Фильтр для сигарет
Номер патента: 5323
Опубликовано: 24.02.2005
Авторы: Ст.Чарлз Ф.Келли, Тукер Брайен Е., Фиглар Джеймс Н.
Формула / Реферат
1. Многосекционный фильтр для сигарет, включающий
(a) секцию селективного адсорбента, включающую материал селективного адсорбента, имеющий сродство к заранее определенному классу химических соединений, который диспергирован в волокнистом материале; и
(b) секцию основного адсорбента, включающую материал основного адсорбента, имеющий большую площадь поверхности и являющийся способным адсорбировать компоненты дыма, которые не имеют высокой степени специфичности, причем указанная секция селективного адсорбента и указанная секция основного адсорбента располагаются относительно друг друга аксиально в тандеме.
2. Фильтр для сигарет по п.1, где указанный материал селективного адсорбента является ионно-обменной смолой.
3. Фильтр для сигарет по п.2, где указанный материал селективного адсорбента имеет площадь поверхности, достаточную для обеспечения того, чтобы функциональные участки поверхности были легко достижимыми для компонентов дыма.
4. Фильтр для сигарет по п.2, где указанная ионно-обменная смола имеет матрицу фенолформальдегидной смолы и имеет поверхностно-функциональные группы, причем первичные и вторичные аминогруппы.
5. Фильтр для сигарет по п.2, где указанная секция селективного адсорбента включает указанный материал селективного адсорбента, диспергированный среди волокнистого материала.
6. Фильтр для сигарет по п.2, где указанная секция селективного адсорбента включает плотноупакованный слой указанного материала селективного адсорбента.
7. Фильтр для сигарет по п.1, где указанный материал основного адсорбента выбирают из группы, состоящей из активированного угля, активированного угля из скорлупы кокосовых орехов, активированного угля на основе ископаемого сырья, цеолита, силикагеля, сепиолита, окиси алюминия, угля на основе ископаемого сырья, приготовленного из полуантрацитового угля, углеродистой смолы, полученной в результате пиролиза сульфированного стиролдивинилбензола, или их комбинаций.
8. Фильтр для сигарет по п.7, где указанная секция основного адсорбента включает указанный материал основного адсорбента, диспегированный в волокнистом материале.
9. Фильтр для сигарет по п.7, где указанная секция основного адсорбента включает плотноупакованный слой указанного материала основного адсорбента.
10. Фильтр для сигарет по п.7, где указанная секция основного адсорбента включает также окись металла или другое комплексное соединение на основе металла.
11. Фильтр для сигарет по п.1, включающий волокнистый тампон фильтра, где указанный тампон фильтра изготавливают из целлюлозы, пакли ацетата целлюлозы, бумаги, ваты, полипропиленовой ткани, полиэфирной ткани, полиэфирной пакли или их комбинации, причем указанный волокнистый тампон фильтра располагается коаксиально в тандеме с указанной секцией селективного адсорбента и указанной секцией основного адсорбента.
12. Фильтр для сигарет по п.11, где указанный тампон фильтра включает, кроме того, пластификатор, жидкую добавку, ароматизирующий агент или их комбинацию.
13. Фильтр для сигарет по п.11, где указанная секция основного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией селективного адсорбента.
14. Фильтр для сигарет по п.11, где указанная секция селективного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией основного адсорбента.
15. Фильтр для сигарет по п.11, где указанный волокнистый тампон располагается между указанной секцией селективного адсорбента и указанной секцией основного адсорбента.
16. Фильтр для сигарет по п.1, включающий обертку тампона, которая ограничивает указанную секцию основного адсорбента и указанную секцию селективного адсорбента.
17. Фильтр для сигарет по п.1, где указанный материал селективного адсорбента имеет площадь поверхности, большую чем около 35 м2/г.
18. Многосекционный фильтр для сигарет, включающий
(a) волокнистый тампон фильтра, выбираемый из группы, состоящей из целлюлозы, пакли ацетата целлюлозы, бумаги, ваты, полипропиленовой ткани, полипропиленовой пакли, полиэфирной ткани, полиэфирной пакли или их комбинации;
(b) секцию селективного адсорбента, включающую ионно-обменную смолу, которая имеет площадь поверхности, достаточную для обеспечения того, чтобы функциональные участки поверхности были легко достижимыми для компонентов дыма; и
(c) секцию основного адсорбента, включающую материал основного адсорбента, выбираемый из группы, состоящей из активированного угля, активированного угля из скорлупы кокосовых орехов, активированного угля на основе ископаемого сырья, цеолита, силикагеля, сепиолита, окиси алюминия, угля на основе ископаемого сырья, приготовленного из полуантрацитового угля, углеродистой смолы, полученной в результате пиролиза сульфированного стиролдивинилбензола, или их комбинаций, причем указанный волокнистый тампон фильтра, указанная секция селективного адсорбента и указанная секция основного адсорбента располагаются относительно друг друга аксиально в тандеме.
19. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная ионно-обменная смола имеет матрицу фенолформальдегидной смолы и имеет поверхностно-функциональные группы, причем первичные и вторичные аминогруппы.
20. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция селективного адсорбента включает указанную ионно-обменную смолу, диспергированную среди волокнистого материала.
21. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция селективного адсорбента включает плотноупакованный слой указанной ионно-обменной смолы.
22. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция основного адсорбента включает указанный материал основного адсорбента, диспергированный среди волокнистого материала.
23. Фильтр для сигарет по п.22, где указанная секция основного адсорбента включает также дополнительное вещество, выбираемое из окиси металла или другого комплексного соединения на основе металла.
24. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция основного адсорбента включает плотноупакованный слой указанного материала основного адсорбента.
25. Фильтр для сигарет по п.24, где указанная секция основного адсорбента включает также дополнительное вещество, выбираемое из окиси металла или другого комплексного соединения на основе металла.
26. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный тампон фильтра изготавливают из пакли ацетата целлюлозы.
27. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный тампон фильтра включает, кроме того, пластификатор, жидкую добавку, ароматизирующий агент или их комбинацию.
28. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция основного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией селективного адсорбента.
29. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция селективного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией основного адсорбента.
30. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный волокнистый тампон фильтра располагается между указанной секцией селективного адсорбента и указанной секцией основного адсорбента.
31. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный материал селективного адсорбента имеет площадь поверхности, большую чем 35 м2/г.
Текст
005323 Перекрестная ссылка на родственные патентные заявки Эта заявка заявляет приоритет предварительной заявки США с порядковым номером 60/309388,поданной 1 августа 2001 г, которая введена здесь ссылкой во всей полноте, предварительной заявки США с порядковым номером 60/309435, поданной 1 августа 2001 г., которая введена здесь ссылкой во всей полноте, и патентной заявки США с порядковым номером 10/011841, поданной 30 октября 2001 г. Предпосылки создания изобретения Настоящее изобретение относится к фильтру для сигарет, который включает адсорбент компонентов дыма, который, при его компоновке с фильтрующим материалом на основе углерода, демонстрирует способность синергетически снижать в дыме содержание паровых компонентов. Сигареты состоят из табачных стержней или столбиков, которые при сгорании, продуцируют фазу микрочастиц и паровую фазу. Примерно 70 лет назад, к концам табачных столбиков стали прикреплять фильтры. В частности, фильтр удаляет различные компоненты дыма. Фильтры, изготовленные из нитевидного или волокнистого материала, такого как ацетат целлюлозная пакля или бумага, удаляют фазу микрочастиц из табачного дыма механическим путем. Однако, волокнистый материал не является эффективным для удаления летучих компонентов, таких как альдегиды, цианиды и сульфиды водорода,которые находятся в паровой фазе. Обычно, адсорбент или абсорбент комбинируют с волокнистым материалом для того, чтобы повысить удаление компонентов паровой фазы. Например, фильтры для сигарет состоят из активированного угля, пористых минералов, таких как сепиолит, силикагель, катионнообменные смолы и анионно-обменные смолы. Уголь имеет большую удельную поверхность и является сравнительно сильным адсорбентом для компонентов паровой фазы табачного дыма. Когда его покрывают смесью окислов металлов, уголь является особенно эффективным для удаления кислых газов. Минерал сепиолит имеет большую площадь адсорбции с сильным адсорбционным средством к заряженным частицам, но со значительно более слабым адсорбционным сродством к неполярным частицам. Силикагели обычно считают слабоудерживающими адсорбентами для компонентов паровой фазы табачного дыма. Хотя силикагель легко адсорбирует альдегиды и цианид водорода, данные компоненты также легко десорбируют с силикагеля. Для удаления никотина были предложены катионно-обменные смолы. Для удаления кислот дыма были предложены анионно-обменные смолы, но сильноосновные анионно-обменные смолы не проявляют никакого воздействия на альдегиды паровой фазы дыма. Слабоосновные анионно-обменные смолы с пористой структурой пригодны для удаления кислот дыма и альдегидов, но их эффективность уменьшается в процессе курения, как это случается с углем и пористыми минералами. В комбинации в фильтрах сигарет можно использовать два или большее количество адсорбентов. Например, патент США 2815760 описывает использование ионно-обменного материала с материалами,которые химически взаимодействуют с вредными, нещелочными и некислыми компонентами дыма с образованием нелетучих соединений, удерживая, таким образом, последние на фильтре. Однако, вышеупомянутые добавки не обеспечили удовлетворительное селективное удаление таких компонентов газовой фазы, как альдегиды дыма, в частности, ацетальдегида и акролеина. Патент США 4300577 описывает использование слабоудерживающего абсорбента для компонентов паровой фазы, смешанного со вторым компонентом, имеющим, преимущественно, первичные функциональные аминогруппы для удаления компонентов паровой фазы, включая альдегиды и цианид водорода, из табачного дыма. Однако, фильтр патента 4300577 не был показан, чтобы продемонстрировать соответствующее рыночное признание товара или его коммерческую жизнеспособность. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение относится к фильтру для сигарет, который состоит из многосекционного фильтра, который снижает уровень содержания заранее определенных компонентов дыма. Фильтр состоит из волокнистого тампона фильтра, расположенного в мундштучной части сигареты, секции, содержащей селективный адсорбирующий материал, и секции, содержащей основной адсорбирующий материал. Тампон фильтра может быть любым тампоном фильтра, известным в данной области, таким как тампон из пакли ацетат целлюлозы. Основной адсорбирующий материал предпочтительно выбирают из группы материалов, имеющих относительно большую удельную поверхность, таких как активированный уголь, который способен адсорбировать ряд химических соединений с невысокой степенью специфичности. Селективный адсорбирующий материал выбирают на основе специфических компонентов дыма,предназначенных для удаления. Предпочтительно, селективный адсорбирующий материал выбирают из группы смол, содержащих на поверхности функциональные группы, где каждая смола состоит, в основном, из инертного носителя с площадью поверхности, большей, чем около 35 м 2/г. В варианте настоящего изобретения селективный адсорбирующий материал имеет матрицу фенолформальдегидной смолы,содержащей на поверхности функциональные группы, причем, в основном, первичные и вторичные аминные функциональные группы. Структурно, селективный адсорбирующий материал может располагаться смежно с табачным стержнем и основным адсорбирующим материалом, находящимся между секцией селективного адсорбента и тампоном фильтра. Альтернативно, основной адсорбирующий материал может располагаться-1 005323 смежно с табачным стержнем и селективным адсорбирующим материалом, расположенным между секцией основного адсорбента и тампоном фильтра. Предварительные данные показывают, что первая ориентация создает синергетический эффект в виде снижения компонентов дыма по сравнению с последней ориентацией. Кроме того, селективный адсорбент и основной адсорбент могут быть вкраплены в традиционный материал тампона фильтра, такой как ацетат целлюлозы, или адсорбенты можно упаковывать в виде слоя или секций тонких слоев внутри материала тампона фильтра. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет перспективное изображение сигареты с фильтром известного уровня техники; фиг. 2 - перспективное изображение фильтра для сигареты, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, где адсорбенты диспергированы внутри материала тампона фильтра, и секция основного адсорбента располагается между тампоном фильтра и секцией селективного адсорбента; фиг. 3 - перспективное изображение фильтра для сигареты, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, где адсорбенты диспергированы внутри материала тампона фильтра, и секция селективного адсорбента располагается между тампоном фильтра и секцией основного адсорбента; фиг. 4 - перспективное изображение фильтра для сигареты, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, где адсорбенты упакованы в виде слоев в пределах длины участка материала тампона фильтра; фиг. 5 - изображение в поперечном сечении варианта настоящего изобретения с тампоном фильтра,расположенным между секцией основного адсорбента и секцией селективного адсорбента; фиг. 6 - изображение в поперечном сечении варианта настоящего изобретения с тампоном фильтра,расположенным смежно с одним из концов табачного стержня; фиг. 7 - изображение в поперечном сечении варианта настоящего изобретения с адсорбентами, присутствующими в виде секций в пределах длины единого участка волокнистого материала фильтра; и фиг. 8 представляет изображение в поперечном сечении варианта настоящего изобретения, в котором отсутствует секция тампона фильтра. Подробное описание предпочтительного варианта Фильтр для сигарет настоящего изобретения включает множество секций фильтра, которые снижают уровни заранее определенных компонентов дыма. Фильтр состоит из волокнистого тампона фильтра,расположенного в мундштучной части сигареты, секции, содержащей материал селективного адсорбента, и секции, содержащей материал основного адсорбента. Как показано на фиг. 1 и как известно в данной области техники, обычная сигарета 10 с фильтром имеет фильтр 30, прикрепленный к табачному стержню 20. Табачный стержень 20 состоит из содержащей табак рыхлой смеси 22, завернутой в сигаретную бумагу 24, а фильтр 30 включает тампон 32 фильтра, завернутый в обертку 34 тампона. Полоска мундштучной бумаги 36 соединяет фильтр 30 с табачным стержнем 20. В настоящем изобретении, как показано на фиг. 2, сигарета 110 имеет многосекционный фильтр 130, прикрепленный к табачному стержню 20. Фильтр 130 включает тампон 132 фильтра, секцию, содержащую основной адсорбент 134 и секцию, содержащую селективный адсорбент 136. Тампон 132 фильтра располагается смежно с первым концом или мундштучным концом 131 фильтра 130. Слой селективного адсорбента 136 располагается смежно со вторым концом или концом 137 фильтра 130, который прикрепляется к табачному стержню. Слой основного адсорбента 134 располагается между тампоном 132 фильтра и слоем 136 селективного адсорбента. Тампон 132 фильтра изготавливают из нитяного или волокнистого материала, а мундштучному концу 131 сигареты придают чистый, аккуратный вид. Тампон 132 фильтра, кроме того, остается твердым на мундштучном конце 131, когда сигарету курят. Как известно в данной области, тампон 132 фильтра можно изготовить из множества материалов, среди которых наиболее часто присутствует целлюлоза, пакля ацетата целлюлозы, бумага, вата, полипропиленовая ткань, полипропиленовая пакля, полиэфирная ткань, полиэфирная пакля или их комбинации. Альтернативно, может использоваться пластификатор. Секция 134 основного адсорбента включает материал 144 основного адсорбента, диспергированный внутри материала 142 тампона фильтра, такой как в двойном далматском фильтре, известном в данной области техники. Материал 144 основного адсорбента предпочтительно выбирают из группы материалов с относительно большой площадью поверхности, которые обладают способностью адсорбировать компоненты дыма, не имеющих высокой степени специфичности. Например, основной адсорбент можно выбирать из активированного угля, активированного угля из скорлупы кокосовых орехов, активированного углерода на основе каменного угля, цеолита, силикагеля, сепиолита, окиси алюминия, или путем их комбинирования, а также угля на основе ископаемого угля, приготовленного из полуантрацитового угля с плотностью примерно на 50% выше, чем плотность угля из скорлупы кокосовых орехов (доступного отCalgon Carbon, Pittsburgh, PA), Ambersorb 572 или Ambersorb 563 (углеродистая смола, получаемая в результате пиролиза сульфированного стирол-дивинилбензола, доступная от Rohm and Haas, 5000 Richmond Street, Philadelphia, PA 19137), других материалов, имеющих аналогичные размеры частиц, площадь поверхности и сродство в связывании, или их комбинации. Для дальнейшего повышения эффек-2 005323 тивности основного адсорбента, в секцию основного адсорбента можно включить окислы металлов или комплексные соединения на основе металлов. Секция 136 селективного адсорбента включает материал 146 селективного адсорбента, диспергированный внутри материала 142 тампона фильтра, такой как в двойном далматском фильтре, известном в данной области техники. Материал 146 селективного адсорбента предпочтительно выбирают на основе специфичности материалов 146 для заранее определенного класса химических соединений. Например,материал 146 селективного адсорбента может быть ионно-обменной смолой, такой как Duolite А 7 (доступной от Rohm and Haas, 5000 Richmond Street, Philadelphia, PA 19137) или материалом, имеющим аналогичные функциональные группы и сродство в связывании. Duolite A7 имеет матрицу фенолформальдегидной смолы и имеет на поверхности функциональные группы, причем, в основном, первичные и вторичные аминогруппы, повышая тем самым специфичность смол по отношению к альдегидам и цианиду водорода, находящимся в табачном дыме. Кроме того, материал 146 селективного адсорбента должен выбираться, имея в виду, что условия контакта между табачным дымом и адсорбентом 146 зависят от количества переменных факторов, включающих, с какой силой курильщик втягивает дым через фильтр, когда курит сигарету, и какая величина табачного стержня оказывается выкуренной перед каждой затяжкой. Соответственно, является предпочтительным, чтобы селективный адсорбент 146 имел площадь поверхности, большую, чем около 35 м 2/г с тем, чтобы имело место минимальное диффузионное сопротивление и чтобы функциональные участки площади поверхности были легко достижимы. Материалы с большими площадями поверхности также демонстрируют менее заметное снижение эксплуатационных качеств, если часть поверхности покрывают пластификатором, как может случиться, когда адсорбент 146 диспергируют в материале 142 тампона фильтра. В процессе курения сигареты табачный дым втягивается курильщиком через фильтр 130. Дым вначале проходит через секцию 136 селективного адсорбента, где заданные компоненты дыма адсорбируются на поверхности материала 146 селективного адсорбента, а твердые частицы дыма удерживаются материалом 142 тампона фильтра. Оставшийся дым проходит затем через секцию 134 основного адсорбента,где другие компоненты могут удерживаться материалом 144 адсорбента и дополнительные твердые частицы удерживаются материалом 142 тампона фильтра. Наконец, оставшийся дым проходит затем через тампон 132 фильтра, где дополнительно могут удаляться твердые частицы. Отфильтрованный дым достигает затем курильщика. В первом примерном варианте реализации настоящего изобретения, как показано на фиг. 2, изготавливают многосекционный фильтр 110, который имеет тампон 132 фильтра, сделанный из пакли ацетата целлюлозы и составляющий около 7 мм в длину, и который имеет секцию 134 основного адсорбента, состоящего из 40 мг активированного угля из скорлупы кокосовых орехов, диспергированного среди пакли 142 ацетата целлюлозы, которая порезана для заполнения секции 134 около 10 мм в длину, где паклю ацетата целлюлозы подвергают обработке пластификатором, и который, кроме того, имеет секцию 136 селективного адсорбента, состоящего из 40 мг смолы Duolite A7, диспергированной среди пакли 142 ацетата целлюлозы, которая порезана для заполнения секции 136 около 10 мм в длину, где паклю ацетата целлюлозы подвергают обработке пластификатором. Когда табачный стержень находится в процессе горения при нормальном цикле затяжка/покой, анализ дымового пара, выходящего из мундштука 131 сигареты 110, показывает статистически значительное снижение уровней содержания цианида водорода,фурана, пропионового альдегида, ацетона, метилэтилкетона/бутиральдегида, сероводорода, 1,3 бутадиена, 2-метилпропаналя, изопрена, стирола, пиридина, толуола и бензола по сравнению с сигаретами, где используются подобные фильтры лишь на основе смолы. Когда табачный стержень находится в процессе горения при нормальном цикле затяжка/покой, анализ дымового пара, выходящего из мундштука 131 сигареты 110, показывает статистически значительное снижение уровней содержания пиридина, цианида водорода, сероводорода, стирола, 2-метилпропаналя, бензола, пропионового альдегида, фурана, изопрена, 1,3-бутадиена, кротонового альдегида, ацетона, акрилонитрила, ацетальдегида, толуола,дисульфида углерода, метилэтилкетона/бутиральдегида, ацетонитрила и метанола по сравнению с сигаретами, где используются фильтры лишь на основе угля. Как показано на фиг. 2, многосекционный фильтр 130 имеет тампон 132 фильтра, расположенный смежно с мундштуком 131, секцию 136 селективного адсорбента, расположенную смежно с концом 137 табачного стержня, и секцию 134 основного адсорбента, расположенную между тампоном 132 фильтра и секцией 136 селективного адсорбента. В альтернативном варианте реализации изобретения, показанном на фиг. 3, сигарета 210 имеет многосекционный фильтр 230, где тампон 132 фильтра располагается у мундштука 131, секция 134 основного адсорбента располагается смежно с концом 137 табачного стержня, а секция 136 селективного адсорбента располагается между тампоном 132 фильтра и секцией 134 основного адсорбента. В этом варианте,во время нормальной затяжки, дым вначале проходит через секцию 134 основного адсорбента, затем через секцию 136 селективного адсорбента, и, наконец, через тампон 132 фильтра. Кроме того, многосекционный фильтр 230 в основном идентичен фильтру 130 (фиг. 2) первого примерного варианта за исключением того, что секция 134 основного адсорбента располагается смежно с табачным стержнем 20, а-3 005323 секция 136 селективного адсорбента располагается между тампоном 132 фильтра и секцией 134 основного адсорбента. Когда табачный стержень находится в процессе горения при нормальном цикле затяжка/покой, анализ дымового пара, выходящего из мундштука 131 сигареты 210 (фиг. 3), показывает статистически значительное снижение уровней содержания пропионового альдегида, ацетона, метилэтилкетона/бутиральдегида, кротонового альдегида, сероводорода, 2-метилпропаналя, пиридина, акролеина, толуола, ацетальдегида, акрилонитрила, метанола и бензола по сравнению с сигаретами, где используются подобные фильтры лишь на основе смолы. Когда табачный стержень находится в процессе горения при нормальном цикле затяжка/покой, анализ дымового пара, выходящего из мундштука 131 сигареты 210,показывает статистически значительное снижение уровней содержания пиридина, цианида водорода,бензола, пропионитрила, кротонового альдегида, ацетона, акрилонитрила, ацетальдегида, толуола, дисульфида углерода, метилэтилкетона/бутиральдегида, пропионового альдегида, ацетонитрила и метанола по сравнению с сигаретами, где используются фильтры лишь на основе угля. Как показано в другом варианте на фиг. 4, в многосекционном фильтре 330 сигареты 310, адсорбенты 144, 146 упакованы внутри материала тампона фильтра в виде секций тонких слоев основного адсорбента 344 и селективного адсорбента 346. В этом варианте адсорбенты, заполняющие слои, подвергаются воздействию меньшего количества пластификатора, чем адсорбенты, диспергированные в пакле, и сохраняют больше площади поверхности для взаимодействия с компонентами дыма. Кроме того, как показано на фиг. 7, многосекционный фильтр 630 для сигареты 610 включает основной адсорбент 344 и селективный адсорбент 346, диспергированные в отдельных секциях в пределах единой длины участка волокнистого материала 342 фильтра. Преимущество выполнения фильтра сигареты 110, показанного на фиг. 2, заключается в том, что дым проходит через материал 146 селективного адсорбента до того, как он пройдет через основной адсорбент 144. Это создает условия, чтобы селективный адсорбент 146 удалял некоторые специфические компоненты дыма до того, как основной адсорбент 144 будет подвержен воздействию дыма, тем самым делая возможным, чтобы основной адсорбент 144 был более эффективным при удалении остающихся компонентов дыма. Таким образом, существует синергетический эффект, наблюдаемый для адсорбентов в ориентации ацетат целлюлозы/основной адсорбент/специфический адсорбент по сравнению с ориентацией ацетат целлюлозы/специфический адсорбент/основной адсорбент. Как показано на фиг. 5 и 6, в многосекционном фильтре 430 и 530 сигарет 410 и 510, соответственно, тампон 132 фильтра помещают между секцией 134 основного адсорбента и секцией 136 селективного адсорбента на фиг. 5 и в смежное положение по отношению к одному концу табачного стержня 20 на фиг. 6. На фиг. 5 секция 136 селективного адсорбента располагается у мундштука фильтра 430, а на фиг. 6 секция 134 расположена между тампоном фильтра 132 и секцией 136 селективного адсорбента. Кроме того, как показано на фиг. 8, многосекционный фильтр 730 сигареты 710 включает только секцию 134 основного адсорбента и секцию 136 селективного адсорбента. Следующие примеры являются представительными для вариантов, которые можно реализовать в соответствии с настоящим изобретением, и техническими условиями удаления компонентов дыма согласно этим вариантам. Представленные варианты предназначаются для подтверждения возможной реализации изобретения и не ограничивают объем притязаний. Пример 1. Сигарету 110 с многосекционным фильтром 130 изготавливают так, как показано на фиг. 2, где тампон 132 фильтра делают из пакли ацетата целлюлозы и он составляет 7 мм в длину, секция 134 основного адсорбента состоит из около 40 мг активированного угля 144 из скорлупы кокосовых орехов,диспергированного среди обработанной пластификатором пакли 142 ацетата целлюлозы, изрезанной для заполнения секции 134 длиной около 10 мм, а секция 136 селективного адсорбента состоит из около 40 мг смолы Duolite A7, диспергированной среди обработанной пластификатором пакли 142 ацетата целлюлозы, изрезанной для заполнения секции 136 длиной около 10 мм. Фильтр прикрепляют к табачному стержню, имеющему длину около 56,5 мм и содержащему около 617 мг обычной безментоловой сигаретной смеси, завернутой в сигаретную бумагу 50 Coresta с добавкой около 1,8% соли лимонной кислоты. Одна сигарета выделяет около 10,3 мг смолы. Пример 2. Сигарету 210 с многосекционным фильтром 230 изготавливают с ориентацией секций, как показано на фиг. 3, где тампон 132 фильтра, секция 134 основного адсорбента и секция 136 селективного адсорбента являются, в основном, идентичными тампону 132 фильтра, секции 134 основного адсорбента и секции 136 селективного адсорбента примера 1. Фильтр прикрепляют к табачному стержню, имеющему длину около 56,5 мм и содержащему около 617 мг обычной безментоловой сигаретной смеси, завернутой в сигаретную бумагу 50 Coresta с добавкой около 1,8% соли лимонной кислоты. Одна сигарета выделяет около 10,0 мг смолы. Пример 3. Сигареты изготавливают как в примере 1 за исключением того, что в секции 136 селективного адсорбента используют около 20 мг смолы Duolite A7 вместо 40 мг. Одна сигарета выделяет около 10,2 мг смолы.-4 005323 Пример 4. Сигареты изготавливают как в примере 2 за исключением того, что в секции 136 селективного адсорбента используют около 20 мг смолы Duolite A7 вместо 40 мг. Одна сигарета выделяет около 10,9 мг смолы. Пример 5. Сигареты изготавливают как в примере 1 за исключением того, что в секции 136 селективного адсорбента используют около 60 мг смолы Duolite A7 вместо 40 мг. Одна сигарета выделяет около 10,0 мг смолы. Пример 6. Сигареты изготавливают как в примере 2 за исключением того, что в секции 136 селективного адсорбента используют около 60 мг смолы Duolite A7 вместо 40 мг. Одна сигарета выделяет около 10,3 мг смолы. Пример 7. Сигареты изготавливают как в примере 1 за исключением того, что в секции 134 основного адсорбента используют около 69 мг угля на основе ископаемого сырья, приготовленного из полуантрацитового угля, вместо 40 мг активированного угля из скорлупы кокосовых орехов. Одна сигарета выделяет около 10,1 мг смолы. Пример 8. Сигареты изготавливают как в примере 2 за исключением того, что в секции 134 основного адсорбента используют около 69 мг угля на основе ископаемого сырья, приготовленного из полуантрацитового угля, вместо 40 мг активированного угля из скорлупы кокосовых. Одна сигарета выделяет около 10,2 мг смолы. Пример 9. Сигареты, послужившие в качестве образцов в примерах 1-6, выкуривали до окурка длиной около 4 мм от мундштука, используя приспособление для курения Borgwalt RM-20. Согласно методике, представленной Федеральной торговой комиссией (FTC), компоненты дыма, выходящие из конца фильтра каждой сигареты, пропускают сквозь фильтровальную подушку Cambridge, паровую фазу собирают в подушке и анализируют с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии (GC/MS). Данные нормализуются до около 10 мг смолы на сигарету. Средние выходы паровой фазы (мкг/сигарета) СА = тампон фильтра из ацетата целлюлозы; GA = секция основного адсорбента; SA = секция селективного адсорбента-5 005323 Пример 10. Сигареты, послужившие в качестве образцов в примерах 7 и 8, выкуривали до окурка длиной около 4 мм от мундштука, используя приспособление для курения Borgwalt RM-20. Согласно методике, представленной Федеральной торговой комиссией (FTC), компоненты дыма, выходящие из конца фильтра каждой сигареты, пропускают сквозь фильтровальную подушку Cambridge, паровую фазу собирают в подушке и анализируют с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии (GC/MS). Данные нормализуются до около 10 мг смолы на сигарету. Средние выходы паровой фазы (мкг/сигарета) СА = тампон фильтра из ацетата целлюлозы; GA = секция основного адсорбента; SA = секция селективного адсорбента С точки зрения перспективы производства, имеются некоторые преимущества в диспергировании материала 146 селективного адсорбента и материала 144 основного адсорбента в пакле 142 фильтра. Конкретно, когда адсорбенты 144, 146 диспергируют в пакле 142, ими легче манипулировать, чем если они представляют собой сыпучие частицы. Однако, когда адсорбенты 144, 146 диспергируют в пакле 142, возникает опасность, что любой пластификатор, который используют для пакли 142, будет оказывать воздействие на поверхность адсорбентов 144, 146, снижая, тем самым, адсорбционную способность. Таким образом, как показано на фиг. 4, адсорбенты 144, 146 можно упаковывать в материал 142 тампона в виде секций тонких слоев основного адсорбента 344 и селективного адсорбента 346. Ввиду того, что адсорбенты, упакованные в слои, не будут подвергаться воздействию пластификатора в той же степени,как адсорбенты, диспергированные в пакле, адсорбенты могут сохранять больше доступной площади поверхности для взаимодействия с компонентами дыма. Исходя из изложенного выше, любой специалист в данной области может найти варианты для признаков изобретения. Например, тампон фильтра, секцию основного адсорбента и секцию селективного адсорбента можно изменять по длине и по диаметру относительно любых размеров, определенных здесь и относительно друг друга. Кроме того, различные размеры секций можно оптимизировать для конкрет-6 005323 ных табачных смесей или для конкретных размеров табачных стержней. Предполагается, что эти и другие варианты находятся в пределах сути и объема прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Многосекционный фильтр для сигарет, включающий(a) секцию селективного адсорбента, включающую материал селективного адсорбента, имеющий сродство к заранее определенному классу химических соединений, который диспергирован в волокнистом материале; и(b) секцию основного адсорбента, включающую материал основного адсорбента, имеющий большую площадь поверхности и являющийся способным адсорбировать компоненты дыма, которые не имеют высокой степени специфичности, причем указанная секция селективного адсорбента и указанная секция основного адсорбента располагаются относительно друг друга аксиально в тандеме. 2. Фильтр для сигарет по п.1, где указанный материал селективного адсорбента является ионнообменной смолой. 3. Фильтр для сигарет по п.2, где указанный материал селективного адсорбента имеет площадь поверхности, достаточную для обеспечения того, чтобы функциональные участки поверхности были легко достижимыми для компонентов дыма. 4. Фильтр для сигарет по п.2, где указанная ионно-обменная смола имеет матрицу фенолформальдегидной смолы и имеет поверхностно-функциональные группы, причем первичные и вторичные аминогруппы. 5. Фильтр для сигарет по п.2, где указанная секция селективного адсорбента включает указанный материал селективного адсорбента, диспергированный среди волокнистого материала. 6. Фильтр для сигарет по п.2, где указанная секция селективного адсорбента включает плотноупакованный слой указанного материала селективного адсорбента. 7. Фильтр для сигарет по п.1, где указанный материал основного адсорбента выбирают из группы,состоящей из активированного угля, активированного угля из скорлупы кокосовых орехов, активированного угля на основе ископаемого сырья, цеолита, силикагеля, сепиолита, окиси алюминия, угля на основе ископаемого сырья, приготовленного из полуантрацитового угля, углеродистой смолы, полученной в результате пиролиза сульфированного стиролдивинилбензола, или их комбинаций. 8. Фильтр для сигарет по п.7, где указанная секция основного адсорбента включает указанный материал основного адсорбента, диспергированный в волокнистом материале. 9. Фильтр для сигарет по п.7, где указанная секция основного адсорбента включает плотноупакованный слой указанного материала основного адсорбента. 10. Фильтр для сигарет по п.7, где указанная секция основного адсорбента включает также окись металла или другое комплексное соединение на основе металла. 11. Фильтр для сигарет по п.1, включающий волокнистый тампон фильтра, где указанный тампон фильтра изготавливают из целлюлозы, пакли ацетата целлюлозы, бумаги, ваты, полипропиленовой ткани, полиэфирной ткани, полиэфирной пакли или их комбинации, причем указанный волокнистый тампон фильтра располагается коаксиально в тандеме с указанной секцией селективного адсорбента и указанной секцией основного адсорбента. 12. Фильтр для сигарет по п.11, где указанный тампон фильтра включает, кроме того, пластификатор, жидкую добавку, ароматизирующий агент или их комбинацию. 13. Фильтр для сигарет по п.11, где указанная секция основного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией селективного адсорбента. 14. Фильтр для сигарет по п.11, где указанная секция селективного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией основного адсорбента. 15. Фильтр для сигарет по п.11, где указанный волокнистый тампон располагается между указанной секцией селективного адсорбента и указанной секцией основного адсорбента. 16. Фильтр для сигарет по п.1, включающий обертку тампона, которая ограничивает указанную секцию основного адсорбента и указанную секцию селективного адсорбента. 17. Фильтр для сигарет по п.1, где указанный материал селективного адсорбента имеет площадь поверхности, большую чем около 35 м 2/г. 18. Многосекционный фильтр для сигарет, включающий(a) волокнистый тампон фильтра, выбираемый из группы, состоящей из целлюлозы, пакли ацетата целлюлозы, бумаги, ваты, полипропиленовой ткани, полипропиленовой пакли, полиэфирной ткани, полиэфирной пакли или их комбинации;(b) секцию селективного адсорбента, включающую ионно-обменную смолу, которая имеет площадь поверхности, достаточную для обеспечения того, чтобы функциональные участки поверхности были легко достижимыми для компонентов дыма; и(c) секцию основного адсорбента, включающую материал основного адсорбента, выбираемый из группы, состоящей из активированного угля, активированного угля из скорлупы кокосовых орехов, ак-7 005323 тивированного угля на основе ископаемого сырья, цеолита, силикагеля, сепиолита, окиси алюминия, угля на основе ископаемого сырья, приготовленного из полуантрацитового угля, углеродистой смолы, полученной в результате пиролиза сульфированного стиролдивинилбензола, или их комбинаций, причем указанный волокнистый тампон фильтра, указанная секция селективного адсорбента и указанная секция основного адсорбента располагаются относительно друг друга аксиально в тандеме. 19. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная ионно-обменная смола имеет матрицу фенолформальдегидной смолы и имеет поверхностно-функциональные группы, причем первичные и вторичные аминогруппы. 20. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция селективного адсорбента включает указанную ионно-обменную смолу, диспергированную среди волокнистого материала. 21. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция селективного адсорбента включает плотноупакованный слой указанной ионно-обменной смолы. 22. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция основного адсорбента включает указанный материал основного адсорбента, диспергированный среди волокнистого материала. 23. Фильтр для сигарет по п.22, где указанная секция основного адсорбента включает также дополнительное вещество, выбираемое из окиси металла или другого комплексного соединения на основе металла. 24. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция основного адсорбента включает плотноупакованный слой указанного материала основного адсорбента. 25. Фильтр для сигарет по п.24, где указанная секция основного адсорбента включает также дополнительное вещество, выбираемое из окиси металла или другого комплексного соединения на основе металла. 26. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный тампон фильтра изготавливают из пакли ацетата целлюлозы. 27. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный тампон фильтра включает, кроме того, пластификатор, жидкую добавку, ароматизирующий агент или их комбинацию. 28. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция основного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией селективного адсорбента. 29. Фильтр для сигарет по п.18, где указанная секция селективного адсорбента располагается между указанным волокнистым тампоном фильтра и указанной секцией основного адсорбента. 30. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный волокнистый тампон фильтра располагается между указанной секцией селективного адсорбента и указанной секцией основного адсорбента. 31. Фильтр для сигарет по п.18, где указанный материал селективного адсорбента имеет площадь поверхности, большую чем 35 м 2/г.
МПК / Метки
МПК: A24D 3/12
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/10-5323-filtr-dlya-sigaret.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Фильтр для сигарет</a>
Предыдущий патент: Способ и устройство для получения биологической ткани в камере роста
Следующий патент: Самоочищающийся закрытый ленточный конвейер для сыпучих материалов
Случайный патент: Новые таксоиды,их получение и содержащие их фармацевтические композиции