HU229287B1 - High efficiency cigarette filters having shaped micro cavity fibers impregnated with adsorbent or absorbent materials - Google Patents

Description

Találmányunk célja a cigarettafüst fő áramában lévő bizonyos összetevők szelektív csökkentese hatékony füstszűrő alkalmazásával,, amely kisebb részecskeméreté adszotbensaket és/vagy sbszorbenaeket tartalmaz, mint a cigaretták füstszűrőinek gyártásakor jellegre' tesen alkalmazott aöszorbenaek és/vagy abtzorbensek, A találmány szerinti füstszűrők űjsserűek, és finom szilárd (kb, 1 és kb, 50 pm közötti, átmérő j fő adszorbens és/vagy ahszorbens részecskéket tartalmaznak, amelyek alakos keresztmetszetű szálak, mikroüregeiben vannak _x

A találmány tárgya továbbá, több összetevőből állő festazűrével ellátott cigaretta,

A dohányfüstöt szűrő elemekben sokféle szálas anyagot al™ karmaztak. Erre a célra hosszú ideig a ceiinlőz-acetátot tartották a legalkalmasabbnak. An anyagválasztékot azonban korlátozta, hogy a különbőzé kereskedeimi követelmenyek között egyensúlyt kell tartani. Nagyon fontos tulajdonság a sztrés1 hatékonyság, vagyis a füstszűrőnek az a képessége, hogy a cigaretta fc főst áramából a nem kívánt összetevőket szelektíven eltávolítsa, vagy mennyiségüket csökkentse.

A kellő szűrési hatékonyság érdekében a füstszűrőkbe olyan anyagokat vittek be, mint például a szén, Az adszorbens anyagok füstszűrőkbe való beépítésének szokásos módszere az adszorbens részecskék fizikai megfogása a celinlöz-aoetat szálak között, A technika állása szerint használt anyagok részecskéméréto általában SOö és kb, láva μϊη átmérőtartományra. van korlátozva, A technika állása szerinti kialakításban a termék kellő épségének biztosítása as a nyomásesés megvalósítása miatt nem lehet ennél kisebb részecskéket alkalmazni, Emellett megállapítottak, hogy a triacetinnek - a célluioz-acetát szálakhoz kötőanyagként használt képlékenyi.főszernek - kitett adszorbensek elvesztették aktivitásokat.

Egy tökéletesített és drágább kivitelben a betét-töt-be·/át (á/SZkplng/spaoe/plug) elrendezésű, füstszűrőben a col 1 a 1.óz-acetát betétek közötti üregbe bizonyos anyagokat tesznek, hogy korlátozzák az adszorbens kitételét a kötőanyagnak, Annak érdekében, hegy füstszűrőben a >n- elfogadható határok között tartsák, általában ontva, kb, 1c és kb. őö mesh közötti méretű granulált anyagot

Az adszorbens élettartama meghesszaobodoff, de

Φ φφφφ φ φ

X *

Φ Φ *

ΦΧ ΧΦ φφ * * φ « φ φ

ΦΦΦ ΦΦΦ χ«

¢. Φ Φφ φφ φ

ΧΦΦ φ

ΦΧ a füstszűrők hatékonyságát az alkalmazott viszonylag nagy réa zacskómé za t korlátozta, .Éhben a kivitelben a tűi .nagy nyomáaaséa Miatt n« lehet közvetlenül finomabb méretű adszorbens részeoskéket használni, amelyeknek a belső dlfföziös útjai rövidebbek ős s hatásos felületi területük nagyobb.

á kisebb részecskeméretü adssörbena és abszorbens anyagoknak általában jobb a reakci.őklnefcikaja a gázfázisú összetevőkkel, mezt rövidebbek az ilyen porözas anyagok belső felületi területéhez és az ilyen abszorbens anyagok belső testéhez vezető őiffüziős utak. Ismeretes volt, hogy rővidebb diffúziós utakkal rendelkező, kisebb abszorbens részecskék alkalmazásával javított kinetifcájú füstszűrőket lehet kialakítani, és kapacitást lehet létrehozni gázfázisú s z űrősi a1halma zásokhoz,.

begálXapitottnk, hogy nyitott vagy félig nyitott mikroüregeket tartalmazó szálat célszerű alkalmazni arra, bogy az adszorbens és/vagy abszorbens anyagot a helyén tartsa, h ''félig nyitott üreg·* kifejezésen azt értjük, hogy az üregek nyílásainak méretei kisebbek, mint annak a szálnak a belső tere, amelyben ki vannak alakítva, és képesek arra, hogy a belső terükben szilárd finom részeoskéket fogjanakmeg. á nyitott üreg** kifejezésen azt értjük, bogy a nyílás mérete vagy ugyanakkora, mint as»lea szálnak a belső tere, amelyben ki vannak alakítva, vagy nagyobb annál.

áz ÜS 5,509,430 számú szabadalom, valamennyi ábrát beleértve, a jelen szabadalmi bejelentés részeként, polimer kétalkotős szálakkal és dohányfüst-szűröknek kétalkotős szálakból történő elöéilitásával foglalkozik,, b szóban fezgő dohányfüst-szűrőket kétalkotős szélekből készítik, amelyeknek van agy olcso, nagv sziás egy ragasztható anyagú füstszűrő kifejles ütésére, \

' ? 4 lárdságú, hőre lágyuló polimer magja, köpenye <

Szükség vift olyan tökéletesített amely a nem. kívánatos összetevők szelektív eltávolítását n cigarettafüst fö áramábdl hatékonyabbá teszi vagy csökkenti mennyicégüket.

lsükamotö US 5,191,905 számú szabadalma cigaretta füstszűrőt ír le. Bűnek a füstszűrőnek, egy, a cigarettarésszel egybeépített szúróeleme van. A szüroelemet azálkoteg képezz, Bz legalább egy abszorbeáló szintetikus szálból áll, ameiy a következő osoportböl van kiválasztva: 1) gázfázisú sztirolial reagál tatot t ás sdszorbeélö funkoronáiis csoportokat tartalmazd, besugárzott nullpropilénbál slöáliitott, ojtott polimer szálak; 2} aktivált szénszálak, 3} töltött elektret szálak; 4) mágneses m.úanyagszéiak. A szálköteggó kombinált szálakat ezután elére maghatározótt hosszra darabolják. Ebben a szabadalomban azonban nem szerepel, hogy a szálakban mikronregek vannak, és hogy a mikro úr egekbe szán van töltve.

Az US 5,057,358 számú szabadalom alakos mikroüreges szálakat ir le, amelyek tobbágúak, Így háromágúak vag^ ' anyagúak.. Mán egyesült államokbeli szabadalmak, amelyek szálakat ismertetnek, az 5, 902,384; 5/744,236? 5,704,360 ás 5/713,971 számú szabadalmsk többágú szálakat ismertetnek, továbbá az 1)5 5,244, 514 és 4,958,629 számú szabadalom, amelyeknek az egész tartalmára a jelen bejelentés részeként hivat kozunk. Ezek a szabadalmak azonban nem utalnék arra, hogy ezeket a szálakat cigaretta· füst szűrökben használni lehet. Az Eastman Chemical Company cégnek /'Ess tva;// magadott U5 5,355,,754 és 5,275,859 százul szabadalom füstszűrőket ismertet. Mindezekre a 'W

XX ·' * * X ** ** * X * *· * * < X· X > -* »>·χ. Χ*ΐ· ΧΧ* χχχ szabadalmaknak az egész tartalmára a jelen bejelentés részeként hlvetkezűnk, ét CS 5744236 sz. szabadalmi leírás egy nem-szövött ezüréanyagot vagy gyékényfonatot ismertet# amelyet szagellenörzo szűréként vagy fémet elkülönitc vízszűrőként használnak# amely több hosszanti Irányban einyűlö# általában üreges szálakból áll és amelyek hosszúfás belső üregeiben szilárd részecskék ragasztóanyag nélkül vannak ágyazva»

Továbbá az üS 5244614 és hű 4856523 ez# Iratok tóhbágú szálakat Ismertetnek# bár esen szabadalmakban nincs arra kitéri iás# hogy esen szálakat cigaretta füst száré ként lehetnek alkalmazni» óz áS 5355704 ás az ÜC 5275655 sz# szabadalmak az Saatman Chemical Company (bastman) arculatához tartoznak és füstszúröket ismertetnek.

éz ^w ada z őrben avagy ^abszorbens*' kifejezésen az anyagnak azt a tulajdonságát értjük# hegy e felúleéebe gáz alakú Összetevőket vesz tel vagy szív fel, illetőleg a testébe Ilyen összetevőket asszimilál.

Λ jelen, találmány célkitűzése olyan nagy hatékonyságú füsté záré kialakítása# amely a that bizonyos gázfázisú övezetevélnek# mint amilyenek az aldehidék# élének# benzol# tolnol és bidrogén^cianié# mennyiségét úgy csökkenti # hogy minimális mértékben hat a ré* szeczkefázis hozamára és ugyanakkor fenntartja a kívánatos nyomáseaéatx é találmány szerinti célkitűzést olyan cigaretta füstszűrővel valósitjuk meg# amely félig nyitott vagy nyitott mikroüreges szálakat tartalmaz# amely üregek szénnel vagy hűé (amino-proyil-azilil) ezilikagéliel van féltve,

Találmányunkat# a találmány elé kitűzött más feladatokat# φ* * φ * φ φ

ΦΧΦ ΦΦΧ

Φ Φ Φ :φ.

>ν találmány más jellemzőit és előnyeit annak, példaképpeni kiviteli alakjel kapcsán a. csatolt ábrák segítségével részletesebben térné r te tjük. ahol az

1- ábra a találmány szerinti cigaretta-füstszűrő egyik kiviteli alakja a cigarettához csatiékoztatett betét-tér-betét IP/S/P) elrendezési füstszűrő oldalirányú keresztmetszete, a b ábra cigarettához csatlakoztatott betét-tér (P/S) elrendezésű füstszűrő oldal irányt keresztmetszete, mint példa egy találmány szerinti cigaretta-füstszűrőre egy másik kiviteli alakjára,.

<Λ

3, ábra háromágú szál nagyított feleinézete, mint példa a találmány szerint használható, félig nyitott mikroüiegekkel ellátott szálak egyék kiviteli alakjára, a

4, ábra négyágú szál nagyított felülnézete, mint példa a találmány szerint használható, félig nyitott mikronregekkeI ellátott szálak egyik kiviteli alakjára, az

5, ábra az 1« ábra nagyított részlete, a

ű. ábra mikroüreges szálak által nem tartott, szorosan pakolt szilárd porok szűrési hatékonysága hetét-tér-betét (F/S/F) elrendezető. cigaretta-füstszűrőkben, a

7., ábra a találmány szerinti cigaretta-füstszűrő viszonylagos szűrési hatékonysága, a

S. ábra háromágú szál nagyított feiülnézefa, mint példa a találmány szerint cigarettaszürőben használható, nyitott mi km.le egekkel ellátott szálak egyik kiviteli alakjára, a

á. ábra négyágú szál nagyított felülnézete, mint példa a találmány szerint cigaretta szűrőkben használható, nyitott mikrohregekkei ellátott szálak egyik kiviteli alakjára, &

10, ábra a találmány szerint nyitott «regekkel ellátott szál, <$

11, ábra a oelinléz-acetát ; ,ο- t *?orébon lévő amino-prcpil-ezilil hatása a hidrogén-cianid szippantásonként kibocsátott mennyiségére, a

12, ábra a celialőz-aeetát füstszűrőben lévő amino-propil-szilil hatásé az acetaldehid szippantásónként kibocsátott mennyiségére, a

13, ábra FF 4 DG ihat szűre hatékonysága acet aldehid kibocsátott mennyisége tekintetében, szippantásonként! Összehasonlítás alapján, a

14, ábra FF 4.03 fnstszőrő hatékonysága hidrogén-eienid kibocsátott mennyisége tekintetéhen szippantásonként1 Összehasonlítás alapján, a

13, ábra FF 403 főetszörő hatékonysága Izeprén kibocsátott mennyisége tekintetében szippantásonkénti összehasonlítás alapján.

16, ábra FF 4he föetszörő hatékonysága metanol kibocsátott mennyisége tekintetében szippsntásonkénti összehasonlítás alapján, a

17, ábra a részecskék összetételének hatása a töltési tényezőre FF IDG szálban.

Az 1, és z, ábrán a találmány szerinti nagy hatékonyságé cigarette-füstszárő két pélöaképpeni kiviteli alakja láthaté, hyilványalé, hegy a találmány terjedelme nincs a füstszűrőnek ezen *«** két kiviteli alakjára korlátozva, hanem más elrendezésekre re kiterjedi ameiyekben a cigaretta bármelyik részében az itt leirt.# a füstárammal kölcsönhatásba lépd szénbe vagy AUS-gélbe ágyazott nyitott vagy félig nyitott mikroüregekkel ellátott a tálak vannak»

Az 1,. ábra egy 10 cigarettához csatlakoztatott betét-tér-betét (F./S/F) elrendezése füstszűrő oldalirányú keresztmetszete. A 10 cigarettában egy 12 alsó betét# egy 14 tér és egy lő felső betét. A. 12 alsó hetét# a 14 tér és a lé felső betét Össze van kötve egymással. Kívánatos# hogy a 12 alsó cetét ceiiülőz-acetétböl# vagy egy cigaretta-füst szűrőben ezen a helyet alkalmas más anyagból készüljön* A. 1Ű felsó betét lehet cgyenolyac# mint a 1.2 alsó betét# de lehet attól különböző le. A lé felső betéthez az adott szakterületen ismert módon barkóié papírral egy lú öohányzüdacaka van kötve* A 14 térbe bizonyos mennyiségű# beágyazott 23 adszorbens és/vagy abszorbens anyaggal ellátott mikroöreges 22 szál vsn behelyezve. Sbben a korlátozást nem jelentő kiviteli alakban a 22 szálak nyitott vagy félig nyitott mikroüregeket tartalmaznak# amelyek többek között lehetnek az US S#OSI#362 számé és az US $#S0Ű#43O számú szabadalomban ismertetett tőbbágü# alakos szálak. A 22 szálak két alkalmas kiviteli alakja a 3. és a 4, ébrén látható. A nélkül# hogy ez koz létezést jelentene# ilyen szál lehet a Boneyoell cég IRIAU'^ szála# amelyben a belső üres terek vIszonyleges térfogata kb. 0#S és kb. 0#ü között van. Szak a szálak mechanikailag vagy elekt reszt éti kosán meg tnöják fogni a finom részecskéket a szál mikroöreges csatornáinak belsejében. A véglameoskákat tartalmazó többágű szálakat félig nyitott öregeket tartalmazó szálaknak tekintetjük (lásd a 3. ás 4. ábrát#» A többégú szálakat vég lapocskák nélküli nyitott üregeket tartalmazó * φ * * * * »♦*:* *í# «·> **> W* ♦* * ^x szálaknak te k). sietjük (lásd a 2» és lő. ábráé)» A araiak cigarettában slkalmazhatő bármilyen anyagból állhatnak,, ha egyik előnyös kiviteli alakban a szálak polipropilénből állnak. á találmány gyakorlati megvalösltásekor azonos hatékonysági jellemsokkol rendel karó atáe mikroétsges szálak is alkalmazhaték. Más szálak példáéi a fentebb leire szálak, példán! ar Castman Chemical Cornpany cég acélai»

A találmányban alkalmazható alkalmas finom 23 adazcrbens és/vagy abszorbens rászeoskék olyan részecskék, amelyek a cigarettafüst tő áramával reagálni tudnak vagy abbéi szaloktáit őszszetevőket tudnak eltávolítani. ár alkalmazható szénporok lehetnek többek körött fa alapúak, erén alapúak vagy kőkoszdiőhéj alapúak, vagy lehetnek bármilyen más széntartalmú anyagbői származtatott anyagok, & szilárd por opcionálisan kezelhető kívánt kémiai reagensekkel a rászeoskék felületének módosítása, vagy egy adott funkcionális csoport vagy funkcionális struktúra beépítése végett»

A találmány szerinti beágyazott anyagot tartalmasé araiak készítéséhez használt 23 részecskék lehetnek például a kies cégtől beszerezhető kőkuszdiőhéj szénpor és poritett amioo-propil-saiXil szilikagél., A beágyazott anyagot tartalmazó szálak készítésének egyik módja. szerint többletmennyiségé adszorbens és/vagy abszozheas 23 részecskét használunk. Az adszorbens 23 részecskéket előbb mechanikailag keverjük a .22 szállal egy zárt térben, A 33 részecskék többletmennyiségét bármilyen hagyományos módon, főbbek között például levegőár amos fáj ássál vagy szít éléssel, Így 70 mos-számé szitává), távolit jak. el. áz igy kapott, beágyazott anyagot tartalmazó szálaknak lesz egy töltési tényezőjük (ff loading tantor) , A töltési tényező a szál mikrgüregeiben lévő anyag te '' ;ek és magának a szél tömegének a hányadosa, A töltési tényező kifejezhető százalékban vagy decimális szánként. A töltési tényező nagyon különböző lőhet: ér: éke a használt aoszorbeus és/vagy uoszo.rber a anyagoktól függően lehet l,ö~nái több vagy kevesebb (decimális számként kifejezve.) .

A töltési tényező értéke kb. 1 % és kb, ISO % között lehet. Célszerűbb, ha a töltési tényező értéke kb, 20 Őt és kb. 00 % között van, A Pica-féle kőknszdiöhéj szénpor töltési tényezője előnyös vödön kb, 50 %,

A széorészeeskékmérete előnyös módon kb, 1 um és kb, 50 um között van, A 23 részecskéket az alakos 22 szálak nyitott vagy félig nyitott mikroüregeiben mechanikai vagy elektrosztatikus kölcsönhatás tartja. Ezzel elkerüljük, hogy a cigarettagyártási folyamatban .használt kötőanyagok vagy képlékenyitésverek hatásának ki legyenek téve, bem keli kötőanyagokat vagy képiékenyitöstereket használni ahhoz, hogy a részecskék a szálhoz tapadjanak. A szóban forgó kiviteli alakokban a 23 részecskékkel Itatott 22 szálakat ezután behelyezzük, a betét --tőr--bei ét (r/S/Pj elrendezésű cigaretta-füstszűrővel ellátott cigaretta Iá terébe, és olyan sűrűségre pakoljuk, össze, hogy a kívánt eredmény megvalósuljon, vagyis kiszűrje a. cigarettafüst kiválasztott összetevőit, aldehideket, őréneket, benzolt, tolnoit. és hidrogén-cianidot, A 18 dohányrudacskát, a 16 felső betétet, a 14 teret, a beágyazott 22 szálat és a 12 alsó betétet egy 20 borítás veszi körül.

Az. ábrán a találmány szerinti betét-tér (P/S) elrendezésű cigaretta-füstszűrő egy másik kivitéri alakja, látható. A IcA cigarettának egy 12 alsó betétje és egy 14 tere van. Az adszorbens és/vsgy abszorbens 23 részecskékkel beágyazott 22 szál a 14 térbe van behelyezve,

Λ találmány gyakorlati megvalósítása. során más többrészes kivitelű füstszűrők is alkalmazhatok, Az adszorbensael itatott 22 szál szűrő összetevőként hat, és a cigarettában a dohányfüst áramának kitett, bármely helyen, igy a 12 első betétnél ás 15 felső betétnél, elhelyezhető,

A 3» ás 4. ábrán a találmány gyakorlati megvalósításakor hasznos, az ÖS 3,037,. 353 számú szabadalmi leirásből ismert, félig nyitott mikroűregee szél látható.

Az 5, ábra az 1, ábra nagyitett részlete„ Azon az ábrán többégé 22 szálak láthatok, amelyek bet ét-t ér -“betét (k/S/F) elrendezésben finom adszorbens és/vagy abszorbens 23 részecskékkel beágyazott, télig nyitott mikrohregeket tartalmaznak.,

A 61 ábra a technika állása, szerinti gorbetöltési technikával előállított,, foetét-tér-béfcét (k/S/k) elrendezesd füstszűrővel ellátott cigaretta áramlásgát lesi hatékonyságának diagramja.- Az áramiásgátlásl hatékonyságot szívás! allénál lésnek (ATD =» resiatanoe to áram) is nevezik, A szénpor használatával előállított cigaretták szivási ellenállását a vö jelű gőzbe, az amino-'gropll-szilil szilikagél használatával előállított cigaretták szivási ellenállását a 52 jelé görbe szemlélteti, A diagram az áramiásgátlásl hatékonyságot ,· mint a .metán (Cfb > kibocsátott, mennyiségének szá’ zalékos csökkenését a szűrő milligrammban megadott töltetének függvényében ábrázolja, A. metán nem lég kölcsönhatásba a szűrő anyagokkal, és a gázfázisú füst teljes mennyiségének indikátoraként vagy ''belső standardjeként és a. gázfázisú fdstösszetevök szelektív kiszűrés! hatékonyságához összehasonlítási alapként szolgál, bt konoepcionáiisan hasonló abhoz, hogy az ^összes részecske alakú anyagi-ot ÍT2b - totál patt léniát e mstterj a részecske fázisú főét teljes mennyiségének Indikátoraként használják, Esek sserxnt olyan betét~tér™betét (2/3/2) elrendezésű cigarettát kéttitettünk, amelyben a betétek között teljesen ütés tér volt. énnek a cigarettának a kibocsátott metánmennyiségét Összehasonlítottak olyan cigarettáéval, amelyben a betétek közötti térbe bizonyos menny leégő laza. adssorkéné és/vagy abszorbens port helyettünk, ás utóbbi cigarettánál, a kibocsátott metán mennyisége valamivel kisebb volt, mint át elésé cigarettánál» A hozzáadott aőszorteens és/vagy abszorhens por nagyon alacsony szintjén azonban az utóbbi cígazéttóban a kibocsátott metán mennyisége nem csókként♦

A megfigyelt azivésí ellenállás annál inkább a füst teljes mennyiségének csökkenését és nem annyira a füst bizonyos Összetevőinek szelektív szűrését Mutatta, minél nagyobb a fö füstáramban a metán Összetevő csökkenése.

A ü, ábrán szereplő adatokat úgy kaptok, hogy a 22Bű számú, betét-téf™betéfc (2/S/2) elrendezésű füstszűrővel ellátott kísérleti cigarettát használtunk, A füstszűrők különböző kiviteli alakjainak leírásához az adattáblázatokban a kővetkező jelöléseket használtük, Fi jelenti se aleö betétet, 22 a felső betétet, á 21 és 22 betét között van egy .S tér, ami valamilyen típusú anyaggal van töltve, A térben alkalmazott különböző beágyazott anyagokat tartalmazó és nem tartalmazd szálanyagokat a kővetkezőképpen jelöltök:

<φ ΦΧΧ □ elő lés Le1rá s ? beágyazott anyagot nézi tartalmazó mikronreges szál

FiC) beágyazott szenet tartalmazó mikronreges szál

FíAPS) beágyazott amino--propil -szilil t tartalmazó mikroüregés szál

Fszerínt a Pi/F(C)/Pa jelölés betét-tér-betét (P/S/P) elrendezésű füstszűrőt jelent, amelyben a betétek közötti tér beágyazott szenét tartalmazó mikroüregss szállal van töltve, A Pi/Fiil) jelölés betét-tér elrendezésű füstszűrőt jelent, amelyben egy betét van elhelyezve a beágyazott szenet tartalmazó mikroüreges szálat tartalmazó tér mellett.

A 6, ábrán szereplő adatokat ágy kaptak, hogy a Pl es F2 betét átmérője '?, S mm, hossza 14,5 mm, ilietölag 8 mm volt, A Pl betéttömege 77 mg, a P2 betété 45 mg volt. A porokat a két betét közötti henger alaké térbe töltöttük, amelynek a külső átmérője to. 7,5 mm, a hossza

4,5 mm volt, A cigarettákét FTC feltételek között égettük (szívtuk) el, és házilag kifejlesztett infravörös érzékelő rendszert használ tünk a ki bocsa tett metán mennyiségének mérésére. A ki séri etekben Pice-féle kőkuszdiöhéj alapú, 33-2-3 szama szén mintát használ tant, amelynek a közepes részecekeátméröje kb. 10 ym volt, Áz alkalmazott amino-propil-szilii szilikagél őrölt szilikagél volt, emi különleges felület kezeléssel volt ellátva és a közepes réezecekeátméröje kb, 5 ym volt. Az amlno-propil-sziliI szilikagél felszíne kb, 300 nü/g, az aktíváit szén felszíne kb, 3000 m^s/g voii.

A 8. ábrán bemutatott eredményekből látható, hogy amikor a részecsketéltet 4ü mg vagy ennél kevesebb, akkor a füstáram ez adszorhens és/vagy abszorbens anyagok és a fő füstáram között elegendő kölcsönhatás nélkül megy át a betétek közötti téten. Jobb kölcsönhatás végett több port töltöttünk a térbe, étied a Pice-féle szénpor, mind az őrölt amino-propil-sziill sziiikagél minták esetében csökkent a metán mennyisége, ha a töltési szintjük 50 mg felett volt, Ezekben a kísérletekben a porított adszorbens és/vagy abszorbens anyagok a betétek közötti tér alján feküdtek, úgyhogy a por felett üres tér keletkezett. Ez az üres tér lehetővé teszi a fő füstáram olyan áthaladását, hogy a szűrés hatékonysága a kívántnál kisebb lesz, bgy másik kisérletsorozat eredményei - amelyben csak 2 5 mg port használtunk - az 1. táblázatban találhatóak, BzeXbefi a példákban a szilárd, finom por feletti minden üres teret kiküszöböltünk ágy, hogy a füstszűrő strnktőrájában a Pi és P2 betétet összetoltok, és ezzel a betétek közötti port összenyomtak, á 5. példában, miután a betétekkel a pert összenyomtuk, céllulóz-ecetétből álló továfobi szakaazf tettünk hozzá a függőleges struktúrájához, Mindkét esetben a metán csökkenésének viszonylag nagy értékét figyeltük meg, A szűrés kinetikájának javításához kívánatos a részecskék kas mérete, viszont a kis részecskéknél jelentkezik egy tendencia arra, hogy szorosan összeálljanak és elzárják a füst fő áramát.

rs

X *4 4 * 4 *-X * * 44Χ

X

X **

1. táblázat

FéXda.	MsbamfeS tipnsá	X »áa	A a» szűrne-pmópX X-az Ilii
1	Pl/S(X)/r2 szál nélkél	-1 %	%
£	S/Pl (X) /22	94 %	Zl Η ΐ
3	2/21(kJ/22	9« H	Η. H
	02/Fik)	3 %	-1 H
S	02/FiXp	-3 %	d %

ásóknak a fentebb leirt problémáknak a megoldására,- amelyek okker lépnek fel# ha cigaretta-léetszérékben kia rés zeoskéket használnak_# a találmány szerinti megoldásáéi olyan szálakat ai······ kaimsznak, amelyekben ae adszorbens és/vagy abszorbens anyagok kis részecskéinek megtartására nyitott vagy félig nyitott mikroüregek vannak, klébb az adezotbens és/vagy ebezorbens anyagok finom részecskéit beágyaztok a szálak miktobregeibe, majd a. beágyazott anyagot tartalmazó szálakat valamilyen mádon beépít jók a ciga·· retta-iuatszérékbs, A kis réazecskék egyenletesen oszolhatnak el a oigaretta^fnstssűsoben., és s nélkül lépnek kéleeonhatasba a Íöatárammslrogy eléidéznék az áramlásnak a szorosan pakolt kis részecskék által okozott akadályozását, Ahogyan ezt a 2, táblázatban látható eredmények matatják, a kOrölheiül 100 mg k/FCA? elrendezéséi léiig nyitott mikroöreges szálakba töltött IS mg szilárd por, igy szén vagy amino 'propil-ezii.il szílikagéi jóval nagyobb mértékű szűrést eredményezett_s mint az ilyen betöltöt t mi ttodreges szálak * * φ* χφ ν * X < * X Φ Φ Φ

-· * Φφ Φ X * 4 * χ φ Φ*φχ φφφ φφφ >χ φ nélküli Ρ/3ξΧ)Ρ elrendezés, Ugyanakkor az 1, táblázatban szereplő példáktól eltérően nem következett be a metán szembetűnő csökkenésé.

2» táblázat.

Mlda	Füstszűrő feípoea	Por, mg	Triad, mg	Ametál-d ehid
S	Pl/3/0 /32	•Ί £	ö	•~19 %	•••3 6	%
7	22/2-c)	25	lön	23 %	- 6.9	%
s	Pl/S í Arab /22	25	V	15 %	• ő. V	A:
9	Pf/iíAPö;	a 5	Iá	-36 %	-IS	%

A 2, táblázatban használt rövidítések:

AA acetaldehid,

HCH ~ hidrogén-cianid.

A beágyazott mikronreges szálak az alkalmazott ad.s zorhens és/vagy abszorfeens anyagok megválasztása révén a füst fd áramának különböző összetevőivel szelektíven reagálhatnak, Egyik ilyen preferált anyag a szénpor, amely a cigarettafüst összetevőinek széles sorával tud reagálni, ahogyan ez az alábbi 3, táblázatban látható.

φ φ

X ΦΦΦΦ φφ X

X Φ

S Λ* Φ

ΦΦΧ φφ

Φ Φχ ΧΦ χ.

Φ« Φ X Φ Φ φ

Φ Φ φφ Φ X

Φ X φ φ ΦΦΧΧ

Φφφ φφφ. XX Φ φφφ φ

XX

3, feáfcXéaat

Miata	18. éss^ÁaemXXté	XX. példa.
	célba
,·?«:, síposa	P3/F/F4	P3/F(C)/Pi
P/F, mg	43	42
szén, mg	0	35
acetáldekád	-1.1. %	”25 %
hidrogén-ozanid	12 H	”27 %
1,3™peotadién	-3 M	-SO %
1,3-botsdién	”21 %	•••50 %
szoprán.	-14 %	-4 0 %
aérőiéin	,» •> 7 M	-50 %
benzol	”11 %	”53 %
sztirol	”22 %	-91 %
kén-hidrogén	34 5i	-34 %

Α 3, táblázatban használt töviditésak:

é/F/P · betét/beágyazás nélküli mikroüregea szái/betét elrendezés,

F/.P(C)/P - betét/beágyazott szenet tartslmazé mikroéragss szál/betét elrendezésű á 3, táblázat szerinti '11* példában 35 mg kékeszdlé alapé szénport ágyaz tank be 42 mg pont énként kötött, szövet len. lapba, amely 3 dealer/filamens finomságé T.siacF* mikroüteges szálból későéit, Fzt a sántát ezótán 1F4F sz, referencia cigaretta-füstszűrőkben kialakított térbe helyeztük, őzt a teret ágy eiakirottck ki, hogy

X ΧΧ*$ X XX XX X XX

XX X XX χ xx X X X X

X X X X XX χ χ χχχ

X ί X χ χχχ χχχχ χ χχχ XX χχχ χχχ XX X χχ eltávolítottunk 63 mg celiulöz-acetát rudacskát a füstszűrő szakaszból . áz acetaldehidtél a kén-hidrogénig sokféle gázfázisú összetevő mennyisége jelentősen csökkent. A 10# példa összehasonlító példa# amely mutatja# hogy beágyazás nélküli szál használata esetén az összetevők csökkenése - a táblázatban szereplő valamennyi vegyül étnél -· jóval kisebb volt# A teret ebben az esetben úgy alakítottuk ki# hogy 83 hossza kb. 4 mm# P4 hossza 18 mm és a közöttük léve tét hossza 4# 5 asm. volt#

A szűréé hatékonysága és szelektivitása még több összetevő esetében tovább fokozható# ha a szilárd finom pótokkal együtt kémiai reagenseket ágyazunk be# mint ezt Xue és társai ismertetik a '''Highly Fffíciánt Acid-Gas nemoving Shaped Ftber Fiitors” c. munkájukban {Fnndamental apó Applied Aspegts gt Cnemlcallybodifled Surfapesz The Anyai Seeiety of Chemístry# 1859)# A beágyazott szilárd finom adszorbens és/vagy abszerbens por felülete kémiailag és/vagy fizikailag módosítható# hogy bizonyos összetevőkkel való reagálás végett specifikus funkcionális csoportokat és struktúrákat tartalmazzon #

Amino-propil-szilil szilíkagéi felületét módosítottuk# hogy aktív -bűz csoportot tartalmazzon# amely szelektíven tud reagálni a fő fustáram olyan összetevőivel# mint a hidrugén-oianid és az acetaldehid# A 4# táblázatban szereplő példákban 2230 sz. referencia cigarettát használtunk# emelyet ügy médoeitottunk# hogy betét-tér ib/8) füstszűrő elrendezése legyen# .először 20-nál több sima 2280 ez. referencia cigarettát# a kontroli, cigarettákat” égettük CUzivtnk”) el. FTC feltételek között egy Csmhridge-párnén át# és mértük a metán# acetaldehid# hidrogén-cianid# metanol és szoprán

5$ * ΧχΦΦ φ ΦΧ· ΦΦ φ φφ

ΦΦ X ΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ Φ φ * Φ X Φ ΦΧ * Φ ΦΦΦ * * Φ X -* φ φ φφφφ φ

ΦΦΧ ΧΦ ΦΦΦ ΦΦΧ ΦΦ χ ΦΦ gázfázisú összetevők kibocsátott mennyiségét~ Az összes részecske alakú anyag (ikb) mennyiségét a Cambridge-párnának ez elégetés következtében jelentkező tömegnövekadése alapján állapitottok meg. Ezeknek a sima kísérleteknek a során nyert adatok --- összes részecske alakú anyag mennyisége és a gázfázisú metán kibocsátott mennyisége - középértékeit, standard eltérését és relatív standard el térését a 4. táblázat alsé részében és a 6. táblázat felső részében adjak meg.

Az aoeteidebld, hidrogén-cianid, metanol és szoprán kibocsátott mennyiségének változására vonatkozó, a á,, tb és 7. táblázatban szereplő adatok a metán kibocsátott mennyiségének felbaeználásávsl kalibrált, viszonylagos értékek. Feltüntettük ezeknek a viszonyleges értékeknek a standard eltérését és relatív standard eltérését

Is,

Annak vizsgálata végett, hogy milyen a hatása azoknak e mikroüreges szálaknak, amelyekbe adszorbens és/vagy abszorbens anyagok vannak beágyazva, kokoszdiöhéj szénpor vagy smino-propll-szílil szílikagél por (kb. 5-10 pm közepes átmérő} többletmennyiségét először kevertük és ráztok mikroüreges szálak kötegeivel egy zárt műanyag zenekében (a szálak finomsága 1 dsnier/filamena, polipropilén, alödarabolve kb, 25, 4 w tv * j hosszra} , é portöltetet a tömeg növekedése alapján áiiapitottnk meg, mintán a portÖÖbletet 70 sz, szitán átszitálva eltávolitottok. A töltési tényezőt szénpor esetében előnyös mádon kb. 0,5 és kb, 0,5 között, amimo-propii-szilii por esetébem előnyös modem kb. 0,5 és kb, ő,é között tartottük, Az előkészített ezálmimtákat a FI és Pl betét eltávolítása után a 1250 sz, cigaretta füstszűrőjének szűre terébe helyeztük, A F2 betétet ezótán visszahelyez tűk a cigeret' «« •X φφί φ φφ « φ φ φφ φφφ* φφ * φ Φ Φ X Φ Φ Φ Φ ΦΦΦΦ ΦΦΦ φφ ΦΦΦ >ΧΦ ΦΦ Φ ta-fOatazűrbbe a 4< és δ. táblázatban leirt P2ZF(z) elrendezés kialakítása végett, majd a kapott cigarettát a jól ismert FTC vizsgálati protokollok ezerint vizsgáltak, A cigaretta összes részecske alaké anyagát, a metánérták százalékos eltérését, vaiamné az scetaldehid, hídzogén-cisnid, netenol és izoprén kibocsátott mennyiségének százalékot eltérését a 4, és 6, táblázat tartalmazza,

A kalibráláshoz belső standardként metánt használtunk,

4. táblázat

Fáatszdrd	dsnba,	Mit-	5¾	Ibse—te.	o	Ws-	Xaep-r	ő»«»w
tipaas,	W	re-az«í		IdM-bl		k.iX~a.X	MM	&^gtSÉÍ5S$í$*.:$t~ M
		gee		d		te-bol
		szál,						< w
		W
P2ZPle)	25	ioá	-3 %	-2 3 %	-53 %	-43 %	-45 %	Í-Á φ> d? v A,
kl/Plote	2 5	194	3 %	-31 %	-53 ii	-45 %	-57 ii	5,3
P2ZF(APS)	25	95	1 M	-36 %	-7S Ü	-1.3 %	-32 %	9,0
PkZF(APS)	!w vé	98	1 %	- 4 5 ii	-73 %	-5 %	-23 %	7,3
P1ZS/P2	0	9	34	1,33	0,22	9,25	0,18	14,2
átlag
standard			39	0,03	0,03	9,02	0, 02	1,9
eltérés
relatív			7 %	0 %	12 %	7 %	11 %	7 %
standard.
eltérés

•XX *

Összehasonlitée céljából a kísérletek során a 4, táblázatban szereplő példákban a reszeosketöltetat körülbelől 25 mg/löú mg szál értéken tartottak- A gázfázisú összetevőknél a százalékon eltérést ónak akkor tekintettük szignifikánsnak# ha az adott Összetevő abszolút értéke a megfelelő viszonylagos standard eltérés báromszorosát meghaladta, Ezt alma. rl/S/F2 füstszűrővel hasonlítottak össze, A 4, táblázatban szereplő négy példa egyikénél sem. jelentkezett sz áramiásgátlásl hatékonyság szignifikáns növekedése# ha a FI betétet (77 mg) helyettesítettük kb, 100 mg mlkrodreges szállal# amelybe 82/F(sj elrendezésben 15 mg szilárd finom per volt beágyazva, A metán kibocsátott mennyiségének, változásai sokkal kisebbek#. Mint a viszonylagos standard eltérés, A porokat többnyire a szálak félig nyitott borsó mikroörogei tartották meg úgy# hogy nem gátolták a gázáramot. Az amiao-propil-sziliX szilikagél por szelektíven. szignifikáns százalékos csökkenést okozott az acataidehidnél (35-46 %} ás a hidrogén-cianidnái (73-75 %} # de kis# nem szignifikáns százalékos csökkenést a metanolnál (5-13 %) és az izoprénnél (23-32 %), A szénporok némileg kisebb és szignifikáns csökkenést okoztak az acetaldehidnéi (25-31 %} és hldrogén-eianidoá 1 (58-55 %)# de nagyobb és szignifikáns százalékos csökkenést a metanolnál (43-45 %} és az izoprénsél (45-57 . A füstszűrők különböző összetevőkkel kapcsolatos szelektivitása az alkalmazott adszorbens és/vagy abszorbens anyaggal szabályozható, A 6, és 3, táblázatban találhatok további példák arra# hogy mennyire csökkenhette a füst gázfázisú összetevőinek - eoetaldehid# bidrogén-oienid# metanol és izoprén - mennyiségét olyan mikrohreges szálak használata# amelyekbe szénporok, vagy amioc-propil-sziiil szilikagél

Φ

ΦΦ

Φί :

fr Φ Φ Φ ΦΦ** porok voltak beágyazva.

A találmányunk elé kitűzött további feladat olyan oigaret- ta~füstszűrők kifejlesztése, amelyek nemeset szelektíven csökkentik bizonyos gázfázisú Összetevők mennyiségét, hanem ez összes részecske alakú anyag kibocsátott mennyiségét is szabályozzák. A találmány szerinti új szere cigaretta-füstszűrők különös előnye, hogy lehetővé teszik az adszcrhens és/vagy abszerbens anyagok kedvező elrendezésben való rögzítését úgy, hogy a nélkül lépnek kölcsönhatásba a gázárammal, hogy gátolnák a kívánatos összetevők kibocsátásét a füst részecskefázisában. A füst részeoskefázisának áthaladási út jait ügy lehet szabályozni vagy optimalizálni, hogy az azonos típusú eigaratla-rmoncokikban az összes részecske alaké anyag kívánt kibocsátott mennyiségének megfelelően módosítjuk a szálak pakolásának geometriai elrendezését és sűrűségét. Ez két példával szemléltethető. Ezek a 4. táblázatban találhatóak. Ezekben a példákban a beágyazott anyaggal ellátott .füstszűrőket fél hosszra tovább daraboltuk és ugyanabban a térben szorosabbra pakoltük. Az ugyanolyan típusú cigaretta álfái kibocsátott összes részecske alakú anyag mennyisége jelentősen, ú mg-röl 5 mg-ra csökkent a szálak közötti kisebb térnek köszönhetően, és ugyanakkor a gázfázisú összetevők mennyisége alig változott.

Az ú, táblázatban szereplő eredmények alapján megállapítottuk, hogy a szálak pakolást sűrűségének csökkentése csökkentheti az összes részecske alakú anyag csökkenését. Azok a P2/F(x) elrendezések, amelyekben kevesebb a beágyazott anyagokkal ellátott mikroüreges szál, a füst részecskefázisának nagyobb mennyiségű kibocsátását teszik lehetővé. Egy sorozat példában 2280 sz. cl* * χ X XX X φ « X 4 -X * 4 XX* Λ >> X <« ❖•Χ* ίΨ> *« X *«· garettát használva P2/F(x) füstszűrőket készítettünk és vizsgálkunk, amelyekben sorra kevesebb volt a szál- és a szénpor-töltet.

Az összes részecske alaké anyagra és a gázfázisé kibocsátás mennyiségére vonatközé adaték az 5. táblázatban találhatóak,. A várakozásnak megfelelően a töltet csökkenésével az összes részecske alakú anyag kibocsátott mennyisége gyorsan nőtt. Ugyanakkor a gázfázisú összetevők kibocsátott mennyisége is nőtt, ha a gézzel kölcsönhatásba lévő szén mennyisége kevesebb volt.

5. fáfelá»afc

árén	Mik-	Összes,	ös rezes	Aoet-	BCM,		Xao-p	CHí
mg	ro-M»e	W	xéseeee-k	a Ide-	Ad		rén
	ges		e alaké	Mid,
	szál..		zvnyag, ®g	Ad
	w
4Ű	«0	ize	5, 1	211	5, 6	17	7	4 43
{.Ι a>	lö	ók	13, 5	380	•’5 ΙΑ. c	43	0 0	502
15	2 0	35	21,6	585	81	139	77	4 OS
5	··.·	X 2	28,4	730	ιοί	177	90	4 94
ö	0	0	2 5	706	139	1 ÓÖ	94	ü; i ···> x? <1 al

Az 5. táb lázat bán a következő rövidítéseket használtok:

MEOH - metanol.

ISOPR - izoprén dg ··· milierem go - mikronram ··>:<'>··· .·>·> .·.· χ ·>-$··· ·χ:· ·>· ·Χ·ΧΛ

Α 7» ábra az 5. táblázat adataiból származtatott diagram# amely matatja a teltet mennyiségének hatását az összes részecske alakú anyag és a gázfázisú összetevők kibocsátott mennyiségére, A diagramban azonosítottnak egy preferált (72 jelű) működési ablakot# ahol a szén beágyazással ellátott szál mennyisége áű-őS mg (kb* 2Ú-33 mg PP 3 denier/fliamens finomságú mikroüreges szálat és 19-22 mg szénport tartalmaz), éhben a töltesi tartományban a 92/F(z) elrendezés nemcsak a reagálhatni kívánt gázfázisú összetevők acetaldehid# hidrogén-cianid# metanol éa 1röptén - mennyiséget csökkentette# hanem javította az összes részecske alakú anyag kibocsátott mennyiségét is. A P2/P(x2 elrendezésben e beágyazással ellátott szál által elfoglalt tár mérete körülbelül 2# 5 mm. külső átmérd a 19 mm (körülbelül 900 msű) , Így e 3 denier/fliamens finomságú mikroüreges szál preferált töltési sűrűsége körülbelül 32#5-47#3 mg/cmk Bár a 72 jelű működési ablakban a megfigyelt hatékonyság optimális# de a találmány szerint más töltési sűrűségek is aikalmazhatöak a kívánt szűrési hatékonyságtól függően«

A fent említett preferált 72 jelű működési ablak további vizsgálata céljából 22/F(x} elrendezésű füstszűrővel ellátott további 2230 sz,. cigarettákat készítettünk és vlzagsltonk, Az eredményeket a 2, táblázat tartalmazza,. A ü„ táblázatban látható eredmények szerint valamennyi példában# amelyekben a mikroüreges szálba 31 mg vagy ennél több szén volt beágyazva# a gázfázisú összetevők mennyisége szignifikánsan, csökkent, ha a füstszűrők 90 mg vagy ennél több szálat tartalmaznak# akkor az összes részecske alakú anyag csökkenése szignifikánssá válik, ügyanezek a trendek jelentkeztek azokban a példákban# amelyekben amino-propi1-szili1 *»*·* szilikagél beágyazással ellátott, 3 denier/fiiamens finomságú mlkroüreges szálakat alkalmaztunk, Szak a példák a 7, táblázatban találhatók. Még érdekesebb, hogy a Szét ez, referencia cigarettánál egyet gázfázisú összetevőknek (mint az acetaldehid, hidrögén-cianid, metanol és fzoprén) ac összes részecske alaké anyaghoz viszonyított kibocsátott mennyisége, ahogyan ez a d, táblázatban látható, jelentősen csökkenthető, ha a m.i kroareges szálakat, amelyekbe ednzorbens por van beágyazva, ?2/F(x) elrendezésben használjnk.

>0 a

η 'ÍÖ r*í

Ρ 'te

Ρ «3 *< φ φ φ

:η

Ο te te te

te te te te	i 0 ! SS} H	·<¥ te 0		1 5
te >	te			$
te	í í ***..		1	§ xr
H	O		! <ÁJ	§ o
α .<s*	1 f ·»Φ	te o	;’ te,.'	} o

Μ «

4>*

4*3 ο

Ρ

Ρ

Ν ®

te>

$ >

te

3SÍ «3

Ο éj pí íte β

β

Α η

:<3

8}

Ö ,·Έ

Ο

Φ·φ

W '©

Ö>

te β

·<·ί te te β

m é

te

Ο

A

-Ρ β

η β

β te β

ίί!

Ή

Ο 'β

Μ ή

te β*

Ρ é

;Ο

Κ β

.·$ 'β β

ή

Ö5 β

Ρ te •β

Í3 β

&» β

ο te ο

Μ

S ή ο η β ·—$ te

	i		C\'
ÍÖ		β	1 c<.<
β	{ te	$3
(4		J3	1 i;'<
te	1 te	í&t	$
H	• N	'r$	ί r-i
fÖ	ί te	44	V te'·
te	!·...............		...4—
te	$		5 ·
	$		5 P
β	$		te
te			1

ή

Ο &

β te η

β ♦ ♦ * *«·>$ x χSf v* Φ *,# * «Φ * χ χ x > x <.

* * X » «X 4 φ >*x * X X X « Φ X XXíí X > S* »'« *«.x XX S é'4> X «Φ fcAb1á ssA fc ő 1 v t s fc á s s.

p ..«< A-> í	p <0 r‘< Ϊ	P Ά j	p te í·	te te i	P «·?';	p :n -te	P o CP	<o PP
p	P	p		P	p	•P	P	P
ί»	P-	ΟΎ		te	te	P'í	Ρ	te's
te í	pp Ϊ	te !	o	ifi Ϊ	¢--: !	: í
fc'	p	P	p	;fc	p	p	P	P
ífc		cs	iv	te	ifi	o	ÍÁ	¢..,
“•X	te	te		<-·>	<?.	tef		í\i
j		i	te	!	i
p	p	fc'	P	P	P	p	P	íi
te	te	?-P	A<J’	te	te	P	’xf	p-
ρ-	5$	pp	te	<f>	i.	ί-' í		e
8	5	8	•f	!	!	s
			p
P	p	<í	te	P-	P	p	P	íi
			te
p‘>		É	Í\J	ív>	o		A'!	te
te i	p-p >		···	i	i'-'-fc i	*	A-j
<\f	ex*	te	0'	CO	<”V	i.A		<\J
o	te	<F!	r-	m	-tej'	te-	CP	•\:
\A	XP	X.P	<P	><p	te	•te	A*	U0
SS'í	ií>	te	P'	>>	\P	iv-
V.	x.	X.	X-	X.	V.	V.	•«X
pp	Si	-fc	'ί.·	C0		w	te	' X·
<”ϊ		rp	tep.	r-i	-r-i	te	te	te
o	o	te	p·-	<p	,-!	o	5	í-p
·->:-	PP	te	te	<P	ip	te
•Χ)	V-t	:Y5	te	P'	íte	s.fi		o
P'P	<·-$	P'·-		te'	V-H	<--·
..'-X							.·».>
0	y	y		0	y	y	y
-'	·κ«·	-·--				·—.··	Xx.v
		-,Ι-ίχ	ip	te	:’·.:.>	£ú	í.x	PP
Vte.	xx.	?Χ,	'-<	X,	xx.
ili	ft<	Í0	fp	£·>>·	;y	P<	te	P:
S		Aj	<	íp	fe		fe	fe
0	Ö	'Ö	te	fe	’fe	Q	’Ö	0
te	te	H.		H	te	aH	te	>w$
t	t	t	&	t	t	t	t	t
	,	-	p	<	v		<
te	te	o	o	V-í	ÍV	{tej	'v?	te
Ή	te	ÍV	cy	te	te	te	te	te

*

tó> ίή. r	tó ctó xsji	<tó? tótó tótó ?		tótó tótó	tó '0 r’i	tótó	<;*
tó	tó	tó				tó	tó	tó	tó
00	c!	ox
v-'-i	tói	r-				o	o		o
s	s	i				<51		se	*xj'
tó	tó	tó				tó	tó	tó
	n	o				tói?;	o	sr	'tó
gr	Si* í	tó				α· j	tóó í.·	ftó r	s
tó	tó	tó				tó	tó	tó	tó
tótó	tv	Xij'				•a	o	a;	' :--i
tó's	tó·?.	mi						mi	f\S
í	i	$						!	?
	Si*					m>	o		mi
·*.,	X					<s	X	x:	V.
·:$	tótó	xo				r~	αχ	tótó	Ό
í\	<?·,!:	<\i						H	<··:
o	!	o				?x>	í.itó	ctó	tóó
tói						«	ce	tó?	mi
tó'?·	Utó	o				se	tótó	xtó	i.ó
•m-x’						tótó	tó-;	tó\	rtó
						.'•'x	,·'ιΧ
						mi	n	it	in
	..·*·					Ss	a4	:?tó	tótó
o	O					<	sf	tótó?	.<
X-‘	x--'					W	X·.·,··	x^«'
ií-i	tó-í	ÍV				tó	tó.;	tói	u<
'•X	K	.tóu				Ss	''Xx·	•'•χ.	Χχ
	a.				íé	tótó	Vs	tótó
			Ϊ
			α		H
	d		0				d	!SÍ	sí
		Ό	H			'ö	'0	'Ü	TS
tó	H	w	fo			rtó			xtó
W f	1	1	í b	w Ή	44 -á	t	1	1	t
			SS
	*	'	tó			Φ	>
>	o	rtó	s		í-í	ÍV	<n		•;n
íSt	W·	.W	e	»		w	f'tó	.w	w

’í ? « » Φ.Φ

•ΧΚΦ »>$ > % Í ** * Φ * »'«♦♦ *# ΐ

φφ ί$ 'tói •iJ •>>‘S ’Π

-“ί :Ό

Ο is tó* •X r* £'

Ρ· •Q :,;tó tó?

ri'/ •tó

O'i :'3 £

x tó*

Ή n?

tóU

Λί í?) <tó

Φ •AJ y>

M . -'tó •M itó •3?

•o

A nyitott om krok reges szálak bármilyen alakúak lehetnek, amennyiben megfelel nek a nyitott mikrozreg definlcbójának, Csak az a fontos, hogy a szálban nyitott mlkroüregek legyenek, és lehetővé váljon sziiieiam, szén vagy ezek keverékének beágyazása a szálba, A nyitott mikroöregek lehetnek példán! hagyományoz f alakú ceilulőz-acetát szálak, amilyenek a 8. ábrán, láthatók, vagy lehetnek a e. ábrán látható négy ágú, 4-óé (Dák* « deep grooved mélyhornyosj alakú polipropilén szálak a Fi itt a tkon iahovatIon Technology Inc. (FIT) cégtől, vagy a fenti Eastmanféle kémiai szabadalmak egyikében leint alakúak (mist a lö, ábrán) , begáilapitottok továbbá, hegy amikor elég kis abszorbens részecskéket hasznaitnnk, hogy beágyazódhassanak a szálak belső mikronregeibe, akkor ezek e részecskék nem akadályozzák a gáznak a szálak közötti áramlását- A szálak sűrűségének és eloszlásának szabályozásával elkerülhető a nagy ssivázi ellenállás és hatékony gázszeré alakítható ka. - A szén vagy szilikagél adszorbensek ' ' ' u' - ' , kell lennie ahhoz, hogy beágyazhatok legyenek hagyományé.·:·, 3 denier/f iiamens finomsága célÍv 1óz-acetát, ϊ alakú szálak felületi üregeibe. Nagyobb, igy la denier/fiiamens finomságú, 4DG alakú polipropilén szálak esetén az alkalmaz részecskeméret nagyobb lehet, eiérheti a ÖOpm átmérőt.

& kóveakevb példákban a vizsgáit minták kzea-féle kekasztíiéhéj szöisporok es ·..·. Órece havi són nég 3-amzno~propi I-szid anol iái kezeit szilifcagélje voltak. A beágyazott részecskékkel ellátott, alakos szálakat a következő eijáráseoi készitettúk, ó fenti azé-

- * <ψ>χ * ** * * >

χ, * Φ* * X * * * * X * * ** >

ψ ψ « * χ 4 4 α·

9*4 49 »44 449 X* lakból bizonyos tomegnyi (grammban kifejezett) mennyiséget tart műanyag zacskóban elkevertünk többletmenny.1 ségü szilárd porral. Teljes összerázás és keverés, és egyes esetekben kési esszenynmás ntán a keveréket 20 sz, szitán átszitáltuk, A szálakban lévő további többietmennyiségü pert egy ü1égitótérbe le™ poroltuk. Ezután mértük a menta tömegét, A tömeg ita- változott (grammban kifejezve) « A folyamat során bekövetkezett tömeggyarepedést részecske—megtartásként regisztráltak.- A részecskemegtartás adatait a 9, táblázat tar talon zm. byi l.vánval ö, bogv etek a részecskék a fiiamensek ágai közötti belső térbe vannak beágyazva, igybogy rom akadályozzák a gáznak a nzniat közötti.

áramlását,

X ΧΦΦΦ φφ φ $ , ·« «»ν **

»>κ >κφ < φ φ * * Φ ΦΦΦ* φ·>· φ φ* φ

φφφ φ

φ>

<Χ táblázat: KtUönbbzb alakú ssálmnfák .résveoske-megtextó képessége

2 é 1 da	Szál	w	ács zeeaka	9b	Hegtartás %
Ί Os	GA/'X	179,72	AXP	195,71	9, 20
	CA/2	340,51	APS	1052,50	22 XX
3	PA/7	58.1,38	s zá X	640,8 3.	10,12
4	Gt/Y	1918,5	szén	2119,5	Xp 4 8
s	33 X	185,97	azén	20 6, 5 3	11,10 *
6	Oú/íúX''	24c,73	APS	.332, 33	34,70
7	8 8/H.H	246,06	APo	34«,88	40, 50
•X	22/4 ne	270,91	APS	Ϊ X /	52,25*
9’'	OP/ «DG	302,31	APS	480,42	5«,91*
10	22/4 DG	20«,23	ezen	396,47	48, 67
11	PP/4DG	272,83	szén	443,12	63,88*
Pl	.POT/XXP™	251,94	A.25	301,90 1 ......... .....	X 9x 50

*} A por beágyazásakor az osszerázáson kivúl volt. némi kézi Öszazenvöméa ia.

1} A PP/4DG (poliprooiién, 4DG alakú] szál DPP-283 minta, oöndú'-rétett, IS denier/fXanons finomságú, ;XP 8 mm X'X hosszú ni-mmo a P.PPP (pol iet.ilén-t erei rálát, 4 DG alakú] szál OPP672 minta, 8 denier/filamena finomságú, 32 tzlamensbé1 állő rost; mindkettő a FIT cégtől.

.2} á CA/ϊ a cagatetka betétek gyártásában általánosan alkalmazott ©elinloz-acetáf ha r oma szú azáa ,

3: ' ,·... ··· .. .. , 39-2-3 az. szénpor a Pina rég· tél ' ' i

1) Az APS a ti Ilka gél por /Pramino-g.oepPl~ s z i 11 t a g é .1 oo 1x a G r a ο o na ο i s o n n é m i ο 1 ..

ezt1 ano Pia i kezelt.

φ φφ-φφ

ΦΧ φ •φ * φ Φ X

Φ Φ Φ X * * ** * * * * *

Α φ ΦΦ Φ *

Φ * X Φ ΦΧΧΦ φφ φ φ φφ φ·* φ

ΧΦ

A nyitott mikroüregeket tartalmaze szálak részecskemegtartása nemcsak a részecskék és a szálakon levő mikronregek közcftr geometriai illeszkedéstől, hanem a beágyazási eljárástól is függ, .Ahogyan ez a 9. táblázatban látható, a kézi mechanikai összenyomás bizonyos mértéke jelentősen javítja a részecskék megtartását. A 3 dealer/filamens finomságú, ¥ alakú cellulózacetát szál a beágyazás során kifejtett erőtől függően az aminopropii-szilíl sziiikagél por 9,22 üé-át tudja megtartani, míg a köknszüiőhéj szénpor megtartása a rosszabb geometriai illeszkedés miatt csak körülbelül 10 %. Közel valamennyi alkalmazott amlno-propiI-sziIli sziiikagél részecske átmérője 2-4 om volt . Az alkalmazott szénporok azonban szabálytalan alakúak, éa egyes részecskékben a méret egyetlen irányban meghaladta az egm-t, a 3 denier/fíiamens finomságú, á alakú céliulcz-uoetát szálak üregesnek mélységét, Ez még mechanikai erő aíkaimarásakor is megnehezíti a szénpor bepakoiását a cél túloz-acetát füstszűrő ágai közötti kis, sekély térbe. A mélyebb mikroűregeket tartalmazó szálak, igy a lő denier/filamens finomságú poiipropiién, 4DG alakú szálak esetében mindkét itt alkalmazott port be lehet pakolni az öregekbe. Mint várható volt, nagyobb, 30 és 70 % közötti megtartási értékeket kaptánk. A vizsgáit é dermer/fi lemen s finomságú 3SÍ/4DG szálak reszeoske-megtartása sekélyebb mikroüregek esetén kisebb volt, mint a Iá denier/filamens fioonságü hW'AÖG szálaké.

Gá :·· fáz! s t öate 1’ony.?:n szú rö tss tszűrök k alakító sa vegett a fentiek sze ttat tét?, i tat t egyez ztál ss azysgok ka 1 helyek sós 1 tet rák a oeiiniéz-aoefát betéteket lkáé cigaretták szűrő szakaszaiban . Mi azén mayáilapátottok, hogy az igy kapot t cicaréttárninták

X

XX

X χ

χχχ χ**χ

X *χ ί

XX *

X χχ

X χ

X * X

X X X:

X- χ X χχ X χ

X X XXχχ χχ :χ szivász ellenállása és híg Ítész mutatója altogadhate# ezeket elégettük d#eiseivtok/p a követkézé feltételekkel; 2 másodperéig tartó# 55 ml-es szippantások ée a szippantások kozott. 30 másodperc szenet. Az összes részecske alaké anyagot Cambridge~pársás gyűjtötték össze# és a gázfázisú összetevőket kalibrált FT-XR .lézerrendszerrel mérték. Az eredmények a 10, táblázathan és a fi-.lt. ábrákon találhatók.

» 6>ΐΐ < z * * ♦ ííí >v « >X

« ¥ <* * X.

ÍÖ, táblázat; Kicaaaéit füataanrőkkei ellátott IMF cigaretták eiazivaai adatai

Sí p p ;s ÍS r o d —· μί, t; g p< n ;;·’ o

OS CS y< ÍN 5 Ci Ci -X cd

O‘j •cj> oo

O <X V >00

ΐΧ cd > <0

«5 Ο- Χ· ,-í

O- co X •N

cd íd <x ex

•fc· •fc <51 00 C'í

se ,-s ÍV

00 o CX

00 x> •Ci

0- co ;x- ,N

C'< ''Ο- χ·· O'l

só OS íN

X x> a :X :·>«· O<í <d ;ií

ox dfc> cd ?· oo <-b cd

vi 0X cd

OS ÍN

Ci o ÍN

o Ci <N

dl Ol

H ísZ Cí

co dj> >'d

cc cd

co cd

sy ?'· <· d

00 Cl cd

00 Cx cd

co 00 \'—í

C X cd o O

<X <X $ XI ?x

c$> W

cd <N

r- ÍN

·:.? Cd

r- ÍN

is”; ÍN

ex ex

OS ÍV

<X 00

oo 00

>00 .‘X

ÍX

cd ÍX

\ <ίΰΐ f mg \

o

o

Ci

o

Síi

>00 >oc

OS Ci

sN OS

co >-d

cd

í- cd

00 cd

0

0

O’ó & cd Λ$ X co.

sí Oh :<d 0 00 00

ss P ,--!'

•>d' 01 cd

oo ex <x

OS <n ÍN

dd o

oc 0- v.--<

NS OS i-i

o ,S

o >00 cd

O 00 >'ί

C' 00 cd

fx. Xxl íd:

0 > 00 c-<

d o Ü, d> d> cd <

-χ

Ód.

;>í

P

dt

CO £d

b &; P ><

ís; ÍN d >< X d

c; •<P iX íó

Ό OS so ><

c -0> íd <0 Od

ÍS 'S? Ni s> X

0 Osí

s •xd

cd •X x oo

V? V-i Sí ρ xd ;·: C g ..Sí •Sí p. m -P >S\ <0 O

< v-í

d\. V

Í.J

P

P O ,-N •e ív íN V, < tr

SS p cd p ív <N •r ti

,d- fc: dO 0 1 d d α

>0 oo cd -05 ΟΧ dO X. <0

O P cd -Od Co Cl -x,x o :

N P ,..i P α CO •04 O

Sí P ,v P íSi N’ < x.fc

<5-í' <X

Pi Pi

• í« Sí ο p p >-? ρ m

í?-i P «0 1 Ví o P vs P v i id

dl • <X dl ί Xl 0i bO ci cd 00

V í ÍN sn s P> <?> ;N

cd i <X O0 00 CO bl íX 00 d:

íX í oc dO oo 00 Ol :00 •\r íd

00 0 >;X. «1 í 00 co dl o> íCl ÍN

se ? ÍN se i KÖ- SS SS OS -v KO ....

4 0- í ÍN' se 5 ÍZ sa sa X, s-

V” w s iSÍ Os dO Cl X co co

s Ό N? S ÍS? SN m s& -x <a m

ss; OS -S- Ϊ ÖT5 OS OS <JS SS iN 0Ϊ

CO i * X •>d> ΐ •00 Cl dO Cl cd cd OO

cd 0 cO SS i SK5 ESS: SS 'OS OS cd ÍN

íP t; <p ín 1 se n, P? PS

*e*y * χχ 4 X* * · >4 4 *4 ,4 * *

4' 4 4 > X

4 X ίϊ X

XX 4 **

>. Φθ	\Ο ίφ; χ. •η	<£> ίφ ίφ	:·“ί : < :	:··ί <0 <0
	£>	<0	'-Ο	•Ö
ο	ον	Ο	Η	<φ
4'ϊ		ν-:-ί	ΐ<	r-v
ί-ί	ϋ;	;»	‘'őJ'
;φ	ί\ϊ	?·ί	<Π	Ο;
Ο	ν2>	Γ-	ο	<φ
	;ν\	Β'ί		\Ο
ν’·'>		ίφ	<>'.	ί—
V?	Ο	ο	Ο
ίί	φ-ί	:··<	,-·ί
	ί.Ο	<0 ;Χ	>Φ ίΦ
	ο		·<	φ>
	S·.-.··	V..-'	•-Κ».·	•χ..'
ί ·>.	£>		ίφ	:’·
Q	φ.	Ο	..ν.· ί..:	α
'ν'	Ό	•0		χ7>
		.0	φ
	Ό	Ό	Ό
	'—ί		,,.<	Φ)
	φ	•Φ	Φ;	<χ
	&	Α	Ο,	Λ
	»		4	^··
	ί'·	ϊφ	\ί>	<---·
	χ\ν		•-χχ
:···;<	Α;	φ.'.	Ö J	0.)
£φ	Φ:	£ίί.	04	ΐφ
ϊ-'·		ν»	-'
ί0	:·>	ί Ό	Α
	Β0	i.O	φ>	<Ο
ί	!		!	ί
<ϊ'5	:·>>	\Ο	«?	«Ϊ
	χ'»\	ο\	CS	Vi
	’-Ο	>0	;ο	tn
<0	<5Ύ
	-'-χ	•'•χ
0^ .	-Φ			<33
CB'	>····<		W	?~í
ΐ'-Χ	φ5φ·	φί	ta
	—

.Ο φ

ο

Ν ό

ο η

ο ;,. ο

Ö ο ο ο

Φ φ

Ό λ;

S

ί..>

Ο 'φ <*> W φ

.:.3 α

3-3 φ :Ο ί

Ο ό

Ο Ό ,ΛΧ :---5

Ζ

φ φ 'Φ ο

-ό φ b

Φ Ό

Α Φ φ< 3-3

Ή ·,--}

Ν >

Φ Φ

Φ «, Λί

Φ< 'Φ φ' ··:

;Φ Ό ,-Φ ·>$

S £ £

0'ϊ

ί.Φ !5'ΐ •Ο '—ί

Φ .ο

Α .£ ,Φ -Φ:

Φ< >χ

O	O	·. A
o		Φ
S<!		φ					>·ί
Φ·	f-í	φ>					’φ
£3		φ			«'		ίφ
Φ	o				Φ		Φ5
0.		-ö			>!		.V
Ö-	o.	·,·}			Φ		ν<
•yí		>			Φ		··:
£\·	**	'φ					Λ-ί
0	SS	Μ			'Φ		:Χ
					,Φ
. .		,φ
.χ-*:·		.·!			— ΐ
Φ				Φ<	Φ
		.-.,		'Φ			.—·£
		Ν			Φ		...<
•0	N	ν)	-Ο		,Φ	4ΐ	νί
-<Λλ		«5	.·;·>	«3	Φ	••Χ	<·7
•Ál	<0	X;'			Φ	.U
	Q		4·'	X?	Φ	Φ	·-· <
	.Ív*	ί'χ	X	.-ί	Φ	υ	•fi
		ÍB	£	•'Ή	Φ	X:	ό<
	SC;	•Ο			Ό		0	.;··(
X	M	ί-3	···		ί··'	•S)	ί;	0·>
.··;	o	ί'.'	ίίί			s<A	X.·	0
íd	N			<<ί	Φ	....;	•	>.<
Híí	ί·'Ί	•·^	ίνΐ	•ifi	Φ		<>	α
>2-		...χ	-rí	>	£·ί	,-Α		νί
•y	íi?	χ·	π\		Φ	•••ί	•·ό	φ-ό
			ν.-ί	iV	Φ		Η X	X
‘Φ·	··>-*		,Λ.;.	y)	Ο	ο	ο<
íaí				ΐ		}	ί	ΐ
•4		ο
	..-X	<'·	Φ,<	ÚS	Α
	4:	:Χ	,ίφ	y->	;φ	<		,·χ
•χ		Ω	iX·	φ<	U		ί-Β

Φ Φ

Az lkáE tartomány IC. táblázatban szereplő értékelt tíznél több, más mintasoro rátok közben „elszívott* daplikétum-minták. alapján határoztuk meg, Etek füstszűrőit képiékenyitőszerek felhasználásával kész izet tök ai. A képiékenyitőszerek tatásának el~ fcöiönitése végett az Ele-34 példában a füstszűrőkkel ellátott isii cigarertamintákát képlékeny! tő-szer használata nélkül, érintetlen cellelőz-acetát füstszűrőkből készítettük, Ezeknek a mintáknak a készítési, eljárása során az első lépésben bizonyos mennyiségű káoszaiét egy horoggal áthúztunk egy előre elkészített, henger alaké boritő papikon. Méretre vágás után a beburkolt füstszűrők homogén részeit 27 mm hosszú szakaszokra vágtok, és az eredeti ceiluiőz-acetár füstszűrők helyettesitése végett betettük, az IB4F cigarettákba> A eellulőz-aeetát szálak megadott tömegértékei a szálak tényleges tömegei, amiket ágy kaptunk, hogy a füstszűrő teljes tömegéből kivontok a borítás kb. 37,5 mg tömegét, á nagyobb ceiluiőz-aoetát szál töltet miatt az £3 és Eá példában nagyobb volt a szívást ellenállás és kevesebb volt az összes részecske alaké anyag, mint az El és El példában. Ezek a minták a normál lR4F-nél jobb kontrol t szolgálhatnak a beágyazott porok hatásainak kimutatására a kővetkező, hasonló feltételek között készített cigarettamintáknái,

Az ES és E5 példában a 2, példából (10, táblázat} ismert, beágyazott amino-propil-sziii1 szilikagéi porral ellátott oeliuiőz-acotát szálat használtunk 27 mm hosszú füstszűrők készítéséhez. A szál töltetétől függően 23-15 mg amino-propil-szili1 szilikagéi port ágyaztunk be a füstszűrőkbe a folyamat után. Az El példában szopókaként egy 5 mm hosszé, normál ceiluiőz-aoetát •'·3§ * ·Α o-y ·> ·>* * ·* * Α *

χ. χ · -χ $ · * <*>· ΧΧ «X* **4 * * * * X' «Φ * >

* ♦ * ·>

betétet tettünk hozzá# és az amino-propii-sziii1 szilíkagél tört 22 mm hosszú szakaszra nyomtak össze., Ennek az összenyomásnak a követkézkében kiesé nagyobb lett a szivási ellenállás és kisebb lett az összes részecske alakú anyag kibocsátott mennyisége# de mi nőké t érték még közel áll a normái 1H4F cigaret táéhoz» Az Így beágyazott amino-propii--sziiii szilikagéi por hatását a gázfázisú összetevőkse világosan mutat iák az acetaldehid és a HCb szippantásonkénti kibocsátott mennyiségét megadó adatok# amelyek a

11. ez 12, táblázatban találhatók. Azonos szivási ellenállás mellett a fostszűzeben amino-nropii-szilii szilikagélt taztaimszo# é. példa szerinti cigaretta esetében szignifikánsan kisebb volt az acetaldehid és a hCh szippantásonként kibocsátott menynyisége# sünt a 2. példa szerinti, cigaretták és a normál lkáé kontroli cigaretták esetében.

áz E8-X1 példa szerinti cigarettamintát s 4«. és 5. példa szerinti# szénpor beágyazással ellátott ceilulöz-aeeeát füstszűrőkkel készítettük az Elei példában leírt eljárás szerint.

A kis részecskemegtartás miatt a mintákba csak 13-18 mg szénport ágyaztunk be. A nagyobb szélsőitét az Elő példában ás az Eli példában nagyobb széntöltetet eredményezett# de szivási ellenállásuk és az összes részecske alakú anyag mennyisége kívül volt az IP.áF cigaretta összehasonlítási tartományán. Az E8 és E9 példa szerinti cigaretta kisebb száltöltéssel rendelkezett# és szivási ellenállása# valamint sz összes részecske alakú anyag mennyisége közei állt ez 1841 mintákéhoz. Az st és ss példa szerinti ciysrettábői önpl Ikátum mintákat - tát és sáA példa szerinti cigarettákat - készítettünk# hogy értékeljük a beágya· zott: szénporok hatékonyságát , é 4. szippantást a cigarettából FTC teltételek között, gázkromatográfiás-tömegspektroszkópiás módszerrel elemeztük. belső standardként etánt, kontrollként ö<5F cigarettát .használva, az ebben a két mintában a füst gázfázisú: összetevőinek kivelasztott sora által kibocsátott mennyiséget a 11. táblázatban közöljük. A 11. táblázatban közölt értékek csak annak bemutatására szolgáinak, hogy milyen kedvező a szén bevitele az ilyen jellegű olgaretta-füstszárökbe. ügy véljük, hogy ezeket az értekeket tovább leket növelni, ha a szén megtartását kisebb szénrészeeskék vagy nagyobb céllalóz-acstát szálak a .1 k a I ma zásával t o k o :· z u k.

XI. táblásat: Finom srénrést-egskék bevitelének hatása a füst ős ase fövő inek vá1fcozáréra

Minta	ökör	F5á/üűs?nmz.m	E8A/9598-44-2
füstszűrő tipn-	képiekenyitett	C-A/Y (szén) >: v	Cé/Y (szén)**
sa	Óö
cellulóz-	I 8t-194	136	; o e
acetát, mg
szén, mg	6	15	13
szlvási ellen-	126-169	113	123
á 11 á s, vo . sím
mzsíma ssuío s	25-36	> 7	? ‘1
aktclei n	kontrol1	- ils l é	-16,5 66
1, 3-Öat ad l éc	kontroll	•kié; é	-él, 4 S
z tón rét;	kőnkre11	- iü, 6 é	-:14,2 95
c 1 k i epe n t a d 1 óim ’	kenttoli	... é é é. ¢2- m é. ? .··<>	-13,5 95

, , «* » »· Ζ C ‘.‘Vi.

» » » > « ». # ««»'· *

ecetaldehid	kontroll	-10,5 %	-5, 7 A
1,4 bexadienál	kontroli	-14,5 A	-11,5 %
Ch/ko,	kőnkrei .·.	-41,7 A	-23.1 %
sztirol	kontroli	-35,5 A	--13.2 A
0-z lói		-37,6 %	-32,3 A
He - mer kaptán	kontroli	-22,9 A	-10,5 A
COS	kontroli	-21,1 A	-14,5 %

Ah szippantás FTC feltételek között, gázkromatográfiás' tömegspektroszkópiáé észlelés, belső étén

- , Betét 3? mg barkóié papirfeorxtársai,

A 10, táblázat Elkeli példájában, a kontroll cigarettamintákat égy készítettük, hogy ér1ntellen göndöritett, 15 doniét/filamens finomságú polipropilén 4 0C szál mintát helyeztünk be az 1545 cigaretta füstszűrő szakascaiba. Mint várható volt, minél több érintetlen szálat töltöttünk be. annál nagyobb a szivási ellenállás. A 10. táblázat 512-I4 példájában a cigaretta-tintákat amáno-propil-sziIli szilikagél por vagy szénpor beágyazással ellátott 4DG polipropilén szálakból készítettük, amelyeket a 10. táblázat ?., 5. es 11. példájában, kaptenk. A nagy szálak és ezekben a szálakban rendelkezésre álló orv üregek révén mind szén, mint amino-propi 1 -szri.11 szilikagél esetében jé volt részecskék megtartása. jelétté a tá %-ot) , A szivási ellenállás és az összes részecske alaké anyag egymáshoz közeli értékéi mellett nagy mehnyzségű (50 -tg-lg tersedéi ' szénport vagy acino-prepli-szili 1 szilikagél port lehetett mindegyik orgersrfetáöe betölteni.

φ Φ φφ •Φ *

φφφ φφ φφ φ φ

φ· φ' -Φ.ν •Φ φ-ΧΦΦ Φ ί Ρ

ΦΦ* Φφφ:

•φφί

Φ *·* *

-φ φφ

A betöltött sbszorbens részecskék hatásét a gázfázisú Összetevőkre szók az adatok matatják, oo-elyeket a 13-15.. ábrán, ábrázolások, A ázás áitalában a vegyületek szélesebb körére nagyobb hatást gyakorolt a fizikai adszorpción folyamat révén, mig a zeiöletkezait amíro-propil-sziiii szilikagél porok szelektív hatást gyakoroltak közönyös összetevőkre, igy aldehidekre és :tk re kémiai reakciéfoiyamatek révén, A 15. és iá. ábrából nyilvánvaló, begy a szénpor hatásos olyan vegyületek eltávozztanára, mint az izoprén és a metanol., míg az ami oo-propü-szili I szili tagéi ngyanolysn vizsgálati feltételek között nem gyakorolt jelentős hatást. Azonos vegyü lenek el. távolításakor kölönbözö volt a neakolöki netiké jak és sz aktivitások. Ez a különbség kimotathatö aceteidehid szippantásonként:, kibocsátott mennyiségei alapján a 13. ábrán. A. szén jellegzetes fizikai abszorpciós jellemzőket matatott, amelyek szerzet a legtöbb acetaidehidet az első és a második szippantásban nyelte el, majd fokozatosan elérte a telítettséget a natodrt szippantás ntán. Az amino-propi.1szili! szilíkagél fizikai felnlete sokkal kisebb, és ez nagyon gyorsan fezhasználődott az első szippantásban, A kis kémiai reakciósebesség következtében az amlno-propii-azilil sziliksgéi poron lévő amin csoport éa az acetaidehid. közötti reakció nem működött az ötödik szippantásig. Az acetaldbhid kibocsátott mennyiségének maximális csökkenése kb, a kilencedik szippantássál következett be, A szénpor és az amino-propi1-sziIii szilíkagél por körött hasonló különbséget tniáitonk a töd szírpentánonként kibocsátott mennyiségénél is (lásd a ii, ábrát), ahol ez alacsonyabb igénybevételi szint miatt a fizikai felület

Ϋχ V Φ X Φ

Φ Φ ΧΦΦΦ <

ΦΦ V φφ

--Φ0 - φ φφφφ <* *

Φ Φ

Φ Φ Φ XV telítődése minő szénpor, minő. amlno-propil-szál11 esetében lassabb volt.

Alakos szőlőkből állő, porkeverékeket tartalmazó füstszűrők további példáit a következőképpen készítettük;

korbevertkék őt különböző ősznekételéből egyenként 2,0 g-ot készítettünk ügy, hogy öt kereskedelmi iz'l-os villámzárán műanyag á zacskóban összekevertünk és Összeráztank 0; 0,5; 1,0;

1,5, illetőleg 2,0 g amino-prepi 1-szi 11.1 szilikagél pont (Graoe Danison) rendre 2,0; 1,1; 1,0; 0,1 és 0 g Fisa -féle 09-2--3 ez.

kökvozdiöhél szénporral . A porkeverékeket a zacskóban kevertük és ráztok össze.

A porokat ügy ágyaztok be a szálakba, hogy 0,5 g polrpropiiée iné szálat (göu.ö.öri tett, 15 ben1er/filamens finomságú, 52,8 azz [2'^f.) hosszú, bl-LzSÜ sz. a FIT cégtől) helyeztünk, a port tarra baszó öt zacskóba és a zacskókat lezártak. Kézi összenyomás nélküli rázás után a szálat és a porkeverékeket 40 ss. szitára öntöztük. A felesleges port rázással ás porolással el távé111ot~ tak. ezt addig csináltuk, orr észleltük a fehér papírdarabra ejtett port. A minták százalékos tömeggyarapodását a folyamat revén a 17. - ' · ' ' < '--e' :

A cigarettákat úgy möö.os 1 tót tek, hogy egy sodró eszközt használva eirávolitottok a oellel óz-aoetát füstszűrő betéteket a vizsgálati 1R4F cigarettákról, és egy 27 mm hosszú üres sas kaszt begy tanok, Eto táti bizonyos 0:001)010000, a fenti módon beágyazássá 1 ellátott füstszűrő mintát beöugtank ebbe az üres szakaszba, ahol füstszűrőként azoigált. A kapott minták szlvási a ilanáliását tüllfbo es közvet les higitási mutatón át b,Dünb egy CnA AbA'ÜOGlC s z í ii. ragéi por

A mérési eredX VV X

X· X X <

Φ ·* >

w ' χ -S S * X ·<* .x;Í4 ·«- *

X* * * *

Sr ·$· Φ ΦΦΧ XX

Champion^ sorozatú vizsgálóberendezéssel mértük, menyek a 12. táblázatban találhatok, Az igy készített cigaretták szivési ellenállása (127--152 ve,mm; ás higitási mutatója (27-31 %) közel áll a normál kW cigarettákéhoz, mint en a 12, táblázatból látható, A 12. táblázat szemlélteti a kevert aminopropll-szí 11.1 szilikagél por és szénporból állá töltet hatását an 1,R7F cigaretta teljes kibocsátott mennyiségére FTC teltételek között.

A oigarettamintákat kontrolIhelyirégben kb, 22^aC P'z'^;'F' hömérsékleten, tó 11 relatív nedvességtartalomnál legalább 24 órán át kiegyenlítettük, mielőtt FTC feltételek között, villamos öngyújtóval „elszívtuk”. Az „elszívás''' Összes részecske alakú anyagát („TPéfb Camforióge-párnákon összegyűjtöttük, és a párnákat mértek. A füst gázfázisú Összetevőit kalibrált lézeres infravörös rendszerrel elemeztük. A vinsgálatok válogatott adatait a 12, és a következő 13-16. táblázat tartalmazza.

/táblázat Kevert APS- és szénpor töltet hatása 1R4P cigaretta teljes iO s?

sQ ··<$>

ϊ·»

Ό ·»

C

O

SS o-i rss <**<

13, tábládat

te. jiíj	te 6,3'~ tel	558/-77-9	3073«4-7	767/-77-8	7587-77-7	9747-19 te
telptetess	te te	333100/00	08500/905	778697/967	teteteteCte	878577/7/99
.;	26,47	17, 36	10,04	37,04	23, 13	1$, 37
<<·	81,71	10,50	11,15	17,71	20,79	11,04
3	66, 34	11,0/	11,0 5	31,80	00,29	14,19
9	03, 91	30, ?	10//'	33, 34	24,11	30,00
3	09 f 15	71,30	30, 03	4 0,07	4 3,93	4$, 45$
.·> <3	7 te 04	43,07	47,5$	08,81	30,19	42,70
7	7 6,54	4 3,53	SS, 03	57,39	03,29	33,40
0	09/24	57,0	94,21	71, 00	77,00	04,·4 6
6	30, 01	01,4	73, 50	$0,33	00,30	75,7
10		Ol, 11	$0,05	30, 33	63,00

Κ, tábiá&at

	7563-677	35/3-39-7	768/-83-6	7600-67-6	7/8/-93-7	750· 8 0-3
879, «9 Ö Z lppisS/t 9.ÍS	105 6'	77/ 197/60	907109/005	//76197/609	! 973199/375	A 78 799/7190
·? λ	3,03	1, 74	1, 64	2,57	4, 52	3, 36
•j <í.	7,13	8, 75	0, 80	1,18	2,35	1,89
.5?	2,7 3	9, 88	1,21	te 54	2,8 6	1,90
5	3,50	1,55	6,07	2,99	2,78	3, 67
6	10,24	2,95	0,23	2, 09	5,21	4,91
5	12,31	7, 53	7,42	4,83	4,38	5,8 7
7	13/72	4,83	5,03	0,1	9,04	9, 31
3	12, 12	5, 07	9,21	7, 10	13,03	13
9	1 5, 68	0,02	2, 52	8. 99	11,02	14, 33
10		6, 00	8,89	13, 67	11,85

ΧχΧ* * *Χ χ* χ χχ χ x x * * χ χ * ΦΧ X * χ Λ * X XX XXX* χχ χχχ XXX XX X é-γ

15, tábládat 9at3töt	s-ata-io-n		8563-40-F	9563--30--2	8563-66-1
1 aepren,
R
szippantás	1R4F	ntsroo/co		aaatsa/tas	xttinn/cis	aaa na-lm aa
1	4,41	2,8 8	1,75	1, 4 0	2,2	2,1
2	11,9	5,3 7	0,	0, 08	0,18	0
··;- a	7,3	8, 7	0,51	0,7 3	0,76	0
4	8,24	8,48	1,37	1, 89	1,5 3	0
5	n a ..> ,	6, 8	4,1	2,79	2,06	0,76
6	7	6, 85	6,11	5,19	2,66	2,00
-d ·	9,11	6, 52	3,77	7,16	5,08	4,05
0	8, 33	9,0 5	7,28	10,24	7, 4	5, 95
χ-	9,29	8, 63	10,87	8,86	6,22	9,07
ιό		7,25	13,2	10, 56	7,09
'1S, ká-bláxafc 3563-80,8	3563-39--5	9583--38-8	9563-38-F	9563-88-6	3568-60-1
metanol.
39
ssápprctáa	1R4F	XtS8 0Ö/08	588188/853	ma ioo/cső	átsráo/cas	keUOO/tilö
1	4,4	4,3	4,07	9,92	6,01	4, 5 5
V	5, 85	4,29	1,89	3,14	2,05	2, 64
/5	8, 7 5	5, 49	1, 98	3, 1	2, 96	2,47
9	8, 48	•ú -' ·. ‘S· v.í 7	3,56	9,05	3,31	1,77
a	8, 3	5,92	4, 4 9	9,64	3, 86	3, 59
a	9,5	7,9	7,55	7,42	4, 87	4,6 4
•x	11,38	7,77	2,1 5	9,02	7,1.2	6,9
•.-.χ-	11, 38	10,53	10,47	10,08	9, 72	9,43
9	18,73	12,28	12,92	9,88	12,52	13, 01
1©		13,72	ló, 59	14,23	18,87

Α .:. ί . < - > a tsszácsksn asszat ste.i© á.l.tal. a οοΐύρχ'ορίlen «1X1 alaké szál töltési tsavasé;.éra gyaktsrelt hatást ábrázoltuk,

X

XX :

XX XX X

X χ X χχ

XX X X

I C

Χχ χ ΧΧΧ

Μ

X X X χ χχχχ

XX

X X χχχ X χχ .A töltési tényező különbsége nem volt szignifikáns a 100 Ölben amino-propil-szilii sziiikagél részecskék esete ás a 100 Iában szénrászecsték esete kötött. Mind as öt összetétel százalékos töltése szűk határok {25# 6 és 27# 5) között volt.

A 12. táblázatban összefoglaltuk a fentiek szerint készített cigaretta minták FTC feltételek közötti '“elszívásakor” kapott adatokét. Belső standardként a netán (CRü kibocsátott mennyiségét használva a cigaretta összes kibocsátott acetaldehid# hCB# metanol és izoprén mennyiségét öss sokason ii iottok agyasakkor '“elszívott” hat kontroll IB.it cigaretta megfelelő középértékeivel, A fenti összehasonlítás során a százalékos különbséget akkor tekintettük szignifikánsnak# ha abszolút értékeik meghaladták a kontroll 1B.4F minták ”eiszivasakor” meghatározott viszonylagos standard eltérés háromszorosát.

A 1.2x táblázat alapján látható# hogy 100 %-os szén töltet jelentősen, osökkentette az acetsidshid# a hCd# a. metanol és izoprén kibocsátott mennyiségét# mig 100 %-ban amino-propilszilil sziiikagél töltet használatakor csak az acetaldehid ás a. HCh csökkent jelentősen. A három összetételő keverék szignifikánsan csökkentette sz acetaldehid és a hCh mennyiségét# de nem. jobban# mint a tiszta szén vagy amino-propil-szilil sziiikagél porminták, érdekes mádon a keverékek szignifikánsan csökkentették az izoprén mennyiségét# de a metanolét nem, ögy tonik# hogy a keverékeknek nagyobb a azelaktivitaes izoprénre e metanolhoz képest# mint akar s szénnek# akár az amino-propilszilil szilikegélnak, Mivel a ezOrés szelektivitása más ás más a

s. s.

Φ * x φφφ φφ * v * * st φφ φ X φφ füst különböző összetevőinél, ezért a kibocsátott összetevők aránya megváltoztk. Sz lehetővé teszi a cigaretta izének médesitásái.

A 13-16, táblázatban a cigarettamintákban az acetaldehitb a HCK, az szoprán és a moraeoi szippantásonként kibocsátott mennyisége szerepel. Ahogyan ez á 13. táblázatban látható, mind az őt összetételben az első három-négy szippantáskor volt a legtöbb acetaldehid, ée a későbbi szippantásokban aktivítárok fokezateaan csökkent, Az. öt összetétel között nem volt szignófi kéne különbség a szippantásonként kibocsátott mennyiség görbéjében. Ahogyan ez a Ü. táblázatban látható, az am.in.o~ propil-szilil atiiikagél por aktivitása, különösen: a későbbi (7~ 1: szippantásokban, HCN-re nagyobb, mint a szénporé, mio valamennyi keverék aktivitási szintje a kát tiszta mintáé között volt. A 16,. és 16. táblázat szerint az amino-propi i-szilil szilikagél nem matatott szignifikáns aktivitást sem. itoprénre, sem metanolba, mig a szén jelentősen csökkentette ennek a két összetevőnek a mennyiségét, A keverékek aktivitási szintje izoprénre és metanolra különbőzé volt a tiszta szénpor és a tiszta amino-propil--5-:.10 szil 1 tagéi között.

Különböző abszorbensek, n amíno-propl1-szili1 szilikagél por és kökaszdióbéj szénpor keverékét használva változtatni lehet e kibocsátott füst összetételét. Az amino-prooiI~zzi1ii szilikagél por és köketzdiöhéj szénpor keverékeinek szárási aktivitása különböző volt a szénpor és az amino-propil-szili 1 szilikagél tiszta formái között. Az alakos szálat tartalmazó füstszűrőben különböző abszorbensekbö1 álló, más és más összeté™ • Sö •Κ* Φ ΐ Φ <'<* ΦΦ ** * < * * Φ

Φ Χ Φ x <>

» v Sr *<

Φ > * *

Φφ Φ. Φ' Φφφ

Φ ΦΦΦ* Φ *Χ Φ ** teld keverékeket használva a füst ize a tiszta formáktöl eltérő letet >

alkaimathatők létesítenének összefoglalva: kimutattuk, hogy nyitott vagy félig nyitott mikroüregeket tartalmazó, alakos szálak használhatók a gátfázis szűréséhez tökéletesített füstszűrők előállítására. izek mikronregei finom abszorbens részecskék, igy szénpor és aminopropii-szilli szilikagél por vagy ezek keverékei megtartására anélkül, hogy nagy szitás1

Az ilyen beágyazásokkal ké ρ 1 ő k e n y i t ö a t e r nélküli ο 1 g a r e 11 a - f ü s t s z ü rák távolitgák el. a cigarettafüst bizonyos összetevőit, mint az IMF oigax ettákban lévő hagyományos eell.uiöz-aoet át füstszűrők. á gázfázisú Összetevők eltávolítása a beágyazott szilárd porok ellenállást ellátott, haté konyabban felületének jellemzőitől függően vagy fizikai adszorpció utján, vagy kémiai reakciómechanizmus útján valósulhat meg- A reakciómechanizmus megválasztásával a cigarettafüst bizonyos

Összetevői szelektíven távolíthatók el.

k találmány nagyon hatékony cigaretta-füstszűrőket ir le, amelyek szelektíven tudják eltávolítani a fö füstáram bizonyos összetevőit. A csökkenteni kívánt összetevőktől függően a beágyazott adszorhensek és/vagy abszorbensek beágyazhatok lehat kémiailag kezelni, vagy bizonyos, ezekre az öaszetevökre nagy reakciőképeeaéggei és szciekv1vitáasai rendelkező kémiai reagensekkel együtt lehet beágyazni- űr alkalmazott aöszorbens és/vagy abszorbens résrec; χ méretét ügy lehet meghatározni, hogy a technika állása szerintinél sokkal kisebbek legyenek, és igy a gazrixxsbac fokozott reskoiőkinetikájuk legyen, A

- Sí * .* φ φφ φ φφ*

X Φ φ**φ

ΦφΚ *

ΧΦ részecskék preferált méretét a finomsági szásznál fdenier}.

nyilással. és a szálban lévő üregek térfogatával lehet, beállítani» 3 denier/filemenő finomságé, mikroüreges szál esetében a megfogott részecske mérete 1-15 pm lehet. ű derd.ee/filameos finomságú, .mikronxegeo szál 1-15 gm-néi nagyobb részecskéket tud megfogni. Pontos, hogy a részecskék a szál belső terében legyenek megfogva, és abba beágyazódjanak» A beágyazctf finom részecskék nem növelik szignifikánsan a magukban vett, akár töltött, akár töltetlen szálak ellenállását a gázárammal szemben, A cigaretta által kibocsátott összes részecske alakú anyag mennyisége a szálak pakoiási sűrűségével és geometriai kialakításával szabályozható és optimizálható, és ez a .mennyiség messzemenően független atkái, hogy azok a szálak milyen mértékben vannak megtöltve finoman elosztott adszorbens és/vagy abszorbens anyagokkal.

Más polimer anyagok, többek között poliészter és puli szül ion

-. -. ' ' - -.» ' -· » ' ^x, , » »» '^x » » χ \ más szálanyagokat annyiban lehet használni, amennyiben a cigaretta használatá vaI kompatifo i 1,1 se k.

A leírt mi.kroüregeknek nem keli folytonosaknak lenniük» A beágyazással ellátott szálak a cigaretta vagy járulékos dohányzó eszköz bármelyik részében elhelyezhetők és bármilyen műszaki kialakításuk lehet, amely lehetővé teszi, hogy a füstáramnak ki legyenek téve és igy a találmányban meghatározott hatást megvalósifsak.

Bár a találmánynak bizonyos konkrét kiviteli slakj adt ábrázoituk és irtok le, az adott szakterületen járatos szakember φ

52.

d ***$ d ,·♦»/%{ db $ «% t d db **:

ΦΦ* φφ *** ««« *φ » ** száméra nyilvánvaló, hogy a találmány szerint:·., a leírt én ábrázolt konkrét kiviteli alakok által nem korlátozett konoepciö szellemétől éa terjedelmétől való eltérés nélkül különbőzé módosítások lehetaégosak és a részek átrertde^hetőktJÍ *

« Λ-'φ v.x -x . 4 * * X #

X x· »'*$·* * *Jí« χ x » < -χ * ί··χ·χ* í x«x ís* -χΛχ· *·χ * *«

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉMFOhTOK

   1. Cigaretta-füstazúrő, azzal jellemezve, hogy egy félig nyitott mikroüreges szálat (22) tartalmaz, amely üregek, szénnel, vagy ABS (amino-pzopil-sziXil) szilikagéllel vannak töltve*
2. 2. cigaretta-füstszűrő, azzal jellemezve, hogy egy nyitott mikroüregee szálat (22) tartalmaz, amely üregek szénnel vagy APS (amino-propiX-szilil) szilikagéllel vannak töltve*
3. 3. Az 1, vagy 2. igénypont szerinti cigaretta-füstszűrő, azzal jellemezve, hogy a szál (22) egy háromágú szál*
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti cigareatta-füstszűrő, azzal jellemezve, hogy a szál (22) egy négyágú szál*
5. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti cigarettafüstszűrő, azzal jellemezve, hogy a szén és az APS (arninopropii-szílil) .szilikagéi szálhoz (22) viszonyított aránya 1-150 tömegá, őx Az előző igénypontok bármelyike szerinti cigarettafüstszűrő, azzal jellemezve, hogy a szál kókuszhéj szénszállal és APS (amino-propíl-szílil) szilikagéllel van töltve*
6. 7* Az előző igénypontok bármelyike szerinti cigarettafüstszűrő, azzal jellemezve, hogy a szálban (22) kb* 3 denier/'filamens finomságú mikroüreg van és a szén és az APS (amino-propíl-szilil) szilikagéi részecskemérete 1-15 j®.

   a* Az előző igénypontok bármelyike szerinti cigarettafüstszűrő, azzal jellemezve, hogy a füstszűrő kötőanyagokat vagy képlékenyltőszereket nem tartalmaz vagy lényegében nem tartalmaz * *Xfc fcfc fcfcfc fcfcfc fcfc *fcr

   Λ χ «ί * ' « fcfc fcfc XX*

   X fc fcfcfc·* fc fc* X fc*
7. 9. Betét-tér-betét elrendezésű cigaretta# amelyben egy alsó betét (12)# egy tér (14) # egy felső betét (16) és dohány van.# azzal jel lesse zve# hegy a térben (14) az előző igénypontok bármelyike szerinti cigaretta-füstszűrő van és az alsó betét (12) a térben (14) lévő füstszűrő# a felső betét (16) és a dohány egy borításba (20) van csomagolva,
8. 10, Betét-tér elrendezésű cigaretta# amelyben egy tér (14)# egy feled betét (16) és dohány van# aszal, jellemezve# hogy a térben (14) az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti füstszűrő van és a térben lévő füstszűrő# a felső betét (16) és a dohány egy borításba (20) van csomagolva.