DE1300854B

DE1300854B - Filters for cigarettes

Info

Publication number: DE1300854B
Application number: DER40626A
Authority: DE
Inventors: Dr Georg; Dr Joachim; Nurath; Raban; Kopsch Reiner
Original assignee: HF and PhF Reemtsma GmbH and Co
Current assignee: HF and PhF Reemtsma GmbH and Co
Priority date: 1965-05-14
Filing date: 1965-05-14
Publication date: 1969-08-07
Also published as: FI42685B; NL154102B; NL6606594A; CH480810A; BE680932A; US3424172A; DK119757B; GB1079827A; LU51086A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Filter für Zigaretten aus Fasern oder Vliesen auf Basis von Acetylcellulose, die mit einem Vernetzungs- bzw. Verfestigungsmittel behandelt sind. The invention relates to filters for cigarettes made of fibers or nonwovens based on acetyl cellulose, which are treated with a crosslinking or solidifying agent.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Filters, das gegenüber den bisher bekannten Filtern erhöhte Absorptionsfähigkeit aufweist.The object of the invention is to create such a filter, which compared to the previously known Filter has increased absorbency.

Es ist bereits versucht worden, die Absorptionsfähigkeit solcher Filter durch Behandlung des Cellulose- oder Acetylcellulose-Filtermaterials mit ge- ίο eigneten Imprägnierungsmitteln zu verbessern. Hierbei muß jedoch der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die lediglich an dem Fasermaterial haftenden Imprägnierungssubstanzen geschmackliche Beeinträchtigungen des Rauches hervorrufen. isAttempts have already been made to increase the absorption capacity of such filters by treating the cellulose or to improve acetyl cellulose filter material with suitable impregnating agents. Here however, the disadvantage must be taken into account that they only adhere to the fiber material Impregnation substances cause adverse effects on the taste of the smoke. is

Es ist weiter bekannt, zu dem gleichen Zweck des Cellulosematerials als solches zu verändern, nämlich die Filter aus entsprechenden Cellulosederivaten, ζ. B. eine Vielzahl von freie Säuregruppen enthaltenden Resten an den Hydroxylgruppen im Cellulose- ao molekül aufweisenden Cellulosederivaten, herzustellen. Filter aus solchen Cellulosederivaten, zu welchen beispielsweise saure Phthalatacetylcellulose, saure Succinatcellulose, saure Zitratcellulose der saure Phosphatcellulose gehören, haben zwar eine gute Absorptionsfähigkeit für alkalische Substanzen im Rauch, jedoch sind die Fasereigenschaften dieser Cellulosederivate, verglichen mit denen von Fasern aus Acetylcellulose, für die Herstellung von Filtern nicht günstig, weil die Fasern spröder sind und schneller altern, so daß während der Benutzung solcher Filter Faserstückchen sich ablösen und mit dem Rauch mitgerissen werden können.It is also known to modify the cellulosic material as such for the same purpose, namely the filters made from corresponding cellulose derivatives, ζ. B. containing a variety of free acid groups Residues on the hydroxyl groups in the cellulose ao molecule-containing cellulose derivatives to produce. Filters made from such cellulose derivatives, to which, for example, acidic phthalate acetyl cellulose, acidic Succinate cellulose, acid citrate cellulose belonging to the acid phosphate cellulose, have a good one though Absorbency for alkaline substances in smoke, but the fiber properties are this Cellulose derivatives, compared with those of fibers made from acetyl cellulose, for the manufacture of filters not favorable because the fibers are more brittle and age faster, so that such during use Filter pieces of fiber detach and can be carried away with the smoke.

Zum Stand der Technik gehört ferner die Verwendung von Triäthylzitrat als Härtungsmittel für Zigarettenfilter auf Celluloseacetatbasis. Dieses Triäthylzitrat weist jedoch keine selektiven Eigenschaften auf.The prior art also includes the use of triethyl citrate as a hardening agent for cigarette filters based on cellulose acetate. However, this triethyl citrate has no selective properties.

Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Filter auf Basis von Acetylcellulose vermieden durch die Verwendung von Carbonsäurealkylestern als Vernetzungs- bzw. Verfestigungsmittel. Dabei kann als saurer Carbonsäurealkylester Zitronensäurediäthylester verwendet werden.According to the invention, the disadvantages of the known filters based on acetyl cellulose are avoided through the use of carboxylic acid alkyl esters as crosslinking or solidifying agents. Citric acid diethyl ester can be used as the acidic carboxylic acid alkyl ester be used.

In weiterer Ausbildung dear Erfindung wird als Vernetzungsmittel ein Gemisch der sauren Carbonsäurealkylester mit Glyzerintriacetat, insbesondere im Verhältnis von 3 Gewichtsteilen Zitronensäurediäthylester zu 5 Gewichtsteilen Glyzerintriacetat, verwendet. In a further development of the invention, a mixture of the acidic carboxylic acid alkyl esters is used as the crosslinking agent with glycerol triacetate, especially in a ratio of 3 parts by weight of citric acid diethyl ester to 5 parts by weight of glycerol triacetate used.

Die in dem Filter gemäß der Erfindung vorhandenen sauren Ester bewirken eine Steigerung des direkten Absorptionsgrades insbesondere für Nikotin. Als Säuren kommen alle organischen Polycarbonsäuren in Betracht, die physiologisch unbedenklich sind, wie z. B. Zitronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Apfelsäure, Zuckersäure, die mit allen physiologisch unbedenklichen Alkoholen — wie insbesondere Äthylalkohol — teilweise verestert sein können. Hydroxylhaltige Säuren können als solche oder in Form ihrer Ester mit einbasischen organischen Säuren, wie Essigsäure, Propionsäure u. dgl. sowie mit anderen Polycarbonsäuren verwendet werden. Die sauren Carbonsäurealkylester werden, gegebenenfalls im Gemisch mit Glyzerintriacetat, zweckmäßig feinverteilt als Oberflächenfilm auf die Oberflächen der Fasern aufgebracht, indem z. B. die Acetatfäden mit diesem Stoff besprüht oder die Fasern durch ein aus demselben bestehendes Tauchbad geführt werden.The acidic esters present in the filter according to the invention cause an increase in the direct Degree of absorption especially for nicotine. All organic polycarboxylic acids can be used as acids into consideration, which are physiologically harmless, such as. B. citric acid, tartaric acid, succinic acid, Malic acid, sugar acid, those with all physiologically harmless alcohols - such as in particular Ethyl alcohol - can be partially esterified. Hydroxyl-containing acids can be used as such or in Form of their esters with monobasic organic acids such as acetic acid, propionic acid and the like can be used with other polycarboxylic acids. The acidic carboxylic acid alkyl esters are, if appropriate as a mixture with glycerol triacetate, appropriately finely divided as a surface film on the surfaces the fibers applied by z. B. sprayed the acetate threads with this fabric or the fibers be guided through an immersion bath consisting of the same.

Die erfindungsgemäßen Filter haben eine erheblich verbesserte Wirksamkeit, insbesondere hinsichtlich der Entfernung von alkalischen Bestandteilen, z. B. Nikotin, aus dem Rauch, ohne daß die diese verbesserte Absorption herbeiführenden freie Hydroxylgruppen enthaltenden Zusatzmittel mit dem Rauch mitgerissen und vom Raucher inhaliert werden. Das ist darauf zurückzuführen, daß diese Zusatzmittel gleichzeitig Varnetzungs- bzw. Verfestigungsmittel für Acetylcellulose sind und eine feste Haftung mit der Faseroberfläche eingehen.The filters according to the invention have a considerably improved effectiveness, in particular with regard to the removal of alkaline components, e.g. B. Nicotine, from the smoke without the this improved absorption-inducing free hydroxyl group-containing additives with the Smoke entrained and inhaled by the smoker. This is due to the fact that these additives are at the same time hardening agents for acetyl cellulose and a solid one Adhere to the fiber surface.

In der folgenden Tabelle werden die bekannten neutralen Ester in ihrer Wirkung den erfindungsgemäßen sauren Estern gegenübergestellt. Die verbesserte Absorptionswirkung von mit verschiedenen sauren Carbonsäurealkylestern behandelten Filtern ist der eines handelsüblichen Filters gegenübergestellt. Der Zugwiderstand wurde bei den Vergleichsproben unter gleichen Bedingungen geprüft.In the table below, the effect of the known neutral esters is similar to that of the invention contrasted with acid esters. The improved absorption effect of using different Filters treated with acidic carboxylic acid alkyl esters are compared to those of a commercially available filter. The tensile resistance was tested in the comparison samples under the same conditions.

Neutrale EsterNeutral esters

VerfestigerHardener

Filterlänge
(mm)Filter length
(mm)

Spezifischer
ZugwiderstandMore specific
Tensile resistance

(mmWS)(mmWS)

Direkter Absorptionsgrad für Nikotin Direct degree of absorption for nicotine

C/o)C / o)

Triacetin Triacetin

TriäthylcitratTriethyl citrate

(Zitronensäuretriäthylester)
Triäthylcitrat (Citric acid triethyl ester)
Triethyl citrate

14
1414th
14th

5/78 3/585/78 3/58

5/78 3/58 29
33,35/78 3/58 29
33.3

28,5
34,128.5
34.1

29
32,729
32.7

29,3
31,429.3
31.4

Saure EsterAcid esters

Zitronensäurediäthylester Citric acid diethyl ester

Diacetylweinsäuremonoäthylester.Diacetyltartaric acid monoethyl ester.

Malonsäuremonoäthylester Malonic acid monoethyl ester

Weinsäuremonoäthylester Tartaric acid monoethyl ester

Äpfelsäuremonoäthylester Malic acid monoethyl ester

Acetylcitronensäureäthylester ...
Malonsäuremonoäthylester Acetylcitric acid ethyl ester ...
Malonic acid monoethyl ester

1414th 5/78 0005/78 000 3030th 3838 1414th 3/58 0003/58 000 33,333.3 41,241.2 1414th 3/58 0003/58 000 33,433.4 40,240.2 1414th 3/58 0003/58 000 35,135.1 41,541.5 1414th 3/58 0003/58 000 32,932.9 39,639.6 1414th 3/58 0003/58 000 33,433.4 41,241.2 1414th 5/78 0005/78 000 30,730.7 38,238.2

Die in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Verfestiger wurden mit 30% dem Triacetin beigemengt und die Gemische mit 9 °/o, bezogen auf das Filtergewicht, aufgegeben.The solidifying agents listed in the table above were added to the triacetin at 30% and the mixtures at 9%, based on the filter weight, abandoned.

Der direkte Absorptionsgrad für Nikotin wurde nach den einheitlichen Vorschriften des Verbandes der Zigarettenindustrie ermittelt.The direct degree of absorption for nicotine was determined according to the uniform regulations of the association determined by the cigarette industry.

Die direkte Absorption für Nikotin liegt, wie ersichtlich, bei dem erfindungsgemäßen Filter um mehr als 25«/o höher als bei den bekannten Filtern, ohne daß die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.The direct absorption for nicotine is, as can be seen, in the case of the filter according to the invention by more than 25% higher than in the case of the known filters without that the mechanical properties are impaired.

Claims

Patent claims:

1. Filters for cigarettes made of fibers or nonwovens based on acetyl cellulose, which with a cross-linking or solidifying agent is treated, characterized by the use of acidic carboxylic acid alkyl esters as crosslinking or solidifying agents.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the acidic carboxylic acid alkyl ester Citric acid diethyl ester is used.

3. Filter according to claim 1 and 2, characterized in that a mixture is used as the crosslinking agent of the acidic carboxylic acid alkyl esters with glycerol triacetate, in particular in the ratio of 3 parts by weight of lemon diethyl ester to 5 parts by weight of glycerol triacetate is used.