CZ298892B6 - Cigarette filter and process for producing thereof - Google Patents
Cigarette filter and process for producing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ298892B6 CZ298892B6 CZ20050670A CZ2005670A CZ298892B6 CZ 298892 B6 CZ298892 B6 CZ 298892B6 CZ 20050670 A CZ20050670 A CZ 20050670A CZ 2005670 A CZ2005670 A CZ 2005670A CZ 298892 B6 CZ298892 B6 CZ 298892B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cigarette filter
- nanofibres
- cigarette
- weight
- microfibres
- Prior art date
Links
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 title claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 claims abstract description 75
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 2
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
- A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
- A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
- A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
- A24B15/285—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances characterised by structural features, e.g. particle shape or size
- A24B15/286—Nanoparticles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
- A24D3/0212—Applying additives to filter materials
- A24D3/0225—Applying additives to filter materials with solid additives, e.g. incorporation of a granular product
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0229—Filter rod forming processes
- A24D3/0245—Filter rod forming processes by winding, e.g. spirally
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
- A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká cigaretového filtru obsahujícího mikrovlákna a způsobu jeho výroby.The present invention relates to a cigarette filter comprising microfibers and to a method for producing the same.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Funkcí cigaretových filtrů je zachycování zdraví škodlivých složek cigaretového kouře, zejména organických látek, vznikajících při nedokonalém spalování tabáku a cigaretového papíru. Filtry se vyrábějí nejčastěji z filtračních, respektive krepovaných papírů nebo vlákenných kabelů nebo soustav v podstatě rovnoběžných přízí nebo nití, přičemž všechna provedení jsou vytvořena z mikrovláken z materiálu s minimálním vlivem na „chuť“ cigarety, což je například acetát celulózy. Zároveň je nutné, aby materiál a konstrukce kabelu i ostatních částí filtru nezpůsoboval výrazné zvýšení tlakového spádu mezi oběma konci filtru, což by mělo z pohledu konzumenta podstatný a negativní vliv.The function of cigarette filters is to capture the health-damaging components of cigarette smoke, especially organic substances, resulting from incomplete combustion of tobacco and cigarette paper. The filters are most often made of filter or creped paper or fiber cables or sets of substantially parallel yarns or threads, all of which are made of microfibers of a material with minimal impact on the "taste" of the cigarette, such as cellulose acetate. At the same time, it is necessary that the material and construction of the cable and other filter parts do not cause a significant increase in pressure drop between the two ends of the filter, which would have a significant and negative effect from the consumer's point of view.
Všeobecnou snahou je zvyšování účinnosti odlučování zdraví škodlivých složek cigaretového kouře a tím snižování zdravotních rizik souvisejících zejména s aktivním kouřením. Jednou z možností zvýšení účinnosti odlučování je změna sorpčních vlastností cigaretového filtru, která vede k podstatné změně jeho konstrukce a k výrobě dělených cigaretových filtrů. Jedná se o filtry tvořené několika úseky kabelu acetátu celulózy nebo filtračního papíru, mezi nimiž je umístěn sorpční element, obsahující látku vykazující výhodné sorpční vlastnosti, jako například granulované aktivní uhlí. Díky této změně v konstrukci cigaretových filtrů však tyto vykazují poměrně velkou tlakovou ztrátu a navíc stoupají i nároky a náklady na výrobu takovýchto cigaretových filtrů.A general endeavor is to increase the efficiency of the separation of health-damaging components of cigarette smoke and thus to reduce the health risks related in particular to active smoking. One possibility of increasing the separation efficiency is to change the sorption properties of the cigarette filter, which leads to a substantial change in its design and to the production of split cigarette filters. These are filters consisting of several sections of a cellulose acetate cable or filter paper, between which a sorption element containing a substance exhibiting advantageous sorption properties, such as granulated activated carbon, is placed. However, due to this change in the design of the cigarette filters, they exhibit a relatively high pressure drop and, in addition, the demands and costs of manufacturing such cigarette filters are increasing.
Z WO 2005/009150, případně z analogického US 2005/139223 je znám cigaretový filtr vytvořený výhradně z nanovláken. Takový filtr má velmi velký měrný povrch a z toho vyplývající dobré sorpční a filtrační vlastnosti. Nevýhodou však je vysoká cena, která brání uplatnění filtru v praxi. I když je v přihlášce popisována nízká tlaková ztráta cigaretového filtru, nelze na základě znalostí vlastností nanovlákenných textilií s tímto tvrzením souhlasit a lze naopak předpokládat, že tlako35 vá ztráta cigaretového filtru tvořeného nanovlákny bude vysoká. WO 2005/009150 dále popisuje cigaretový filtr, jehož část je tvořena nanovlákny, a to buď část délky filtru nebo část průměru filtru. Tato opatření však sníží výše uvedené nevýhody pouze částečně.A cigarette filter formed exclusively of nanofibres is known from WO 2005/009150, or from an analogous US 2005/139223. Such a filter has a very large specific surface area and consequently good sorption and filtration properties. The disadvantage, however, is the high price that prevents the filter from being applied in practice. Although the application describes a low pressure loss of the cigarette filter, it is not possible to agree with this statement based on the knowledge of the properties of nanofiber fabrics and on the contrary it can be assumed that the pressure loss of the cigarette filter consisting of nanofibres will be high. WO 2005/009150 further discloses a cigarette filter, a portion of which is made up of nanofibers, either part of the length of the filter or part of the filter diameter. However, these measures will only partially reduce the above disadvantages.
Cílem vynálezu je odstranit nevýhody stavu techniky a vytvořit cigaretový filtr s vysokými sorpčními a filtračními vlastnostmi a přitom co nejméně zvýšit jeho cenu.It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a cigarette filter with high sorption and filtration properties while increasing its cost as little as possible.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Cíle vynálezu je dosaženo cigaretovým filtrem obsahujícím mikrovlákna podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje od 0,5 do 10 % hmotnostních polymemích nanovláken, která jsou uspořádána mezi mikrovlákny, přičemž je, jak nárokováno jako výhodné, jsou-li nanovlákna mezi mikrovlákny v celém objemu cigaretového filtru uspořádána rovnoměrně. Nanovlákna uspořádaná mezi mikrovlákny podstatně zvyšují měrný povrch filtru a přitom v důsledku svého malého podílu na celkové hmotnosti filtru a uspořádání nanovláken mezi mikrovlákny minimálně zvyšují tlakovou ztrátu filtru.The object of the invention is achieved by a cigarette filter containing microfibres according to the invention, characterized in that it contains from 0.5 to 10% by weight of polymer nanofibres, which are arranged between the microfibres, and as claimed as advantageous if the nanofibres are between microfibres throughout the volume of the cigarette filter. The nanofibers arranged between the microfibers substantially increase the specific surface of the filter and at the same time, due to their small proportion in the total weight of the filter and the arrangement of the nanofibers between the microfibers, at least increase the pressure loss of the filter.
Nejvýhodnější obsah nanovláken v cigaretovém filtruje v rozmezí 0,5 až 3,0 % hmotnostních.Most preferably, the content of nanofibres in the cigarette filter ranges from 0.5 to 3.0% by weight.
-1 CZ 298892 B6-1 CZ 298892 B6
Mikrovlákna jsou uspořádána do lineárních nebo plošných útvarů, přičemž prostory vznikající mezi těmito útvary, respektive mezi útvary obsahujícími mikrovlákna jako hlavní složku v množství alespoň 90 %, respektive mezi mikrovlákny jsou, jak nárokováno, vyplněny lineárními nebo plošnými textilními útvary tvořenými nanovlákny. V jiném výhodném případě jsou textilní útva5 ry tvořené nanovlákny uspořádány přímo na povrchu textilních útvarů tvořených mikrovlákny, přičemž charakteristický rozměr textilních útvarů tvořených nanovlákny nepřesahuje 5 mm.The microfibres are arranged in linear or planar formations, wherein the spaces formed between these formations or between the structures containing the microfibres as the main component in the amount of at least 90% or between the microfibres are filled, as claimed, with linear or planar nanofiber textile formations. In another preferred case, the nanofiber textile formations are arranged directly on the surface of the microfiber textile formations, wherein the characteristic dimension of the nanofiber textile formations does not exceed 5 mm.
Výhodou spojení lineárních a plošných útvarů tvořených mikrovlákny a nanovlákny je, že filtrační materiál, již při relativně malém obsahu nanovláken, obvykle se pohybujícím v jednotkách ío hmotnostních procent, vykazuje poměrně velký měrný povrch a zároveň si díky vysokému obsahu mikrovláken udržuje téměř stejný tlakový spád, jako cigaretové filtry tvořené výhradně mikrovlákny.The advantage of joining linear and planar structures formed by microfibers and nanofibres is that the filter material, already at relatively low nanofibers content, usually in units of 10% by weight, has a relatively large specific surface and at the same time maintains almost the same pressure drop due to the high microfibers content. as cigarette filters consisting exclusively of microfibers.
Je výhodné, zejména z výrobních důvodů, a to oddělení výroby nanovlákenné textilie a vlastního filtru, jestliže textilní útvary tvořené nanovlákny jsou útržky plošné nanovlákenné textilie o rozměrech do 5 x 5 mm.It is advantageous, especially for production reasons, to separate the production of the nanofiber fabric and the filter itself, if the nanofiber textile formations are fragments of flat nanofibrous fabric with dimensions up to 5 x 5 mm.
V jednom z výhodných provedení cigaretového filtru podle vynálezu jsou nanovlákna, případně útržky plošné nanovlákenné textilie naneseny na povrch krepovaného papíru obsahujícího mikro20 vlákna v množství alespoň 90 % hmotnostních, který je následně svinut do tvaru válce tvořícího cigaretový filtr.In one preferred embodiment of the cigarette filter according to the invention, the nanofibres or fragments of the flat nanofiber fabric are deposited on the surface of creped paper containing micro20 fibers in an amount of at least 90% by weight, which is subsequently rolled into the shape of a roll forming the cigarette filter.
Ve výhodném nárokovaném provedení cigaretového filtru jsou nanovlákna nebo útržky plošného textilního útvaru tvořeného nanovlákny naneseny na povrchu a/nebo uvnitř plošného nebo lineár25 ního textilního útvaru tvořeného nanovlákny, z něhož je dále vytvořeno těleso cigaretového filtru, přičemž lineárním textilním útvarem tvořeným nanovlákny je s výhodou mikrovlákenný kabel, mikrovlákenná nit nebo mikrovlákenná příze.In a preferred claimed embodiment of the cigarette filter, the nanofibres or fragments of the nanofibre sheet are deposited on the surface and / or inside the nanofibre sheet or liner, from which the cigarette filter body is further formed, wherein the linear nanofibre sheet is preferably microfibre. cable, microfiber yarn or microfiber yarn.
Výhodný způsob výroby cigaretového filtru podle vynálezu je způsob, kdy se k povrchu útvaru určeného k výrobě cigaretového filtru tvořeného alespoň z 90 % mikrovlákny přivedou nanovlákna nebo útržky plošného textilního útvaru tvořeného nanovlákny, které se uloží na jeho povrch nebo do jeho struktury v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních, načež se útvar s nanovlákny svine nebo jinak vytvaruje do tvaru válce tvořícího cigaretový filtr.A preferred method of manufacturing a cigarette filter according to the invention is the method wherein nanofibres or fragments of a nanofiber fabric sheet are deposited to the surface of the cigarette filter forming formation of at least 90% of the microfibres and deposited on its surface or structure in an amount of 0 5 to 10% by weight, whereupon the nanofiber formation is rolled or otherwise shaped into a cylinder forming a cigarette filter.
U tohoto způsobuje výhodné, když množství nanovláken je v rozmezí od 0,5 do 3,0 % hmotnostních.In this method it is preferred that the amount of nanofibres is in the range from 0.5 to 3.0% by weight.
Jiným výhodným způsobem je uložení nanovláken nebo útržků plošné nanovlákenné textilie na povrch krepovaného papíru, který se následně svine, čímž se vytvoří cigaretový filtr.Another preferred method is to deposit the nanofibres or shreds of the nanofiber fabric on the surface of the creped paper, which is subsequently rolled to form a cigarette filter.
Jiným vhodným způsobem výroby cigaretového filtru podle vynálezu je uložení nanovláken nebo útržků plošné nanovlákenné textilie na povrchu a/nebo v objemu plošného textilního útvaru, který se následně vytvaruje do válce tvořícího cigaretový filtr.Another suitable method of manufacture of the cigarette filter according to the invention is to deposit nanofibres or fragments of the flat nanofiber fabric on the surface and / or in the volume of the flat textile formation, which is subsequently formed into the roll forming the cigarette filter.
Jiným výhodným způsobem výroby cigaretového filtru podle vynálezu je uložení nanovláken nebo útržků plošné nanovlákenné textilie na povrchu a/nebo v objemu lineárního textilního útvaru.Another preferred method of manufacturing a cigarette filter according to the invention is to deposit nanofibres or shreds of flat nanofiber fabric on the surface and / or in the volume of a linear textile formation.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Příklady provedení cigaretového filtru podle vynálezu jsou schematicky znázorněny na přiložených výkresech, kde značí obr. 1 cigaretu s filtrem, obr. 2 podélný řez cigaretovým filtrem z mikrovlákenného kabelu s nanovlákny mezi mikrovlákny, obr. 3 podélný řez cigaretovým filt55 rem z mikrovlákenného kabelu s útržky nanovlákenné textilie mezi mikrovlákny, obr. 4 podélnýFig. 1 shows a longitudinal section through a microfiber cable cigarette filter with nanofibers between the microfibers, Fig. 3 a longitudinal section through a cigarette filter with a ripped microfiber cable filter. nanofiber textiles between microfibers, Fig. 4 longitudinal
-2CZ 298892 B6 řez cigaretovým filtrem z mikrovlákenných nití nebo mikrovlákenných přízí, mezi nimiž jsou nanovlákna, obr. 5 podélný řez cigaretovým filtrem z mikrovlákenných nití nebo mikrovlákenných přízí, mezi nimiž jsou útržky nanovlákenné textilie, obr. 6 cigaretový filtr z krepovaného papíru, obr. 7 podélný řez cigaretovým filtrem z krepovaného papíru obsahujícího mikrovlákna, na jehož povrchu jsou nanovlákna a obr. 8 podélný řez cigaretovým filtrem z krepovaného papíru, mezi jehož vrstvami jsou útržky nanovlákenné textilie.Fig. 5 is a longitudinal section through a cigarette filter of microfibre yarns or microfibre yarns with fragments of nanofibrous fabric; Fig. 6 a cigarette filter of creped paper; 7 shows a longitudinal section through a creped paper cigarette filter containing microfibers with nanofibers on its surface, and FIG. 8 shows a longitudinal section through a crepe paper cigarette filter with layers of nanofiber fabric between the layers.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
U cigarety i znázorněné na obr. 1 je cigaretový filtr 2 tvořen válcovým tělesem, jehož jedno ěelo je připojeno k tabákové válcové části 3 cigarety a druhé je volné. Ze stavu techniky je známo, že válcové těleso cigaretového filtru je tvořeno vlákenným kabelem nebo soustavou vlákenných kabelů s v podstatě rovnoběžnými vlákny, popřípadě soustavou v podstatě rovnoběžných nití nebo přízí, přičemž vlákna, příze či nitě jsou uloženy rovnoběžně se směrem proudění spalin filtrem ajsou tvořeny vlákny, jejichž průměr se pohybuje v rozmezí od 1 do 40 mikrometrů, a proto budou dále nazývána mikrovlákny 21. Podle vynálezu jsou mezi těmito mikrovlákny 21 uspořádána nanovlákna 22 v množství do 10 % hmotnostních. Při tom je výhodné, jsou-li nanovlákna 22 mezi mikrovlákny 21 uspořádána v celém objemu cigaretového filtru 2 rovnoměrně.In the cigarette 1 shown in FIG. 1, the cigarette filter 2 is formed by a cylindrical body whose one body is connected to the tobacco roll 3 of the cigarette and the other is free. It is known in the prior art that the cigarette filter cylindrical body consists of a fiber cable or fiber cable system with substantially parallel fibers or a system of substantially parallel threads or yarns, wherein the fibers, yarns or threads are arranged parallel to the flue gas flow through the filter. According to the invention, nanofibres 22 are arranged between these microfibres 21 in an amount of up to 10% by weight. In this case it is advantageous if the nanofibres 22 are arranged evenly between the microfibres 21 in the whole volume of the cigarette filter 2.
Cigaretový filtr 2 podle výše popsaného provedení má mnohem větší měrný povrch a tedy i filtrační a sorpční vlastnosti, než je tomu u klasického cigaretového filtru, který je tvořen pouze mikrovlákny, neboť například směs obsahující 99 hmotnostních procent mikrovláken 21 o průměru 20 mikrometrů a 1 hmotnostní procento nanovláken 22 o průměru 0,2 mikrometru (200 nm) má dvojnásobný měrný povrch, než je tomu při použití samotných mikrovláken 21, zároveň však díky možnosti regulace velikosti pórů při výrobě filtru 2 umožňuje dosažení poměrně malé tlakové ztráty, která při použití tohoto materiálu dosahuje hodnot menších než 5 % z celkového tlakového spádu.The cigarette filter 2 according to the embodiment described above has a much larger specific surface area and hence filtration and sorption properties than a conventional cigarette filter consisting of only microfibers, for example a blend containing 99 weight percent of microfibers 21 with a diameter of 20 microns and 1 weight. the percentage of nanofibres 22 having a diameter of 0.2 microns (200 nm) has twice the specific surface area compared to the use of the microfibers 21 alone, but at the same time due to the possibility of pore size control reaches values less than 5% of the total pressure drop.
Cigaretové filtry tvořené směsí mikrovláken a nanovláken lišící se poměrem jednotlivých složek, jejich vzájemným uspořádáním a vlastním vytvořením budou popsány dále.Cigarette filters consisting of a mixture of microfibres and nanofibres differing in the ratio of the individual components, their mutual arrangement and their creation will be described below.
Cigaretový filtr 2 podle obr. 2 je vytvořen z mikrovlákenného kabelu, u něhož jsou mezi mikrovlákny 21 uspořádána nanovlákna 22. V neznázoměném příkladu provedení může být mikrovlá35 kenný kabel tvořen soustavou mikrovlákenných kabílků a nanovlákna 22 jsou uspořádána jak mezi mikrovlákny 21 jednotlivých kabílků tak mezi kabílky.The cigarette filter 2 according to Fig. 2 is formed from a microfiber cable, in which nanofibres 22 are arranged between the microfibres 21. In a not shown example, the microfiber kennel cable can consist of a microfibre tow system and nanofibres 22 are arranged between both microfibers 21 and individual tows. .
Při výrobě cigaretového filtru podle výše popsaného přikladu provedení je mikrovlákenný kabel běžně používaný pro výrobu cigaretových filtrů v rozbaleném stavu, to znamená ve tvaru stuhy, veden kontinuálně pracujícím zařízením pro výrobu nanovláken, například elektrostatickým zvlákňovacím zařízením, v němž tvoří podkladový materiál, na který se ukládají vyráběná nanovlákna, přičemž obsah nanovláken v takto vznikajícím filtračním materiálu, který je dále známým způsobem zpracován na cigaretový filtr, se s výhodou pohybuje v rozmezí 0,5 až 3,0 hmotnostních procent.In the manufacture of the cigarette filter according to the above described embodiment, the microfiber cable commonly used for the manufacture of the cigarette filters in the expanded state, i.e. in the form of a ribbon, is guided by a continuously operating nanofiber production device, for example an electrostatic spinner. The content of nanofibres in the resulting filter material, which is further processed into a cigarette filter in a known manner, is preferably in the range from 0.5 to 3.0 weight percent.
Cigaretový filtr 2 podle obr. 3 je opět vytvořen z mikrovlákenného kabelu, u něhož jsou mezi mikrovlákny 21 uspořádány útržky 23 plošné nanovlákenné textilie o rozměrech do 5 x 5 mm. V neznázoměném příkladu provedení mohou být vytvořeny i z lineárního nanovlákenného textilního materiálu, přičemž jejich maximální rozměr se pohybuje do 5 mm.The cigarette filter 2 according to Fig. 3 is again made of a microfiber cable, in which the fragments 23 of the flat nanofibrous textile with dimensions up to 5 x 5 mm are arranged between the microfibres 21. In a non-illustrated embodiment they can also be made of linear nanofibrous textile material, their maximum dimension being up to 5 mm.
Při výrobě cigaretového filtru podle tohoto příkladu provedení se na mikrovlákenný kabel v rozbaleném stavu přivedou pomocí proudu vzduchu útržky 23 plošné nanovlákenné textilie, které se zachytí mezi mikrovlákny 21 kabelu a například v důsledku podtlaku v prostoru za rozbaleným mikrovlákenným kabelem se útržky 23 dostanou mezi mikrovlákna 21 uvnitř rozbaleného kabelu, kteiý se následně obvyklým způsobem zformuje do válcového tvaru a vytvoří tak cigaretový filtrIn the manufacture of the cigarette filter according to this embodiment, the microfibre cable in the expanded state is fed by means of an air stream by scraps 23 of flat nanofibers, which are caught between the microfibres 21 of the cable and for example due to vacuum in the space behind the expanded microfibre cable. inside the unwrapped cable, which is then formed into a cylindrical shape in the usual manner to form a cigarette filter
-3CZ 298892 B6 podle obr. 3. Obsah nanovláken 22 ve výsledném cigaretovém filtru se pohybuje v rozmezí 0,2 až 2,5 hmotnostních procent.The content of nanofibres 22 in the resulting cigarette filter is in the range of 0.2 to 2.5 weight percent.
V příkladech provedení podle obr. 4 a 5 je cigaretový filtr vytvořen z mikrovlákenných nití 24 nebo mikrovlákenných přízí, mezi nimiž jsou u provedení podle obr. 4 uspořádána nanovlákna 22 a u provedení podle obr. 5 jsou mezi mikrovlákennými nitěmi 24 nebo přízemí uspořádány útržky 23 plošné nanovlákenné textilie.4 and 5, the cigarette filter is formed of microfibre yarns 24 or microfibre yarns, between which nanofibres 22 are arranged in the embodiment of Fig. 4 and, in the embodiment of Fig. 5, shreds 23 are arranged between the microfibre threads or ground floor. nanofiber textiles.
Při výrobě cigaretového filtru podle obr. 4 se soustava mikrovlákenných nití 24 nebo přízí vyrovio ná do rovinného útvaru, v němž se mikrovlákenné niti 24 nebo příze nacházejí vedle sebe, s výhodou těsně vedle sebe, v jedné nebo více vrstvách. Tento rovinný útvar prochází elektrostatickým zvlákňovacím zařízením, přičemž tvoří podkladový materiál, na který se známým způsobem ukládají nanovlákna 22. Následně se soustava mikrovlákenných nití 24 nebo přízí s nanesenými nanovlákny 22 upraví známým způsobem do válcového tvaru a vytvoří tak cigaretový filtr.In the manufacture of the cigarette filter of FIG. 4, the array of microfibre yarns 24 or yarns is aligned to a planar formation in which the microfibre yarns 24 or yarns are adjacent, preferably closely adjacent, in one or more layers. This planar structure passes through an electrostatic spinning device, forming a base material on which nanofibres 22 are deposited in a known manner. Subsequently, the system of microfibrous threads 24 or yarns deposited with nanofibres 22 is modified in a known manner into a cylindrical shape to form a cigarette filter.
Při výrobě cigaretového filtru podle obr. 5 se soustava mikrovlákenných nití 24 nebo přízí vyrovná do rovinného útvaru, v němž se mikrovlákenné niti 24 nebo příze nacházejí vedle sebe, s výhodou těsně vedle sebe, v jedné nebo více vrstvách, načež se na tento rovinný útvar proudem vzduchu přivádějí útržky 23 plošné nanovlákenné textilie o rozměrech do 5 x 5 mm. Následně se soustava mikrovlákenných nití 24 nebo přízí s útržky 23 nanovláken uspořádanými mezi mikrovlákennými nitěmi 24 nebo přízemí upraví známým způsobem do válcového tvaru a vytvoří tak cigaretový filtr 2.In the manufacture of the cigarette filter of FIG. 5, the array of microfibre yarns 24 or yarns is aligned to a planar formation in which the microfibre yarns 24 or yarns are adjacent to each other, preferably closely adjacent, in one or more layers, and then onto the planar formation through the air stream, the fragments 23 of flat nanofibrous textile with dimensions up to 5 x 5 mm are supplied. Subsequently, the system of microfibre yarns 24 or yarns with nanofiber scraps 23 arranged between the microfibre yarns 24 or ground floor is modified in a known manner into a cylindrical shape to form a cigarette filter 2.
V provedení podle obr. 6, 7 a 8 je cigaretový filtr vytvořen z krepovaného papíru 25, který je alespoň z 90 % hmotnostních tvořen mikrovlákny. U provedení podle obr. 7 jsou na povrchu krepovaného papíru 25 nanesena nanovlákna 22, přičemž vytvářejí vrstvu, jejíž tloušťka může být proměnlivá nebo nepravidelná. U provedení podle obr. 8 jsou na povrchu krepovaného papíru naneseny útržky 23 plošné nanovlákenné textilie. Obsah nanovláken se v obou případech pohybuje v rozmezí 0,8 až 3,5 hmotnostních procent.In the embodiment of Figures 6, 7 and 8, the cigarette filter is formed of creped paper 25, which is at least 90% by weight of microfibers. In the embodiment according to Fig. 7, nanofibres 22 are deposited on the surface of the creped paper 25, forming a layer whose thickness may be variable or irregular. In the embodiment according to FIG. 8, fragments 23 of the nanofiber fabric are deposited on the surface of the creped paper. The content of nanofibres in both cases ranges from 0.8 to 3.5 weight percent.
Při výrobě cigaretového filtru podle obr. 7 se krepovaný papír 25 před svým svinutím do tvaru válce přivádí jako podkladový materiál do elektrostatického zvlákňovacího zařízení, kde se na něj známým způsobem ukládají nanovlákna 22 a vytvářejí vrstvu. Následně se krepovaný papír 25 s nanesenou vrstvou nanovláken 22 svine do tvaru válce tvořícího cigaretový filtr 2.In the manufacture of the cigarette filter according to FIG. 7, the creped paper 25 is fed into the electrostatic spinning apparatus as a backing material prior to being rolled into a roll, where nanofibres 22 are deposited thereon and form a layer. Subsequently, the creped paper 25 with the deposited layer of nanofibres 22 is rolled into the shape of a cylinder forming a cigarette filter 2.
Při výrobě cigaretového filtru podle obr. 8 se na krepovaný papír 25 v rozvinutém stavu přivádějí proudem vzduchu útržky 23 plošné nanovlákenné textilie o rozměrech do 5 x 5 mm. Následně se krepovaný papír 25 s útržky 23 známým způsobem svine do tvaru válce tvořícího cigaretový filtrIn the manufacture of the cigarette filter according to FIG. 8, fragments 23 of flat nanofibrous textile with dimensions up to 5 x 5 mm are supplied to the creped paper 25 in the unfolded state by means of an air stream. Subsequently, the creped paper 25 with the fragments 23 is rolled in a known manner into a cylinder forming a cigarette filter.
2.2.
Množství nanovláken 22, které obsahuje cigaretový filtr 2 podle vynálezu, může být i vyšší, než je popisováno v uvedených příkladech provedení, avšak s ohledem na ekonomiku výroby cigaretových filtrů a cigaret vůbec je maximální množství polymemích nanovláken 22 v cigaretovém filtru 2 od 0,5 do 10 % hmotnostních. Menší množství nanovláken 22 než 0,5 % hmotnostních přináší jen malé zlepšení filtračních a sorpčních vlastností cigaretového filtru a množství nanovláken 22 větší než 10 % hmotnostních neúměrně zvyšuje cenu filtru. S ohledem na filtrační a sorpční vlastnosti cigaretového filtru 2 a cenovou dostupnost je nej výhodněji obsah nanovláken 22 v cigaretovém filtru 2 v rozmezí od 0,5 do 3,0 procent hmotnostních.The amount of nanofibres 22 containing the cigarette filter 2 according to the invention can be even higher than described in the examples, but with regard to the economics of manufacturing cigarette filters and cigarettes at all, the maximum amount of polymer nanofibres 22 in the cigarette filter 2 is from 0.5 up to 10% by weight. A smaller amount of nanofibres 22 than 0.5% by weight brings only a small improvement in the filtering and sorption properties of the cigarette filter, and an amount of nanofibres 22 greater than 10% by weight disproportionately increases the cost of the filter. With regard to the filtering and sorption properties of the cigarette filter 2 and the affordability, most preferably the content of nanofibres 22 in the cigarette filter 2 ranges from 0.5 to 3.0 percent by weight.
Vynález se neomezuje pouze na popsaná provedení cigaretových filtrů a způsobu jejich výroby, ale zahrnuje i jejich kombinace a další provedení cigaretových filtrů, které obsahují směs mikrovláken a nanovláken, přičemž množství nanovláken ve směsi je od 0,5 do 10 % hmotnostních.The invention is not limited to the described embodiments of cigarette filters and method of their manufacture, but also includes combinations thereof and other embodiments of cigarette filters comprising a mixture of microfibres and nanofibres, the amount of nanofibres in the mixture being from 0.5 to 10% by weight.
Claims (17)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20050670A CZ298892B6 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Cigarette filter and process for producing thereof |
| EP06791287A EP1973430A1 (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette filter and method of its manufacturing |
| US12/091,326 US20080283071A1 (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette Filter and Method of Its Manufacturing |
| CNA2006800396252A CN101296628A (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette filter and method of its manufacturing |
| PCT/CZ2006/000071 WO2007048359A1 (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette filter and method of its manufacturing |
| AU2006308344A AU2006308344A1 (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette filter and method of its manufacturing |
| KR1020087008870A KR20080059566A (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Tobacco filter and manufacturing method thereof |
| CA002624770A CA2624770A1 (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette filter and method of its manufacturing |
| EA200800933A EA200800933A1 (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | CIGARETT FILTER AND METHOD OF ITS MANUFACTURE |
| JP2008536917A JP2009512455A (en) | 2005-10-24 | 2006-10-24 | Cigarette filter and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20050670A CZ298892B6 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Cigarette filter and process for producing thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2005670A3 CZ2005670A3 (en) | 2007-05-30 |
| CZ298892B6 true CZ298892B6 (en) | 2008-03-05 |
Family
ID=37715198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20050670A CZ298892B6 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Cigarette filter and process for producing thereof |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080283071A1 (en) |
| EP (1) | EP1973430A1 (en) |
| JP (1) | JP2009512455A (en) |
| KR (1) | KR20080059566A (en) |
| CN (1) | CN101296628A (en) |
| AU (1) | AU2006308344A1 (en) |
| CA (1) | CA2624770A1 (en) |
| CZ (1) | CZ298892B6 (en) |
| EA (1) | EA200800933A1 (en) |
| WO (1) | WO2007048359A1 (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101828770A (en) * | 2010-05-11 | 2010-09-15 | 四川三联卷烟材料有限公司 | Smiling face filter stick |
| CN102133530B (en) * | 2010-12-23 | 2012-08-01 | 陕西科技大学 | Method for preparing nanometer catalyst for filter tips of cigarettes |
| CN104053371B (en) * | 2011-12-30 | 2017-12-08 | 菲利普莫里斯生产公司 | For supplying the apparatus and method of the continuous blank of the flaky material of fold |
| GB2503644A (en) * | 2012-05-03 | 2014-01-08 | British American Tobacco Co | Filter |
| JP2013243973A (en) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | Filter for cigarette |
| JP2017060405A (en) * | 2014-01-17 | 2017-03-30 | 日本たばこ産業株式会社 | Filter cigarette, filter for cigarette, and rolled paper to be used in the cigarette filter |
| GB201400990D0 (en) | 2014-01-21 | 2014-03-05 | British American Tobacco Co | Filter materials and filters made therefrom |
| WO2015194039A1 (en) * | 2014-06-20 | 2015-12-23 | 株式会社ダイセル | Short fiber aggregate pellet, cigarette filter and manufacturing method thereof |
| CN106418689B (en) * | 2016-09-28 | 2022-07-05 | 北京科技大学 | A kind of cigarette holder and preparation method thereof |
| CN108371345B (en) * | 2018-03-06 | 2021-04-20 | 上海洁晟环保科技有限公司 | Nano fiber composite material and application thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004080217A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-23 | Virginia Commonweath University | Electroprocessed phenolic materials and methods |
| US20050139223A1 (en) * | 2003-07-21 | 2005-06-30 | Squires Stephen B. | Cigarette filter incorporating nanofibers |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7448392B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-11-11 | Philip Morris Usa Inc. | Smoking articles and filters with carbon-coated molecular sieve sorbent |
-
2005
- 2005-10-24 CZ CZ20050670A patent/CZ298892B6/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-10-24 US US12/091,326 patent/US20080283071A1/en not_active Abandoned
- 2006-10-24 KR KR1020087008870A patent/KR20080059566A/en not_active Application Discontinuation
- 2006-10-24 WO PCT/CZ2006/000071 patent/WO2007048359A1/en active Application Filing
- 2006-10-24 EA EA200800933A patent/EA200800933A1/en unknown
- 2006-10-24 EP EP06791287A patent/EP1973430A1/en not_active Withdrawn
- 2006-10-24 JP JP2008536917A patent/JP2009512455A/en active Pending
- 2006-10-24 CA CA002624770A patent/CA2624770A1/en not_active Abandoned
- 2006-10-24 AU AU2006308344A patent/AU2006308344A1/en not_active Abandoned
- 2006-10-24 CN CNA2006800396252A patent/CN101296628A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004080217A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-23 | Virginia Commonweath University | Electroprocessed phenolic materials and methods |
| US20050139223A1 (en) * | 2003-07-21 | 2005-06-30 | Squires Stephen B. | Cigarette filter incorporating nanofibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101296628A (en) | 2008-10-29 |
| KR20080059566A (en) | 2008-06-30 |
| EP1973430A1 (en) | 2008-10-01 |
| JP2009512455A (en) | 2009-03-26 |
| AU2006308344A1 (en) | 2007-05-03 |
| CA2624770A1 (en) | 2007-05-03 |
| US20080283071A1 (en) | 2008-11-20 |
| WO2007048359A1 (en) | 2007-05-03 |
| EA200800933A1 (en) | 2008-10-30 |
| CZ2005670A3 (en) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101742932A (en) | degradable cigarette filters | |
| US9833017B2 (en) | Mixed fiber sliver for use in the manufacture of cigarette filter elements | |
| US20230248053A1 (en) | Tobacco smoke filter | |
| KR0152080B1 (en) | Non-woven fibrous web for tobacco filter | |
| RU2130279C1 (en) | Cigarette filter and cigarette | |
| US20080283071A1 (en) | Cigarette Filter and Method of Its Manufacturing | |
| US20080251091A1 (en) | Tobacco Smoking Filter or Filter Element with a Content of Adjuncts | |
| US20080149120A1 (en) | Cigarette filter incorporating nanofibers | |
| JP2014515933A (en) | Coated paper filter | |
| AU2015208909C1 (en) | Filter materials and filters made therefrom | |
| DE102019135114A1 (en) | FILTER AND / OR FILLING MATERIAL FOR MOUTHPIECES FOR USE WITH SMOKED PRODUCTS OR HNB PRODUCTS, MOUTHPIECES AND CIGARETTE FILTERS WITH SUCH FILTER AND / OR FILLING MATERIAL, AS WELL AS PROCESS FOR PRODUCING SUCH FILTER AND / OR FILTER | |
| CA3237902A1 (en) | Filter for smoking or vaping article comprising a two-layer material | |
| JP4209999B2 (en) | Cigarette filter | |
| CN221265225U (en) | High-fragrance functional cigarette filter tip with high filtration function | |
| CN218921612U (en) | Filter tip containing bulked yarn | |
| CN115769911A (en) | Filter stick for filtering smoke | |
| KR20240174108A (en) | Bar filter with high hardness value | |
| KR20240174110A (en) | Hollow acetate tube filter with high hardness value | |
| KR20240174109A (en) | Filter products with high moment of inertia | |
| CN115736345A (en) | Filter tip containing bulked yarn | |
| CN117652699A (en) | Aerosol generating product, preparation method and application thereof | |
| JPH11178559A (en) | Tobacco filter, cigarette using the same and smoking pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20101024 |