Technik ein durch eine gegebene Spinndüse gesponnene», gegebenes Kabel di· gewünschte Teerentfernung nicht erbrachte, dann war es notwendig, dieses Kabel auszuscheiden und eine
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neue Mehrlochspinndüse anzufertigen, um ein Fadenkabel mit geringeren oder höheren Denierwerten pro Faden zu erhalten. Dies verursachte große Kosten und große Zeitverluste.
Beigkiel JTII,
fie oben bereits beschrieben ist die Zerbrechungebehandlung gemäß der Erfindung bei der Herstellung von ZlgarettenfIntern in weiten Anwendungsbereichen verwfcfidbar. Beispielsweise kann eine 0,0254 mm stark», 2,54 cm breite Folie bei eine» Druck von 2,8 kg pro cm gebrochen werden und alt einer Geschwindigkeit von 6,096 m/min, hierbei durch die Düaeneinrichtung hindurchbewegt werden, so daß eine hochdispergierte, gebrochene Folienmasse entsteht, die denn mit geringer oder mitgarkeiner Ver-Äwirnung aufgewickelt wird. Sine solche Masse hat dann pro gebrochenem Streifen einen durchschnittlichen Deniemert in der Größenordnung von ungefähr 5 bis 6.
Di« gebrochenen Streifen haben rechteckigen Querschnitt und ein» sehr große Oberfläche verglichen ta it rundtn fäden gleichen Denierwertee. Da für viel« Filterdecke eine große Oberfläche zu guten Filter-
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eigenschaften beiträgt, ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen flachen Streifen viele nutzbringende Anwendungen als Filtermasse ermöglichen*.
Eine Vielzahl von Enden der erseugten flachen Streifen wurden zusammengefaßt und zu einer Filteretange verarbeitet. Es zeigte eich, daß gute Ausfilterungseigenschaften vorhanden waren «regen der großen Oberfläche der flachen, gebrochenen Streifen. Beim Betrachten der gebrochenen Streifen unter einem Mikroskop sieht man, daß eine Vielzahl sehr kleiner, haarartiger, kurzer, feiner Vorsprünge vorhanden sind, die sich von dem hierzu vergleichsweise groben Streifen weg erstrecken. Diese kurzen, feinen Vorsprünge sind ungefähr* 2 bis 5 Mikron stark und erscheinen ala feine Härchen, die sich von den groben Streifen, t die 12 bis 90 Mikron breit Bind, siehe Figo 6, weg
erstrecken. Biese feinen Vorsprünge scheinen das Ausfilterungsvermögen wesentlich zu verstärken.
Bie Filterstangen wurden durch Zusammenlegen von 96 Enden !erbrochener Streifen gebildet und durch eine Filterformvorrichtung hindurehgeführt.
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Angenommener Denierwert 6 deno/Faden Angenommener Gesaetdenierwert 105 000 Länge der Filterspitze 17 mm Umfang der Filterspitze 25 mm Gewicht der Filterspitze
ohne Papier (Durchschnitt aus 20 0,18 g
Filtern) Teerentfernung aus dem Rauch 50 $>
Druckabfall an der Filterspitze
(Durchschnitt aus 20 filtern) 8,636 cm HgO
Die sich ergebende Teerentfernung ist bei dem vorhandenen Druckabfall gut. Es ist in etwa die gleiche Wirksamkeit wie bei einem gekräuselten Acetatkabel mit 1,6 Denier pro Faden, mit dem bis zu 50 1 Teerentfernung bei eine« Druckabfall von 7,62 cm Waesersäule erreicbtwerden können. Eine starke Papierumhüllung ergibt die gewünschte Steifheit der Filterstange O
Die bei den vorstehenden Beispielen verwendeten Düsen hatten gewöhnlich kreisförmigen Querschnitt. Es könnten jedoch auch Düsen in mannigfaltigen anderen Ausbildungsformen verwendet werden· Beispielsweise könnte eine Venturidüse mit schlitzförmigem Durchlas verwendet werden, um gereckte Folien zu zerbrechen, die etwa 12 cm breit oder noch breiter sind. Wenn Folien dieser Breit· in einer solchen Düse behandelt werden, dann kann das
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auelaufende Gebilde entweder gleich zusammengefaßt werden, um als Zigarettenfilter verwendet zu werden oder kann in flacher Bandform belassen werden und zu mehreren lagen geschichtet werden, so daß eine ungewobene Watte entsteht, die von beträchtlicher Kohärenz ist, da die Streifen,in die die Folie zerbrochen worden ist, zusammenhängen. Wenn es gewünscht wird, können diese aufeinandergelegten, flaeben Lagen zerbrochener Streifen mittels Hitzeeinwirkung zusammengeklebt werden, um ihre Festigkeit zu erhöhen. Das flache gebrochene Streifenband kann als WattefUllung oder als Verstärkung für Wattefüllungen verwendet werden, bei denen Übliche textile Stapelfasern verwendet werden. In letzterem Fall würde das Polypropylenband als Bindemittel wirken, wenn die Wattemischung erhitzt würde.
In der vorstehenden Beschreibung wurde das Verfahren in Bezug auf Polypropylenfolien beschriebene Eine Vielzahl anderer Stoffe könnte jedoch ebenfalle verwendet werden.
Beispiel VIIIe
Eine 2,54 cm breite, 0,0762 mm starke PolyalLomerfolie wurde in luft von 176,67° 0. im Verhältnis von 5»8 : 1 veretreckt, in luft von 148,89° C Ritie
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fixiert und durch die in Fig. 4 dargestellte,mit Luft von 4,2 kg/cm betriebene DUee geführt. Ein flaches, gebrochenes Streifenband wurde erzeugte
Beispiel IX. Eine Polyesterfolie von 31*75 mm Breite und 0,0254
mm Stärke wurde in Heißluft von 121,11° G0 mit einem Verstreokverhältnis von 5,1 »1 verstreckt und bei 232,22° 0. in luft hitzefixiert. Die verstreokte Polyesterfolie würde dann durch eine mit Luft von 4,2 kg/cm betriebene Düse geführt. Das entstehende Produkt war ein stapelfaserartiges, gebrochenes Folienband. Es zeigte sich, daß unter gleichen Bedingungen die Polyesterfolie ein mehr stapelfaserartiges Material ergab als die Polypropylenfolie. Das heißt, bei Polyester waren weniger Verbindungsstellen zwischen den gebrochenen Streifen vorhanden als bei Verwendung von Polypropylen.
Aus den vorhergehenden beiden Beispielen ist ersichtlich, daß jedes dieser Materialien mit Polypropylen oder anderen Stoffen gemischt werden kann, wenn man zwei verschiedene Folien in richtigem gegenseitigem Verhältnis durch die Düse führt. Die beschriebenen flachen Streifen können mit einer Texturierung versehen werden, falls dies gewünscht
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wird. Verschiedene bekannte Hilfsmittel, die üblicherweise dazu verwendet werden, um Endlosfäden oder Stapelgarn mit einer Textur zu versehen, kennen hier angewendet werden. Beispielsweise kann, wenn es gewünscht wird, die zerbrochene Folie, toe-
und/ vor sie gezwirnt/oder aufgewickelt wird, in einen
StopfbUchsenkräusler mit einer Kräuselung versehen fc werden. Vor dem Verzwirnen kann die zu einen flachen,
bandartigen Gebilde zerbrochene Folie einen Texturierungsverfahren unterworfen werden, wobei die Textur durch einen wirbelnden Luftstrom erfolgt oder indem das zu behandelnde Material einen der bekannten mechanischen Falschzwirnverfahren unterworfen wird ο
Der höchste noch erwünschte Verstreckungsgrad steht in direkter Beziehung zu der Verstrecktemperatur, der Verweilzeit im Verstreckofen und der Breite und Stärke der ungereckten Folie» Angenommen, eine gleichbleibende Folienbreite von 2,54 cm und eine Folienstärkenänderung von ungefähr 0,0127 mn bis 0,076 mm sei gewünscht, dann ergibt sich ein Verstreckverhältnis von ungefähr 3 s 1 bis ungefähr 15* 1» wobei im ersteren Falle die Stärkeänderung 0,0127 mm und im zweiten Fall 0,076 mm beträgt, wenn
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eine optimale Kombination aus Verstreektemperatur und Verwe5,lzeit gewählt ist» DJe mit Heißluft erreiohten Veretreckverhältnisse stellen jedoch nicht notwendigerweise das höchste erreichbare Maximum dar, da mit anderen Reckverfahrenf beispielsweise mittels Verwendung von Wasserdampf unter Umständen noch höhere Reckgrade möglieh sind» Verstreckverhältnisse von 3*1 bis 15 * 1 sind als bevorzugte Verhältnisse für Polypropylenfolien ? wie sie im ™
obigen erwähnt sind, anzusehen»
Wird eine unter dem höchsten Streckgrad liegende Verstreckung angewendet und werden alle Übrigen Parameter konstant gehalten, dann zeigt sich, daß der Grad der Zerbrechung und Auftrennung in Streifen während der Düsenbehandlung zurückgeht und die entstehenden gebrochenen Streifen dicker und breiter sindο
Die Aufwickelgeschwindigkeit oder Produktionsgeschwindigkeit ist nicht auf irgendeinen speziellen Wert beschränkt. Die Verweilzeit im Ofen ist direkt proportional der Aufwickelgeschwindigkeit. Pur jede gegebene Aufwickelgeschwindigkeit kann die Länge und Temperatur dea Ofens so gewählt werden, daß die notwendige Folientemperatur erzielt wird» In
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den verschiedenen Beispielen wurden mit Erfolg Aufwickelgesohwindigkeiten zwischen 91»44 m/min, und 182,88 m/min, angewendet, ohne daß sich hierbei Anzeiohen für das Vorhandensein eines oberen oder unteren Grenzwertes gezeigt hätten. Die Ober» grenze der Produktionegeschwindigkeit wird durch die Schnelligkeit bestimmt, mit der die Bedienungsperson die zu verarbeitenden Materialien handhaben, d.h. in die Bearbeitungseinrichtung einspeisen und auswechseln kann.
Die in den Düseneinrichtungen anzuwendenden Luft" oder Dampfdrücke stehen in vielen Fällen in direkter Beziehung zu der Stärke der Folie ο Eine ungtreckte 0,127 mm starke Folie kann mit einem Druck von 6,3 kg/cm behandelt werden. Dieser Druck ist
der höher als dert/Tür eine Folie von nur 0,0254 mm Stärke verwendet wird, um den gleichen Grad der Zerbrechung hierbei hervorzurufen„ In den verschiedenen Versuchen wurden Drücke von Os,35 kg/cm*· bis 6,3 kg/cm verwendet, wobei die größte Stärke der verwendeten ungereckten Folie 0,12? mm betrugo Ee ist anzunehmen, daß noch höhere Drücke dann anzuwenden wären, wenn noch stärkere Folien zu bearbeiten sein sollten.
Ein Verfahren zum Zerbrechen von gereckten polymeren Folien mittels Verwendung von Düseneinrichtungen ist in der deutschen Patentschrift Nr (Patentanmeldung E 26 382 VIIa/29a) beschriebene
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Filtermasse für Tabakrauchfilter, dadurch gekennzeichnet, daß flache, im Verhältnis zu ihrer länge schmale Streifen vorgesehen sind, die stellenweise in etwa bandartig miteinander zu einem Strang "VSrbunden sind und daß die Streifen haarartige, sich a nach verschiedenen Richtungen von" denselben weg erstreckende Vorsprünge (31) aufweisen.
    2. Filtermasse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Streifen aus zerbrochener, gereckter polymerer Folie (28) gebildet sind ο
    3ο Filtermasse nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet; daß die Stärke der Streifen mindestens 10 Mikron, die Breite der Streifen 10 bis 90 Mikron und die '
    Stärke der haarartigen Vorsprünge (31) 2 bis 10 Mikron beträgt.
    4ο Filtermasse nach Anspruoh 2 ocar 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie (28) aus Polypropylen vorgesehen ist.
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    5. Filtermasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in etwa gleiche Längen aufweisen.
    6. Tabakrauchfilter mit der Filtermasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dafi der Strang(29) der schmalen Streifen zu einer Filterstange so geformt ist, daß die Streifen im weaentliehen in Längsrichtung verlaufen und daß die Filterstange mit einer an sich bekannten Umhüllung versehen ist.
    7. Tabakrauchfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der haarartigen VorsprUnge (31) etwa 10 f des Gewichtes der Filteretange beträgt.
    ' 8. Tabakrauchfilter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen an unregelmäßigen Berührungsstellen (32) durch die Einwirkung eines Weichmachers miteinander verbunden sind.
    9. Tabakrauchfilter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen mit aus kleinen Teilchen bestehenden Zusatzstoffen versehen sind c
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    10. Verfahren zum fortlaufenden Herstellen von Tabakrauchfiltern nach einem der Ansprüche 6 bia 9 aus einem langen, gereckten, polymeren Folienband, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienband (28) durch eine Düseneinrichtung (7, 25) hindurchgeführt wird? der ein Gasstrom zugeführt wird, se daß die Folie zum Zerbrechen derselben so in Schwingungen versetzt wird, daß sich In der Folie eine Vielzahl von in deren Längsrichtung im wesentlichen zueinander parallel verlaufenden, unregelmäßig angeordneten, schmale Streifen begrenzende Schlitze bilden und daß die Streifen dann zu einer im wesentlichen kreiszylindrischen Filterstange zusammengefaßt werden.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Düseneinrichtung (7» 25) hindurch geführte Folienband (29) einer zusätzlichen Zerbrechungebehandlung (bei 8) unterzogen wird*
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    Leerseite
DE19661532152 1965-04-06 1966-04-05 Filtermasse fuer Tabakrauchfilter,aus dieser Masse hergestellte Tabakrauchfilter und Verfahren zur Herstellung dieser Pending DE1532152A1 (de)

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