DE19822775A1

DE19822775A1 - Process for the production of hardened filter rods in the cigarette industry

Info

Publication number: DE19822775A1
Application number: DE1998122775
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Sexauer; Eberhard Teufel
Original assignee: Rhodia Acetow GmbH
Current assignee: Cerdia Produktions GmbH
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: WO1999059436A1; AU4363599A; DE19822775B4

Abstract

The invention relates to a method for applying a softener onto a filter tow strip made of cellulose acetate during the production of hardened filter rods in the cigarette industry. According to said method a softener containing water is applied. As a result the treated filter tow material hardens more rapidly. Triacetin is preferably used as softener.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines Weichmachers auf einen Filter Tow-Streifen aus Celluloseacetat im Rahmen der Herstellung gehärteter Filterstäbe in der Zigarettenindustrie.The invention relates to a method for applying a plasticizer to a filter Tow strips made of cellulose acetate as part of the production of hardened filter rods in the Cigarette industry.

Bei der Herstellung von Filtern in der Zigarettenindustrie wird ein Filter Tow-Streifen fort laufend von einem Ballen abgezogen. Das Material wird kontinuierlich verstreckt und an schließend mit einem Weichmacher aus einer Dosiereinrichtung besprüht. Darauf wird der Filter Tow-Streifen zu einer Lunte zusammengefaßt, mit Papier umhüllt, verklebt und zu Filterstäben geschnitten. Der Filterstab härtet schließlich aus, um in Abhängigkeit von der aufgebrachten Menge des Weichmachers und des Weichmachertyps seine Endhärte zu enthalten. Die Aushärtekinetik ist auch vom Weichmachertyp abhängig.A filter tow strip continues in the manufacture of filters in the cigarette industry continuously withdrawn from a bale. The material is continuously stretched and on finally sprayed with a plasticizer from a dosing device. Then the Filter tow strips combined into a fuse, wrapped in paper, glued and closed Cut filter rods. The filter rod eventually hardens depending on the applied amount of the plasticizer and the type of plasticizer to its final hardness contain. The curing rate also depends on the type of plasticizer.

Eine zu Durchführung des obigen Verfahrens geeignete Vorrichtung wird in der DE-C-31 22 557 beschrieben. Dabei erfolgt ein einseitiges Besprühen des Filter-Tow-Streifens mit einem Weichmacher. Ein doppelseitiger Auftrag des Weichmachers wird in der DE-A-28 14 681 offenbart.A device suitable for carrying out the above method is described in DE-C-31 22 557. The filter tow strip is sprayed on one side with a plasticizer. A double-sided application of the plasticizer is described in DE-A-28 14 681 disclosed.

Nach dem Stand der Technik werden derzeit unterschiedliche Weichmacher eingesetzt. So beschreibt beispielsweise die US-A-3 032 829 neben verschieden Phthalsäureestern Triethylcitrat und Glycerintriacetat (Triacetin) als geeignet, jeweils in Konzentrationen von 2 bis 30 Gew.-%, wobei der Bereich von 4 bis 15 Gew.-% bevorzugt sein soll. In neueren Arbeiten wird Triethylenglykoldiacetat als geeigneter Weichmacher angesprochen. Triethy lenglykoldiacetat härtet schneller aus als Glycerintriacetat und Citronensäuretriethylester. According to the state of the art, different plasticizers are currently used. So describes, for example, US Pat. No. 3,032,829 in addition to various phthalic acid esters Triethyl citrate and glycerol triacetate (triacetin) as suitable, each in concentrations of 2 to 30% by weight, the range of 4 to 15% by weight being preferred. In newer ones Work addresses triethylene glycol diacetate as a suitable plasticizer. Triethy Lenglycol diacetate hardens faster than glycerol triacetate and citric acid triethyl ester.

Die Kinetik des Aushärtungsvorgangs des mit Weichmacher besprühten Filtermaterials wird für die Zigarettenfilter verarbeitende Industrie zunehmend bedeutender. So wurden bis vor wenigen Jahren die frisch gefertigten Filterstäbe mindestens 24 Stunden vor der Weiterver arbeitung auf der Zigarettenfilter-Ansetzmaschine gelagert. Dies erschien deswegen notwendig, weil zur Verarbeitung auf einer Zigarettenfilter-Ansetzmaschine eine gewisse Mindesthärte des Filtermaterials notwendig war. Aus Rationalisierungsgründen wurden diese Zwischenlagerzeiten deutlich verkürzt, üblicherweise bis auf 20 Minuten. Obwohl sich die Technik des Filteransetzens deutlich verbessert hat, ist derzeit dennoch eine gewisse Mindesthärte notwendig. Der Geschwindigkeit des Aushärtungsvorganges kommt daher große Bedeutung zu. Zwar gab es Überlegungen in der Vergangenheit, statt des heute überwiegend eingesetzten Weichmachers Triacetin Triethylenglykoldiacetat einzusetzen. Allerdings unterscheidet sich die selektive Retentionswirkung von Triacetin auf ge schmacksrelevante Inhaltsstoffe des Rauches von Zigaretten deutlich von der entsprechen den spezifischen Retention für Triethylenglykoldiacetat. Daher wird Triethylenglykoldiace tat aus geschmacklichen Gründen abgelehnt und Triacetin vorgezogen. Hierbei wird es strikt verlangt, daß der jeweils eingesetzte Weichmacher, demzufolge das bevorzugt herangezogene Triacetin, Wasser weitestgehend ausschließt. Daher wird von den Lieferanten stets der Wassergehalt angegeben, der unter 0,1 Gew.-% liegen soll. Der Höchstwert von 0,1 Gew.-% Wasser im handelsüblichen Triacetin garantiert dessen langer fristige Lagerung ohne Zersetzung. Andernfalls entsteht durch Hydrolyse Essigsäure. Die Prüfung auf den Wassergehalt ist neben der sensorischen Prüfung die einzige, die in der Tabakindustrie bei Anwendung der Weichmacher vorgenommen wird.The kinetics of the hardening process of the filter material sprayed with plasticizer becomes increasingly important for the cigarette filter manufacturing industry. So were until before a few years, the freshly made filter rods at least 24 hours before further processing work stored on the cigarette filter attachment machine. That is why it appeared necessary because a certain amount is required for processing on a cigarette filter attachment machine Minimum hardness of the filter material was necessary. For reasons of rationalization these interim storage times are significantly reduced, usually to 20 minutes. Although yourself The technology of filter attachment has improved significantly, but is currently a certain one Minimum hardness necessary. The speed of the curing process comes from this great importance too. There were considerations in the past instead of today mainly used plasticizer triacetin triethylene glycol diacetate. However, the selective retention effect of triacetin differs on ge taste-relevant ingredients of the smoke of cigarettes clearly correspond to the the specific retention for triethylene glycol diacetate. Therefore, triethylene glycol diace rejected for taste reasons and preferred triacetin. Here it will strictly demands that the plasticizer used in each case, therefore preferred used triacetin, water largely excludes. Therefore, from the Suppliers always stated the water content, which should be less than 0.1% by weight. Of the A maximum value of 0.1% by weight of water in the commercial triacetin guarantees its longer timely storage without decomposition. Otherwise, hydrolysis creates acetic acid. The Besides the sensory test, the water content test is the only one carried out in the Tobacco industry is made using plasticizers.

Im Ergebnis sind die derzeitigen Vorschläge des Standes der Technik zur Herstellung aus gehärteter Filterstäbe aus Filter-Tow-Streifen aus Celluloseacetat nicht befriedigend. So wäre eine schnellere Aushärtung wünschenswert, ohne daß sich das hergestellte Produkt physikalisch und sensorisch verschlechtert.As a result, the current state of the art proposals for manufacturing are off hardened filter rods made of cellulose acetate filter tow strips are unsatisfactory. So faster curing would be desirable without the product being manufactured deteriorated physically and sensorially.

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier eine Verbesserung vorzuschlagen. Accordingly, it is the task of the present one Invention to propose an improvement here.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Auftragen eines Weichma chers auf einen Filter Tow-Streifen aus Celluloseacetat im Rahmen der Herstellung gehärte ter Filterstäbe in der Zigarettenindustrie dadurch gelöst, daß ein wasserhaltiger Weich macher aufgetragen wird.According to the invention, this object is achieved by a method for applying a soft paste chers on a filter tow strip made of cellulose acetate during the manufacturing process ter filter rods in the cigarette industry solved in that a water-containing soft is applied.

Es wurde demzufolge erfindungsgemaß überraschenderweise gefunden, daß entgegen der strikten Forderung des Standes der Technik mit Vorteil ein wasserhaltiger Weichmacher für den bezeichneten Zweck eingesetzt werden kann, wobei der Wassergehalt vorzugsweise mindestens etwa 0,5 Gew.-% beträgt und vorzugsweise maximal bis zum Sättigungsgrund geht. Bei dem bevorzugt herangezogenen Triacetin liegt der Wassergehalt vorzugsweise zwischen etwa 1 und 4 Gew.-%. Allerdings lassen sich noch vorteilhafte Ergebnisse erzielen, wenn Sättigung mit etwa 5 Gew.-% vorliegt und dieser Wert sogar überschritten wird, beispielsweise bei mehr als 6,5% liegt. Hier kann eine Entmischung auftreten. In diesem Fall ist es zweckmäßig und vorteilhaft, das Wasser dem vom Lieferanten erhaltenen wasserfreien Triacetin in einem Hochgeschwindigkeitsmischer zuzumischen, so daß eine möglichst feinteilige Emulsion entsteht. Hierbei werden zweckmäßigerweise kleine Mengen an Emulgatoren, insbesondere Polysorbate und Sorbitanester (Tween® und Span® von ICI), herangezogen.It was therefore surprisingly found according to the invention that contrary to the strict requirements of the prior art with advantage a water-containing plasticizer for the designated purpose can be used, the water content being preferred is at least about 0.5% by weight and preferably at most up to the saturation base goes. In the preferred triacetin, the water content is preferably between about 1 and 4% by weight. However, there are still beneficial results achieve if there is saturation of about 5 wt .-% and even exceed this value is, for example, more than 6.5%. Separation can occur here. In In this case, it is expedient and advantageous to mix the water with that obtained from the supplier add anhydrous triacetin in a high speed mixer so that a emulsion as fine as possible is formed. Small amounts are expediently used here on emulsifiers, in particular polysorbates and sorbitan esters (Tween® and Span® from ICI), used.

Vorzugsweise wird so vorgegangen, daß der jeweilige Weichmacher, insbesondere das vorzugsweise eingesetzte handelsübliche Triacetin, in einem üblichen großen Vorratsbehäl ter gelagert wird. Von diesem wird der Weichmacher in einen gesonderten Dosierbehälter abgezogen, in den Wasser in der gewünschten Menge eindosiert wird. Zweckmäßigerweise erfolgt dann, wenn der Sättigungspunkt überschritten und eine Emulsion mit fein dispergier tem Wasseranteil hergestellt werden soll, dies unter starkem Rühren mit einem Hochge schwindigkeitsmischer. Der wasserhaltige Weichmacher wird dann zur ein- oder beizeitigen Beaufschlagung des Filter Tow-Streifens abgeführt. Der beidseitige Auftrag gilt als bevor zugt. Nicht vom Filter Tow-Streifen aufgenommener wasserhaltiger Weichmacher läuft unter der Wirkung der Schwerkraft aus dem Auftragssystem ab und wird zweckmäßigerweise in den gesonderten Dosierbehälter zurückgeführt. Demzufolge ist das hier dargestellte System eine vorteilhafte Weiterbildung des Standes der Technik, wie er beispielsweise in der DE-A-28 14 681 beschrieben wird. It is preferably carried out in such a way that the respective plasticizer, in particular that commercial triacetin, preferably used, in a usual large storage container ter is stored. The plasticizer is then transferred to a separate dosing container deducted, into the water is metered in the desired amount. Conveniently occurs when the saturation point is exceeded and an emulsion with finely dispersed tem water content to be produced, this with vigorous stirring with a Hochge speed mixer. The water-containing plasticizer then becomes one-time or one-time Action on the filter tow strip dissipated. The two-sided order is considered to be before moves. Water-containing plasticizer not absorbed by the filter tow strip runs under the effect of gravity from the application system and is conveniently in returned the separate dosing container. Accordingly, the system shown here is an advantageous development of the prior art, such as in the DE-A-28 14 681 is described.

Bei der Art des Auftrags des wasserhaltigen Weichmachers auf den Filter-Tow-Streifen unterliegt die vorliegende Erfindung keinen wesentlichen Einschränkungen, wenngleich das Bürstenauftragsverfahren bevorzugt ist. Auf die verschiedenen Auftragsverfahren gehen insbesondere die eingangs bezeichneten Druckschriften ein. Auch bezuglich der Wahl des Temperaturrahmens, bei dem der Auftrag des wasserhaltigen Weichmachers auf den Filter- Tow-Streifen erfolgt, ist nicht kritisch. Bei dem Einsatz wasserhaltigen Triacetins wird ein Temperaturbereich von etwa 30° bis 60°C, insbesondere 40° bis 50°C, bevorzugt. In diesem Temperaturrahmen erfolgt zusätzlich ein vorteilhaftes Anlösen des besprühten Filter Tow-Materials. Eine zu hohe Temperatur würde zu unerwünschten Effekten führen, so beispielsweise zu einer Zerstörung des bevorzugt eingesetzten Triacetins durch Hydrolyse. Darüber hinaus würden andere Größen, wie beispielsweise die Stabilität der jeweils verwendeten Leime etc., ungünstig beeinflußt.When the water-based plasticizer is applied to the filter tow strip the present invention is not subject to any significant restrictions, although that Brush application method is preferred. Go to the different order processes especially the publications mentioned at the beginning. Also regarding the choice of the Temperature range at which the application of the water-based plasticizer on the filter Tow streak is not critical. When using water-containing triacetins a Temperature range from about 30 ° to 60 ° C, in particular 40 ° to 50 ° C, preferred. In this In addition, the sprayed filter advantageously dissolves the temperature frame Tow materials. Too high a temperature would lead to undesirable effects for example, destruction of the preferred triacetin by hydrolysis. In addition, other sizes, such as the stability of each used glues etc., adversely affected.

Im Ergebnis wurde erfindungsgemäß überraschenderweise gefunden, daß wasserhaltige Weichmacher, insbesondere wasserhaltiges Triacetin, in dem eingangs bezeichneten Verfah ren eingesetzt werden können, wobei sich ein Wassergehalt von etwa mindestens 0,5 Gew.-% im Hinblick auf die Härtekinetik vorteilhaft auswirkt, ohne daß Störungen hervorgerufen werden. Vielmehr stellen sich in verschiedener Hinsicht Verbesserungen ein. Da sich der Feuchtegehalt des Filterstabs nach der Endlagerung auf die jeweilige Gleichgewichtsfeuchte des Systems Cellulsoseacetat-Triacetin-Wasser einstellt, unterscheiden sich die erfindungs gemaß hergestellten Filterstäbe nicht von traditionell gefertigten. Sie weisen eine identische Endhärte auf. Auch sensorisch zeigen die aus diesen Filterstäben hergestellten Zigaretten keine Unterschiede zu den bekannten Zigaretten. Zusätzlich besteht zur weiteren Beschleunigung der Härtekinetik die Möglichkeit, die Verfahrenserzeugnisse bei erhöhten Temperaturen und erhöhter Luftfeuchtigkeit und damit bei indirektem Eintrag von Feuchtigkeit zu lagern. Ferner kann sich eine schonende Behandlung mit Mikrowellen anschließen.As a result, it was surprisingly found according to the invention that water-containing Plasticizers, in particular water-containing triacetin, in the process described at the beginning Ren can be used, with a water content of about at least 0.5 wt .-% has an advantageous effect with regard to the hardness kinetics without causing disturbances become. Rather, there are improvements in various ways. Since the Moisture content of the filter rod after final storage to the respective equilibrium moisture the system sets cellulose acetate-triacetin-water, the invention differ filter rods manufactured in accordance with traditionally manufactured standards. They have an identical one Final hardness. The cigarettes made from these filter rods also show sensory effects no differences from the known cigarettes. In addition, there is another Accelerating the hardness kinetics the possibility of increasing the process products Temperatures and increased humidity and thus with indirect entry of Store moisture. Gentle treatment with microwaves can also be used connect.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen noch näher erläutert: The invention is explained in more detail below with the aid of examples:

Comparative example

Auf einer KDF-AF3-Anlage der Firma Hauni, Hamburg, wurde ein Filter Tow-Streifen der Spezifikation 3,OY35 mit einem Filamenttiter von 3,33 dtex und einem Gesamtfilter von 38 890 dtex verarbeitet. Der Zugwiderstand des Filterstabes betrug 355 daPa bei einer Fil terlänge von 126 mm und einem Durchmesser von 7,8 mm. Die obige Anlage der Firma Hauni, Hamburg, ist mit einer Doppelbürstenbesprühung, ähnlich der nach der DE-A 28 14 681, ausgerüstet. Es wurde ein Triacetingehalt von 8,0 Gew.-%, bezogen auf das Fasereinsatzgewicht, angestrebt. Als Triacetin wurde ein Produkt der Firma Henkel mit einer spezifizierten Reinheit von 99,9% verwendet. Nach jeweils 20 Min., 1h, 2h, 4h und 24 h wurde die Härte nach der Borgwaldt-Meßmethode bestimmt. Die Werte der Borgwaldt-Härte (BH) dieser Meßreihe sind in der Tabelle 1 unter "Versuchsbeispiel" erfaßt und in der nachfolgenden Fig. 1 graphisch dargestellt.A filter tow strip of specification 3, OY35 with a filament titer of 3.33 dtex and a total filter of 38 890 dtex was processed on a KDF-AF3 system from Hauni, Hamburg. The tensile resistance of the filter rod was 355 daPa with a filter length of 126 mm and a diameter of 7.8 mm. The above system from the company Hauni, Hamburg, is equipped with a double brush spray, similar to that according to DE-A 28 14 681. A triacetine content of 8.0% by weight, based on the fiber weight, was aimed for. A product from Henkel with a specified purity of 99.9% was used as the triacetin. After 20 minutes, 1 hour, 2 hours, 4 hours and 24 hours, the hardness was determined using the Borgwaldt measurement method. The values of the Borgwaldt hardness (BH) of this series of measurements are recorded in Table 1 under "test example" and are shown graphically in the following FIG. 1.

Example 1 (Invention)

Es wurde das Verfahren nach vorstehendem Vergleichsbeispiel wiederholt. Allerdings wurde im Unterschied hierzu Triacetin 4 Gew.-% Wasser in einer Dosiereinrichtung mit Mischeinheit zugefügt. Aus dieser Dosiereinrichtung wurde das wäßrige Triacetin auf den Filter Tow-Streifen gesprüht.The procedure of the comparative example above was repeated. Indeed In contrast to this, triacetin was mixed with 4% by weight of water in a metering device Mixing unit added. From this metering device, the aqueous triacetin was applied to the Sprayed Tow Tow Strips.

Tabelle 1 Table 1

Claims

1. A method for applying a plasticizer to a filter tow strip made of cellulose acetate in the course of the production of hardened filter rods in the cigarette industry, characterized in that a water-containing plasticizer is applied.

2. The method according to claim 1, characterized in that the plasticizer by Bür spraying, especially on both sides, is applied.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the water content of the Plasticizer is at least about 0.5% by weight.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the maximum Water content is below the saturation point of the plasticizer.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that Triacetin is used as a plasticizer.

6. The method according to claim 5, characterized in that the triacetin between about 30 ° to 60 ° C, in particular between 40 ° and 50 ° C, is applied.