[go: up one dir, main page]

UA81109C2 - Cigarette filter with spherical beaded carbon - Google Patents

Cigarette filter with spherical beaded carbon Download PDF

Info

Publication number
UA81109C2
UA81109C2 UA20040806606A UA20040806606A UA81109C2 UA 81109 C2 UA81109 C2 UA 81109C2 UA 20040806606 A UA20040806606 A UA 20040806606A UA 20040806606 A UA20040806606 A UA 20040806606A UA 81109 C2 UA81109 C2 UA 81109C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
spherical
cigarette filter
filter according
coal
cigarette
Prior art date
Application number
UA20040806606A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuzhong Zhuang
Original Assignee
Philip Morris Prod
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/US2003/000654 external-priority patent/WO2003059096A1/en
Application filed by Philip Morris Prod filed Critical Philip Morris Prod
Publication of UA81109C2 publication Critical patent/UA81109C2/uk

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure

Landscapes

  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Description

Опис винаходу
Дана заявка посилається на попередню |заявку США Моб0/347,558, яку було подано 9 січня 2002р., та 2 попередню заявку США Моб0О/403,490, яку було подано 14 серпня 2002р., які включені до цього опису шляхом посилання).
Цей винахід має відношення до тютюнових виробів з фільтром, наприклад, сигарет із фільтром, зокрема, до фільтрів для сигарет, що містять вугільні матеріали.
Тютюнові вироби з фільтром, зокрема, сигарети, звичайно мають тютюновий стрижень, фільтр та стрічку 70 обідкового паперу, що з'єднує фільтр із тютюновим стрижнем. Тютюновий стрижень звичайно включає в себе стовпчик з нарізаного тютюну (наприклад, у вигляді скришеного тютюну), загорнутого у сигаретний папір або сорочку. Звичайно фільтр включає в себе пробку з волокнистого матеріалу ("фільтрувальну пробку"), яку за варіантом, якому віддають перевагу, виготовлено з ацетатцелюлозного джгута. Вентиляція головного струменя диму досягається за допомогою виконання ряду або рядів перфораційних отворів у обідковому папері, 12 розташованих вздовж фільтрувальної пробки. Така вентиляція забезпечує розрідження засмоктуваного головного струменя диму навколишнім повітрям для зниження рівня смол у димі.
Під час паління курець засмоктує головний струмінь диму з осередка жевріння на запаленому кінці сигарети.
Засмоктуваний сигаретний дим спочатку входить до верхньої за ходом диму фільтрувальної частини фільтра, а потім проходить через нижню за ходом диму частину, прилеглу до кінця сигаретного фільтра, що вставляється в рот,
Окремі сигарети мають фільтрувальні секції, що містять такі матеріали, як гранули вугілля, силікагелю, цеоліту тощо. Приклади сигарет і фільтрів описані у |(патентах США Мо2,881,770, виданого на ім'я Томеу;
Мо3,353,543, виданого на ім'я ЗргоціЇ та інших; Мо3,101,723 виданого на ім'я Зеїдтап та інших та Мо4,481,958, виданого на ім'я Капіег та інших, а також Європейських патентних заявок Мо532,329 та Моб608,047). Окремі наявні с в продажу фільтри містять частинки або гранули вугілля (наприклад, активованих вугільних матеріалів) Ге) компактно або розпорошеними всередині ацетатцелюлозного джгута; інші наявні в продажу фільтри містять вугільні волокна, розпорошені у них; ще деякі наявні в продажу фільтри мають так звані конструкції "фільтр із порожниною" ("саму йЯМег) або "потрійний фільтр" ("гіріе ЯйМег). Наприклад, до наявних у продажу фільтрів належать 5С5 ІМ Юицаі/ Зоїій СагсоаІ Рійег та Ттіріе Боїїй СНагсоаі Рійег (подвійний твердий о деревинновугільний фільтр та потрійний твердий деревинновугільний фільтр) фірми Рійгопа Іпіегпайопа!, а. «3
Ттіріе Саму Рійег (потрійний фільтр з порожниною) фірми Вайтоагіпег, а також АСТ фірми Рійгопа
Іпіегпайопа!ї, ЦЯ. (Див. також Сіагке та інші, у виданні "УУогід Торассо" (Світ Тютюну"), стор.55 (листопад -- 1992р.). Докладне обговорення властивостей та складу сигарет і фільтрів наведено у |патентах США «--
Мо5,404,890 на ім'я Сепігу та інших, та Мо5,568,819 на ім'я Сепігу та інших, розкриття яких включено сюди
Шляхом посилання). со
Приклади концентричних конструкцій фільтрів, що містять гранульоване вугілля, наведені у |Європейській заявці Мо579 410 та патенті США Мо3,894,545 на ім'я СтгеїІйп та інших).
Конструкція "пробка-проміжок-пробка" ("ріпд-зрасе-рішд") звичайно включає в себе пару розділених « проміжком фільтрувальних пробок та набивку з гранульованого активованого вугілля в порожнині, або проміжку, З між ними. Під час їхнього виробництва технологічний процес щодо розділених проміжком фільтрувальних пробок с організується уздовж безперервної стрічки обгортки фільтра. Обгортка фільтра потім частково згортається з» навколо частини заготовки фільтра, після чого гранульований вугільний матеріал насипається або вноситься іншим чином до проміжків, визначених між частково загорнутими фільтрувальними пробками. Обгортка фільтра потім проклеюється та остаточно формується, а утворений нескінченний стрижень ріжеться у визначених місцях 49 ва потрібну довжину, звичайно у вигляді з'єднаних між собою фільтрувальних елементів, що вже уживаються по бо одному власне у сигаретах із фільтром. - У виробництві фільтрувальних компонентів, таких як показані на Фіг.1 та Фіг.2, може використовуватися відомий пристрій для заповнення порожнин. У |патентах США Мо4,214,508, Мо5,221,247, Мо5,322,459, Мо5,542,901 - та Мо5,875,824) ілюструється та описується такий пристрій для заповнення порожнин, розкриття яких включено о 20 сюди шляхом посилання.
При застосуванні відомих техніки та вугільних матеріалів керування технологічним процесом на високих с швидкостях роботи механізмів звичайно страждає від розбіжності дозування, розсипання та подрібнення гранульованого матеріалу. Страждає щільність фільтрувальних мундштуків, в результаті чого деякі порожнини можуть бути заповнені менше за інші. 29 Наприклад, окремі з відомих "деревинновугільних" дозувальних пристроїв вміщують запас гранульованого
ГФ) вугілля в бункері і дозволяють ободу обертового вимірювального колеса обертатися у відносно нерухомому скупченні гранульованого вугілля. Така конструкція чинить подрібнювальну дію на гранульоване вугілля, що о звичайно зростає з підвищенням швидкості роботи машини. Рикошет та розлітання частинок матеріалу під час виконання виробничих операцій за допомогою відомих пристроїв та матеріалів часто утворює неприйнятні 60 недоліки у готовому виробі (такі як забруднення та неповне заповнення) та прискорює небажані машинні "простої" для виконання очищення обладнання та навколишнього робочого простору.
Гранульоване вугілля, що є скупченням частинок неправильної форми та різних розмірів, має тенденцію заповнювати визначений об'єм нестабільно від одної операції наповнення до іншої. Таким чином, існуюче неповне та нерівномірне заповнення порожнин може являти собою великий недолік у автоматизованому бо виробництві фільтрувальних стрижнів. Нерівномірне заповнення може також призвести до утворення небажаних каналів крізь шар матеріалу, що дозволяє значній частині головного струменя диму проходити крізь або навколо набивки таким чином, що взаємодія між головним струменем диму та гранульованим вугіллям може зменшуватися.
Відомо, що введення гранульованих активованих вугільних матеріалів до сигаретних фільтрів сприяє видаленню певних компонентів з головного струменя диму. При уживанні таким чином у сигаретних фільтрах подібні гранульовані форми вугілля утворюються обвугленням органічних матеріалів, таких як горіхова шкаралупа, або деревини, а також "активацією" обвугленого у такий спосіб матеріалу, піддаючи його термічній обробці при приблизно 800-10002С парою або двоокисом вуглецю. Така активуюча обробка цих матеріалів 70 призводить до утворення поруватої (стільникуватої) внутрішньої структури з дуже великою питомою поверхнею, що звичайно становить для активованого вугілля в діапазоні 300-2500м гг за вимірюваннями згідно з методом
Брунауера, Емета і Теллера ("БЕТ").
Однак такі гранульовані активовані вугільні матеріали мають шорсткість поверхні та форму, що є неправильними та неоднорідними від гранули до гранули. Ці неправильності та неоднорідності гранульованих 75 активованих вугільних матеріалів утворюють труднощі у промисловому виробництві сигаретних фільтрувальних мундштуків, що містять вугілля, та сигарет. Наприклад, неправильна форма підсилює рикошет частинок під час їх подачі через машину для виготовлення фільтрувальних мундштуків, що викликає забруднення виробу відлетілими частинками вугілля, вкриває пилом робочий простір та вимагає зупинки для очищення машини для виготовлення фільтрувальних мундштуків, а також призводить до нерівномірного та менш повного заповнення порожнин фільтрувальних мундштуків типу "пробка-проміжок-пробка".
Гранульовані активовані вугільні матеріали також відомі своїм значним впливом на смак сигарети, що полягає в тому, що їх випадково широкий діапазон розподілення розмірів пор супроводиться тенденцією до затримання не тільки компонентів газової фази головного струменя тютюнового диму, але і частково сипкої фази, тобто більшої чи меншої кількості смолистих компонентів, що додають сигаретному димові смаку та с аромату. Також відомо, що гранульовані активовані вугілля, утворені з горіхової шкаралупи або деревини, також о містять забруднення, що вважаються іншою можливою причиною погіршень смаку, що супроводять використання гранульованого вугілля у сигаретах.
Також зрозуміло, що процес активації гранульованого вугілля супроводиться тенденцією до послаблення тіла гранули, тобто вона стає менш міцною та більш схильною до розтріскування, подрібнення та утворення пилупід «Ф) час подачі через дозувальні пристрої машин для виробництва фільтрувальних мундштуків. Зрозуміло й те, що виконання активуючої обробки тягне за собою додаткові витрати на виготовлення гранульованого матеріалу. о
Згідно з вищезгаданим, метою цього винаходу є така конструкція сигарети з фільтром, що містить різновид че вугілля, здатний повно та ефективно адсорбувати компоненти газової фази, наявні у головному струмені сигаретного тютюнового диму з меншим впливом на смак, що відчувається під час паління такої сигарети. -
Згідно з вищезгаданим, дальшою метою цього винаходу є така конструкція сигарети з фільтром, що містить «є різновид вугілля та/або інші матеріали, які здатні повно та ефективно адсорбувати компоненти газової фази головного струменя сигаретного тютюнового диму з більшою фізичною здатністю витримувати операції автоматизованого виготовлення фільтрувальних мундштуків та без потреби у додатковій активуючій обробці та « пов'язаних з нею витратах.
Дальшою метою цього винаходу є вдосконалення процесу автоматизованого виготовлення фільтрувальних щей) с мундштуків, що містять вугілля. ц Дальшою метою даного винаходу є забезпечити більш повне та рівномірне заповнення порожнин у процесі ,» виготовлення фільтрів типу "пробка-проміжок-пробка".
Дальшою метою цього винаходу є позбавитися (зменшити) розсипання та рикошет матеріалу у процесі виготовлення фільтрувальних мундштуків таким чином, щоб зменшити випадки забруднення готових виробів або (ее) утворення пилу з необхідністю чищення обладнання для виробництва фільтрувальних мундштуків. -з Зазначені та інші цілі досягаються за допомогою цього винаходу, в якому фільтр тютюнового виробу складається з кульок активованого вугілля однорідної сферичної форми та за варіантом, якому віддається - перевага, попередньо визначеного діаметра, діапазону розподілення розмірів пор та рівня активізації. о 50 Предметом цього винаходу є сигаретний фільтр, що містить вугілля, який забезпечує однорідність утворення виробу, однорідність характеристик виробу, простоту досягнення однорідності того й іншого, а також (Че) вдосконалені абсолютні характеристики.
У здійсненні, якому віддається перевага, пропонується фільтр типу "пробка-проміжок-пробка", порожнина якого заповнюється кулястим вугіллям однорідної сферичної форми та за варіантом, якому віддається перевага, приблизно одного розміру, за варіантом, якому віддається перевага, у діапазоні 0,2-0,7мм у діаметрі, за варіантом, якому віддається більша перевага, у діапазоні 0,2-0,4мм, точно або приблизно 0,З35мм. При таких
ІФ) розмірах досягається достатнє та ефективне видалення газової фази при рівнях активації від середніх до ко низьких, що становлять порядку 1600м 2/г чи менше (за вимірами методом БЕТ Брунауера, Емета і Теллера).
Відповідно міцність або твердість вугільних кульок зберігається такою, щоб поліпшити їх опір до бо розтріскування та утворення небажаного пилу під час автоматизованого виробництва фільтрувальних мундштуків.
Підтримання розміру кульки точно або приблизно попередньо заданого діаметра сприяє більшій рівномірності потоку та більш щільному набиванню гранул під час виконання технологічного процесу виробництва. 65 Як виявилося, активоване кулясте вугілля має переважне (найбільшою частиною) розподілення розміру його пор у діапазоні мікропор (менших за 20А), що вважається оптимальним для видалення компонентів газової фази.
Також виявилося, що активоване кулясте вугілля (зокрема, кулясте вугілля на базі смолистих речовин) має меншу кількість макропор (більших за 500А) порівняно з (гранульованими) активованими вугіллями на основі деревини або кокосових горіхів.
За варіантом, якому віддається перевага, таке кулясте вугілля виготовляється таким чином, щоб отримати розподілення розмірів пор переважно у діапазоні мікропор або малих мезопор (діаметром БОА або менших) зі значно меншою кількістю пор у діапазоні макропор (500А або більших), та з рештою пор, розміри яких лежать у діапазоні між ними.
Кулясте вугілля може також бути виконане з можливістю введення ароматизаторів таким чином, що вони 7/0 можуть виділятися до головного струменя диму.
Ознаки новизни та переваги цього винаходу на додаток до вже згаданих стануть зрозумілими для пересічних спеціалістів з наведеного далі детального опису з прикладеними кресленнями, на яких однакові позиції відповідають однаковим частинам, і на яких:
Фіг.1 являє собою вид збоку сигарети, що має тютюновий стрижень та багатокомпонентний фільтр згідно з /5 Цим винаходом; на виді зроблено місцевий розріз для ілюстрації внутрішніх деталей;
Фіг2 являє собою вид збоку, подібний до Фіг.1, але на ньому показано порожнину, заповнену сферичним кулястим вугіллям двох різних розмірів;
Фіг.3 являє собою поперечний розріз одної сферичної кульки, що може містити також ядро та поверхневий шар ароматизатора;
Фіг.А4 являє собою збільшений вид частини розрізу порожнини фільтра, заповненої сферичним кулястим вугіллям, де зображено точковий контакт між кульками;
Фіг.5 являє собою вид збоку іншого варіанта здійснення цього винаходу, що має тютюновий стрижень та багатокомпонентний фільтр; на виді зроблено місцевий розріз для ілюстрації внутрішніх деталей;
Фіг.6б являє собою вид збоку іншого варіанта здійснення цього винаходу, що має тютюновий стрижень та сч багатокомпонентний фільтр; на виді зроблено місцевий розріз для ілюстрації внутрішніх деталей;
Фіг.7 являє собою графік процента пропускання 1,3-бутадієну за затяжку для декількох різних розмірів і) кулястого вугілля;
Фіг.8 являє собою графік процента пропускання 1,3-бутадієну за затяжку для різних видів РІСА та кулястого вугілля, а також пропускання 1,3-бутадієну з контрольної стандартної сигарети 1КАЕ; та Ге! зо Фіг.9 являє собою стовпчасту діаграму, що показує вплив вугілля та неадсорбувальних домішок на процент пропускання 1,3-бутадієну. о
Варіант здійснення цього винаходу, якому віддається перевага і який зображено на Фіг.1, являє собою «- сигарету 10, що складається з тютюнового стрижня 12 та багатокомпонентного фільтра 14, приєднаного до стрижня обідковим папером 16. Фільтр 14 виконаний у вигляді конструкції "пробка-проміжок-пробка" з -- зв рознесеними одна від одної ацетатдцелюлозними пробками 18, 20 та порожниною 22 між ними, яку заповнено со кулястим вугіллям 24 сферичної форми. Також у обсяг цього винаходу входять і інші конфігурації фільтрів, що мають порожнину, заповнену сферичним кулястим адсорбувальним матеріалом.
Сферичний кулястий вугільний матеріал 24 складається з окремих кульок за варіантом, якому віддається перевага, однакового попередньо визначеного діаметра, які мають переважну тенденцію контактувати одна з « одною в одній точці контакту, коли з них виконується набивка в порожнині сигаретного фільтра типу в с "пробка-проміжок-пробка". Такий одноточковий контакт призводить до утворення набивки з вугільного матеріалу з мінімальним каналоутворенням, або наскрізним "коротким замиканням" шляху тютюнового диму, що проходить ;» через порожнину 22. Відповідно досягається максимальний контакт між газовою фазою сигаретного диму та вугільною поверхнею кульок для максимально ефективної адсорбції потрібних компонентів газової фази.
Порожнина фільтра 22 за варіантом, якому віддається перевага, заповнюється сферичними кульками вугілля
Го! одного розміру, або ж за альтернативним варіантом містить кульки, що мають два різні розміри - один більший за інший. Кульки меншого розміру рівномірно розміщуються між більшими кульками, як показано на Фіг.2. - Зокрема, Фіг.2 являє собою вид збоку, подібний до Фіг.ї1, але на ньому показано порожнину 22 фільтра, - заповнену сумішшю великих кульок 26 та менших кульок 28, рівномірно розміщених між більшими гранулами. Ці два розміри кульок можуть бути підібрані математично для забезпечення максимального заповнення порожнини о 22, таким чином мінімізуючи обхідне каналоутворення на зовнішніх краях порожнини. При підбиранні
Ге) максимального діаметра використовуваних гранул береться до уваги діаметр циліндричної порожнини 22 фільтра, а оптимальні характеристики досягаються при використовуванні кульок, що мають діаметр в діапазоні від 1/10 до 1/40 діаметра порожнини. Коли менші кульки 28 використовуються разом з більшими кульками 26, то ов менші кульки звичайно мають діаметр приблизно 2295 від більших кульок. Математичне співвідношення, якому віддається перевага, становить З для радіуса менших кульок 28 від радіуса більших кульок 26. о 0 по Дальшою альтернативою може також бути запровадження кулястого матеріалу для внесення ароматизаторів до струменя диму після того, як інші фільтрувальні компоненти видалять більшість з компонентів газової фази, 60 що підлягають видаленню. В іншому варіанті здійснення такий фільтрувальний компонент може бути подібним такому, що зображений на Фіг1, з додатковою порожниною нижче за ходом диму, яку заповнено ароматизованим кулястим матеріалом.
Намагання забезпечити одноточковий контакт між сферичними кульками вугілля 24 мінімізує тертя між кульками та дозволяє їм швидко текти протягом виробничого процесу подібно рідині так, що відбувається бо самоорганізація у щільно укладену масу всередині порожнини 22 фільтра. Така вільна плинність дає можливість швидко і ефективно заповнювати порожнину 22 з невеликим або майже без марного розсипання вугільних кульок.
Згаданим вугільним матеріалам може бути надана куляста форма відомими способами. Крім того, якщо бферичним кулястим вугільним матеріалом обирається активоване вугілля, можуть використовуватися види вугілля, що описані у |(патентах США Мо4,917,835, Мо5,456,868 та Моб,033,506), а також інші відомі вугільні композиції. Розкриття цих патентів включено сюди шляхом посилання. Кулясте вугілля однакової і правильної сферичної форми можна придбати у фірм Кигепа Спетісаї! Іпдивігу Со., Ца (Японія) або Маві Сагроп Це, Непіеу
Рак, Сиціїнога 503 2АЕ (Велика Британія). 70 Як вже зазначалося, сферичний кулястий вугільний матеріал 24 одразу ущільнюється у щільно укладену масу з мінімальним утворенням каналів, що інакше можуть знизити ефективність фільтрувальної набивки всередині порожнини 22 фільтра. Це являє собою безпосередній результат точкового контакту між гладкою поверхнею кульок матеріалу. Така рівномірна щільність укладки сприяє зменшенню відхилень між фільтрами, що виробляються, а також зменшенню відхилень між їх загальними характеристиками. На відміну від гранульованих набивок, які часто вкладаються з утворенням обхідних каналів або інших порожніх просторів, порожнина 22 фільтра практично повністю заповнюється сферичним кулястим вугільним матеріалом протягом процесу виробництва без суттєвого ущільнення після нього.
На Фіг.5 зображено інший варіант здійснення цього винаходу, якому віддається перевага. Він являє собою сигарету 10А, що складається зі стрижня з матеріалу 12 для паління, такого як нарізаний тютюн, та багатокомпонентного фільтра 14, приєднаного до стрижня 12 обідковим папером 16. При припалюванні сигарети 10А головний струмінь диму утворюється у тютюновому стрижні 12 та втягується через згаданий тютюновий стрижень та фільтр 14.
В даному описі відносні позиції секцій фільтра та інших елементів "верхній за ходом диму" та "нижній за ходом диму" вказуються відносно напрямку головного струменя диму під час затяжки з тютюнового стрижня 12 с г через багатокомпонентний фільтр 14.
За варіантом, якому віддається перевага, фільтр 14 має першу верхню за ходом диму секцію 50, що містить і) вугільний матеріал, а також кінцевий компонент 52 з боку, що вставляється в рот (мундштук). В такому варіанті здійснення секція 50, що містить вугільний матеріал, має фільтрувальну частину типу "пробка-проміжок-пробка", що складається з центрального фільтрувального компонента 54, кінцевого компонента 56, прилеглого до Ге! зо тютюну, рознесеного відносно цього центрального фільтрувального компонента 54 таким чином, що визначається порожнина 58 між ними, заповнена сферичним кулястим вугільним матеріалом 24, таким як о активоване кулясте вугілля. Кінцевий компонент 56, прилеглий до тютюну, розташовується безпосередньо біля «- тютюнового стрижня 12 та за варіантом, якому віддається перевага, включає в себе пробку з адцметатцделюлозного джгута, що має низький опір просмоктуванню ("КТО"). --
Як вже згадувалося, сферичний кулястий вугільний матеріал 24 складається з окремих кульок, що со контактують одна з одною у одній точці. Такий одноточковий контакт призводить до утворення набивки з вугільного матеріалу з мінімальним каналоутворенням, або наскрізним "коротким замиканням" шляху тютюнового диму, що проходить через порожнину 58. Відповідно досягається максимальний контакт між газовою фазою сигаретного диму та вугільною поверхнею кульок для максимально ефективної адсорбції потрібних « Компонентів газової фази. з с Крім того, як вже зазначалося, згаданим вугільним матеріалам може бути надана куляста форма відомими способами. Якщо сферичним кулястим вугільним матеріалом обирається активоване вугілля, то можуть з використовуватися вугільні матеріали, що описані у (патентах США Мо4,917,835, Мо5,456,868 та Моб,033,5061, а також інші відомі вугільні композиції. Розкриття цих патентів включено сюди шляхом посилання у всій їхній ПпОВНОТті для усіх корисних застосувань. о Кінцевий компонент 52 з боку, що вставляється в рот виконується за варіантом, якому віддається перевага, у вигляді пробки з ацетатцелюлози або ж з іншого волокнистого чи ребристого матеріалу з помірною або - низькою затримувальною здатністю щодо сипких речовин. За варіантом, якому віддається перевага, ця - затримувальна здатність щодо сипких речовин є низькою, з денье та загальним сумарним денье, що обирається дор таким чином, щоб досягнути загальний потрібний опір просмоктуванню багатокомпонентного фільтра 14. о За варіантом, якому віддається перевага, щонайменше частина, якщо не вся вугільна набивка 24, містить
Ге ароматизатори або просочена ароматизатором.
З Фіг.5 видно, що центральний фільтрувальний компонент 54 в багатокомпонентному фільтрі 14 за варіантом, якому віддається перевага, містить пробку 60 з волокнистого фільтрувального матеріалу, що за варіантом, якому Віддається перевага, являє собою ацетатцелюлозний джгут із помірною або низькою затримувальною здатністю та опором просмоктуванню, разом з одною чи кількома нитками 62, що містять ароматизатор. Коли головний
Ф) струмінь диму просмоктується через центральний фільтрувальний компонент 54 та вздовж нитки 62, ка ароматизатори випускаються до головного струменя диму. Заготовки фільтрів з ароматизованими нитками можна придбати у фірми Атегісап Рійопа Сотрапу, 8410 деПегзоп Юаміз Нідпулау, Кісптопа, Мігаіпіа во 23231-1341, а відповідну конструкцію центрального фільтрувального компонента 54 описано в |(патенті США
Мо4,281,671, який включено сюди шляхом посилання у всій повноті для усіх корисних застосувань).
За варіантом, якому віддається перевага, один чи більше розташованих по колу рядів перфораційних отворів 64 виконуються у обідковому папері 16 в зоні вздовж центрального компонента 54 та нижче за ходом диму від набивки ароматизованим кулястим вугіллям 20, за варіантом, якому віддається перевага, у верхній за ходом 65 диму кінцевій частині центрального компонента 54, прилеглій до набивки 24. Таке розташування, якому віддається перевага, максимізує відстань між кінцем 66 сигарети, що вставляється в рот, та перфораційними отворами 64, що має за варіантом, якому віддається перевага, щонайменше 12мм (міліметрів) або більше. Таким чином губи курця не затуляють перфораційних отворів 64. За варіантом, якому віддається перевага, рівень вентиляції знаходиться в діапазоні 40-6095, за варіантом, якому віддається більша перевага, приблизно 45-5595 для сигарети ЕТС з бмг смолистих речовин.
Набивка з кулястого вугілля може містити щонайменше від 7Омг до 12Омг (міліграмів) або більше вугілля у повністю набитому стані, або від 160мг до 18Омг або більше кулястого вугілля у стані набивки 8595 або більше у порожнині 58.
Наприклад, довжина тютюнового стрижня 12 становить за варіантом, якому віддається перевага, 49мм, а 7/0 довжина багатокомпонентного фільтра 14 становить за варіантом, якому віддається перевага, З4мм. Довжина чотирьох фільтрувальних компонентів сигарети 10А така: кінцевий компонент 56, прилеглий до тютюну, за варіантом, якому віддається перевага, бмм; довжина набивки 24 з кулястого вугілля за варіантом, якому віддається перевага, 12мм для набивки вугіллям 18Омг; центральний компонент за варіантом, якому віддається перевага, мм; а також кінцевий компонент 52, що вставляється в рот, за варіантом, якому віддається перевага, /5 Вмм.
Тютюновий стрижень 12 може бути загорнутий у звичайну сигаретну обгортку, а також для цього може бути застосований папір зі стрічками. Сигаретний папір зі стрічками має рознесені одна від одної суцільні целюлозні стрічки 68, що оточують готовий тютюновий стрижень сигарети 10 для змінювання масової швидкості згоряння цієї сигарети так, щоб зменшити ризик підпалення матеріалу, на якому залишили тліючу сигарету 10А.
У |(патентах США Мо5,263,999 та Мо5,997,691) описано сигаретний папір зі стрічками, і вони включені сюди у всій своїй повноті для усіх корисних застосувань.
На Фіг.6 зображено інший варіант здійснення, якому віддається перевага. У ньому застосовано модифіковану сигарету 1088 з такими самими секціями фільтра, що й у сигарети 10А, зображеної на Фіг.5, однак з деякою різницею у взаємному розташуванні цих секцій. Тому для позначення аналогічних частин застосовані аналогічні сч об позначення. В сигареті 108 нитковий елемент 62, що виділяє ароматизатор, розташований у кінцевому компоненті 52, що вставляється в рот з кінця сигарети 108, що вставляється в рот, нижче за ходом диму від і) набивки 24 з ароматизованого кулястого вугілля та відділений від нього центральним компонентом 54. В цьому варіанті здійснення на ароматизовану нитку 62 може бути нанесений пластифікатор, такий як триацетин, щоб утримувати цю нитку на місці всередині компонента 52 та запобігти таким чином витягування цієї нитки з Ге! зо Фільтра під час паління. У альтернативному варіанті з тією самою метою ароматизована нитка 62 може заплітатися до нього. Аналогічно як і у варіанті здійснення, зображеному на Фіг.5, забезпечується вентиляція о 64 у зоні вздовж центрального фільтрувального компонента 54, прилеглого до набивки 24 з ароматизованого - пи кулястого вугілля та розташованого нижче за ходом диму від неї.
Активований кулястий вугільний матеріал для застосування у описаних вище сигаретних фільтрах може -- вироблятися за допомогою багатьох відомих технологічних процесів виготовлення кульок, таких як, наприклад, со описані у |(патентах США Мо3,909,449 та Мо4,045,368, а також у патенті Великої Британії 1,383,085, що включені сюди шляхом посилання для усіх корисних застосувань), У багатьох прикладах вихідний матеріал містить смолисті речовини чи пек після обробки нафтопродуктів та вугілля. Загалом є задовільною будь-яка речовина, що може розплавлятися та містить потрібний вугільний матеріал (або ж його попередники), якщо вона може « утворювати суспензію у рідині з утворенням сферичних частинок та їх твердінням і подальшим коксуванням та з с активацією.
Робота машини з кулястим вугіллям має значні переваги над більш традиційним подрібненим або ;» гранульованим вугіллям (таким гранульованим вугіллям, яке виробляється та продається фірмою РІСА О5А Іпс., 432 МеСогтіск Вошемага, СоІїштрив, Опіо 43213-1585). Виявилося, що машина, налаштована для виготовлення фільтрувальних мундштуків на дозування 180мг гранульованого вугілля до порожнини розміром 12мм у
Го) сигаретному фільтрі із середнім рівнем заповнення 8695, може без зміни параметрів налаштування машини та з тою самою кількістю вугілля і довжиною порожнини досягти середнього показника заповнення кулястим вугіллям - приблизно 9195 по об'єму за умови підтримання задовільної робочої швидкості, наприклад, 1500 заготовок - фільтрів на хвилину. Крім того, виявилося, що робота машини з кулястим вугіллям супроводжувалася значно меншим виділенням пилу, а зібране розсипане вугілля було придатним до повторного використання і не було о потрісканим, що часто відбувається у випадку гранульованого вугілля.
Ге) Іншим аспектом цього винаходу є поліпшений смак сигарети, що містить у фільтрі кулясте вугілля замість гранульованого. Як більш повно пояснюється нижче, було виявлено, що за шкалою переваги від 1 до 7 балів американські курці оцінювали рівень переваги контрольної сигарети без вугілля на найвищому рівні (згідно з ов перевагою, яку вони віддавали безвугільним фільтрам). Ті самі курці оцінювали своє відношення до сигарети з гранульованим вугіллям на нижчому рівні. Але коли вони палили сигарети того самого виду з кулястим вугіллям,
Ф) рівень їхньої переваги зростав до рівня, що був проміжним серед двох інших оцінок. Такі результати свідчать ка про значне зростання рівня уподобання виробів із кулястим вугіллям у порівнянні з виробами, що містять гранульоване вугілля. 60 Стосовно активованого кулястого вугілля виявлено, що значна частина розподілення його розміру пор припадає на діапазон мікропор та мезопор (менше за 50А) з відносно малою долею розподілення у діапазоні макропор - більше за 500А. Не бажаючи зв'язувати себе далі теорією, зазначимо, що вважається: при меншій кількості макропор кулясте вугілля має меншу тенденцію до затримання смолистих речовин з головного струменя диму, замість чого дозволяє ароматичним складовим диму проходити через набивку з вугільних 65 кульок. На відміну від цього, гранульоване (РІСА) вугілля має більшу частину розподілення розмірів пор у діапазоні макропор (діапазон розмірів більше за 500А), що зумовлює тенденцію затримувати частинки більших розмірів, що містять смолисті речовини та ароматизатори.
Крім того, гранульоване вугілля виробляється з органічних матеріалів, таких як шкаралупа кокосових та інших горіхів або деревина. Тобто вважається, що їх натуральне походження призводить до значно більшої кількості попелу та присутності різних металів та інших матеріалів і забруднень, яких немає у кулястому вугіллі. Цей аспект також вважається обставиною, що призводить до кращого суб'єктивного враження щодо кулястого вугілля у порівнянні з гранульованим вугіллям.
Існують три головні обставини стосовно оброблюваності на машинах та вибору вугільного матеріалу для використання у сигаретних фільтрах. Одною з цих обставин є тенденція машин для виробництва фільтрувальних 7/0 Мундштуків як таких створювати пил під час виконання операцій технологічного процесу виробництва сигарет.
Пил може продовжувати являти собою труднощі у обробці таких виробів. Іншою обставиною є витрати на виконання операцій термічної обробки під час активації вугілля. Чим більше випалення, тим більша маса вихідного матеріалу витрачається даремно. Крім того, при більших рівнях активації в результаті втрати маси та густини вугілля воно стає більш крихким. До того ж існують обмеження на те наскільки короткою довжину 7/5 Порожнини можна зробити та заповнити при виконанні операцій виготовлення фільтрувальних мундштуків типу "пробка-проміжок-пробка". У сучасних машин для виготовлення фільтрувальних мундштуків перевага віддається довжині порожнини приблизно 4-бмм. Порожнини довжиною менше за 4мм викликають труднощі у виробництві та їм перевага не віддається.
На ефективність затримання газової фази впливає розмір частинки та діаметр кульки: менші гранули го Виявляють більшу ефективність. Крім того, взагалі чим більше вугілля активоване, тим більше він ефективний щодо затримання газової фази. Однак оброблюваність на машині (фактор утворення пилу) та витрат на активаційну обробку є міркуваннями з протилежного боку щодо того, який рівень активації є потрібним. Баланс досягається зменшенням діаметра кульки до діапазону, якому віддається перевага, - приблизно від 0,2мм до 0,7мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, 0,2-0,4мм, за рівня активації, що відповідає питомій сч поверхні в діапазоні 1000-1600м2/г БЕТ (вимірюваній за методом Брунауера, Емета і Теллера, далі "м"/г БЕТ"), за варіантом, якому віддається більша перевага, в діапазоні 1100-1300м 2/г БЕТ. Однак дуже малі кульки мають о тенденцію настільки щільно вкладатися до порожнини фільтра, що це викликає занадто велике падіння тиску через цю порожнину до такого рівня, який може виявитися небажаним. В деяких застосуваннях, таких як варіанти здійснення, яким віддається перевага, бажано уникати надмірних падінь тиску. Відповідно розміром Ге) сферичної кульки, якому віддається більша перевага, є діаметр приблизно 0,35мм. Діапазони розмірів, яким віддається перевага, також сприяють належній та чистій роботі машин для виготовлення фільтрувальних о мундштуків. --
Чим меншою є вугільна кулька, тим більш щільно вкладаються ці кульки. Це підвищує падіння тиску.
Відповідно тенденція до завжди малого діаметра кульки для підвищення ефективності затримання газової фази - входить у протиріччя з необхідністю зоставатися у попередньо визначених межах щодо падіння тиску через (се) фільтр, тобто в межах побажань курців відносно опору просмоктуванню при палінні сигарети.
Фіг.7 являє собою графік процента пропускання 1,3-бутадієну за затяжку через кінець сигарети, що вставляється в рот, для різних розмірів (діаметрів) вугільних кульок. Використані кулясті вугільні матеріали « становлять 75мг активованого кулястого вугілля діаметром 0,7мм у довжині набивки 2,7мм (крива 100 на Фіг.7), 75мг активованого кулястого вугілля діаметром 0,5мм у довжині набивки 2,бмм (крива 102) та 75мг активованого - с кулястого вугілля діаметром О0,35мм у довжині набивки 2,5мм (крива 104). Усі порожнини мали стан повної а набивки. "» З Фіг.7 видно, що в меншого діаметра кульки поліпшуються характеристики щодо затримання 1,3-бутадієну, а також він зберігає ефективність на протязі усіх затяжок. Зокрема виявилося, що 75мг кульок фірми Кигепна
СПпетіса! Іпдивігу Со., Ца. (Японія) при діаметрі О0,35мм із повністю заповненою порожниною довжиною 2,5мМмМ (ее) усуває практично увесь 1,3-бутадієн із сигарети на протязі усіх восьми затяжок з неї, незважаючи на відносно - малі величини площа поверхні-маса.
Рівень поверхневої активності кулястого матеріалу на Фіг.7 знаходиться у діапазоні 1000-1600м 2/г БЕТ, за - варіантом, якому віддається перевага, 1100-1300м 2/г БЕТ. Слід зазначити, що результат, що показується о 20 лінією 104, являє собою майже повне затримання 1,3-бутадієну, а лінія 102 показує значне (близько 9096) зниження кількості 1,3-бутадієну. ср Фіг.8 являє собою графік процента пропускання 1,3-бутадієну за затяжку через кінець сигарети, що вставляється в рот, для різних діаметрів кулястого вугілля: 75мг вугільних кульок діаметром 0,35мм у довжині порожнини 2,5мм (крива 108 на Фіг.8), 48мг гранульованого (РІСА) вугілля 40хбОмеш у довжині порожнини 2,5мМмМ 29 (крива 110), 4б6мг гранульованого (РІСА) вугілля 20 х5Омеш у довжині порожнини 2,5мм (крива 112), 180мг
ГФ) гранульованого (РІСА) вугілля 20 х5Омеш у довжині порожнини 12мм (крива 114), а також стандартної 7 контрольної сигарети 1КА4Е (крива 116).
При порівнянні Фіг.7 та Фіг.8 видно, що гранульоване вугілля 40 ХбОмеш з дозуванням 48мг до порожнини во 2,5мм (крива 110 на Фіг.8) показує в основному ті самі результати, що й кулясте вугілля діаметром 0,35мм (крива 108 на Фіг.7). Однак відомо, що РІСА вугілля 40хбО0меш надзвичайно важке у поводженні при роботі на машині для виготовлення фільтрувальних мундштуків (значне утворення пилу, що впливає на параметри).
Напроти, кулясте вугілля діаметром 0,35мм при дозуванні 75мг показало добрі властивості у поводженні з ними без значного утворення пилу при роботі машини як завдяки добрим загальним характеристикам текучості де /Кулястого вугілля, так і його більшої густини та твердості (що спостерігається при низьких та помірних рівнях активації). Відповідно кулясте вугілля досягає тих самих характеристик, що й супертонкодисперсне гранульоване вугілля (РІСА), проте з розмірами, що дозволяють зручне поводження з ним при роботі на обладнанні для виробництва сигарет. Це є його значною перевагою.
Взагалі вугільні кульки є більш густим та твердим матеріалом, ніж подрібнене вугілля РІСА. Відповідно утворення пилу під час виробництва та виконання інших операцій з сигаретними фільтрами, що містять кулясте вугілля, є меншим, а заповнення порожнин є більш рівномірним та повним, ніж для гранульованого вугілля.
При використанні кулястого вугілля діаметра 0,35мм та дозуванням 75мг при заповненому стані досягається відмінна ефективність затримання газової фази, як показано лінією 104 на Фіг.7. Однак при довжині окружності стандартної сигарети (24мм) така доза повністю заповнює порожнину довжиною 2,5мм, що важко виконати у 70 виробництві. Відповідно перевагу може бути віддано використанню активованого кулястого вугілля іншого виду з подібним або бажано тим самим розміром кульок, однак з меншим або відсутнім активуванням для економії коштів та поліпшення оброблюваності на машинах. Експерименти по змішуванню 75мг кулястого вугілля зі скляними кульками в об'ємній пропорції 1/3 кулястого вугілля та 2/3 кулястого скла показали практично ті самі характеристики щодо затримання газової фази, що й для того самого дозування 75мг як такого. Відповідно /5 перевагу може бути віддано змішуванню 75мг активованого кулястого вугілля з додатковими кульками неактивованого вугілля, що за варіантом, якому віддається перевага, має той самий діаметр та достатню масу для заповнення порожнини довжиною бмм, або ж з такою додатковою кількістю, що може знадобитися для заповнення порожнини, що традиційно використовується даним виробником сигарет. Така комбінація кульок активованого та неактивованого вугілля дає такі самі результати з меншими витратами, тому що нема потреби 2о повністю заповнювати порожнину більш дорогими кульками активованого вугілля. Дальшою перевагою такого винаходу є те, що виробники сигарет можуть заздалегідь обирати розмір порожнини для свого ряду марок сигарет та мають вільний вибір кількості вугілля для заповнення різноманітних частин або об'ємів, заповнюючи будь-який об'єм, що залишається у заздалегідь вибраній порожнині, неактивованим (або ж активованим до меншого ступеня) кулястим матеріалом, кулястим матеріалом, що містить ароматизатори, або іншим с ов Відповідним наповнювачем. Якщо смаки курців змінюються, або у відповідь на інші обставини пропорція активованого кулястого вугілля всередині фільтра може бути змінена без труднощів, таких як необхідність і) змінювати розмір порожнини в загальній конструкції сигарети або зміни в розмірах та налаштуваннях обладнання для виробництва фільтрів та сигарет. Це є значною перевагою у організації операцій виробництва сигарет. б зо Фіг.9 являє собою стовпчасту діаграму, що показує відносно схожий вплив на процент пропускання 1,3-бутадієну для фільтрів тільки з кулястим вугіллям, а також тих, де з кулястими гранулами кулясте вугілля о змішано з неадсорбувальними наповнювачами. Стовпчик 120 на Фіг.9 відповідає стандартній контрольній «- сигареті 1К4Е і показує, що через кінець сигарети, що вставляється в рот, протягом процесу паління після восьми затяжок пропускається близько 8690 1,3-бутадієну. Стовпчики 122 та 124 відповідають конструкції --
Зв сигарети, що є подібною до зображеної на Фіг.5, однак з ацетатцелюлозою без вугілля (стовпчик 122), а також со
ЗвОмг скляних кульок без вугілля (стовпчик 124). Після близько восьми затяжок загальний процент пропускання 1,3-бутадієну через кінець, що вставляється в рот, в обох цих сигаретах є високим, приблизно 9195 для стовпчика 122 та 8295 для стовпчика 124. Стовпчики 126, 128 та 130 відповідають конструкціям сигарети, що є подібними до зображеної на Фіг.5, однак у кожному з цих прикладів порожнину фільтра заповнено різними « матеріалами. Сигарета, що відповідає стовпчикові 126, має порожнину, яку заповнено /5мг кульокактивованого Ше) с вугілля діаметром 0,35мм. Приблизно тільки 1905 1,3-бутадієну проходить через кінець, що вставляється в рот, в сигарети, що відповідає стовпчикові 126 після восьми затяжок. Подібні ж результати досягаються в сигарет, що ;» відповідають стовпчикам 128 та 130, де порожнини фільтрів також заповнені 75мг кульок активованого вугілля діаметром О0,35мм, але у суміші з неадсорбувальними домішками. Сигарета, що відповідає стовпчикові 128, містить 190мг скляних кульок, перемішаних з вугільними кульками, а сигарета, що відповідає стовпчикові 130,
Го! містить ЗвОмг скляних кульок, перемішаних з вугільними кульками. В кожному з прикладів загальний процент пропускання 1,3-бутадієну через кінець сигарети, що вставляється в рот, після восьми затяжок становить - близько 295. У підсумку ті фільтри, що містять кульки активованого вугілля в суміші з неадсорбувальними - наповнювачами, показують приблизно ті самі результати, що й фільтри з еквівалентною вагою кульок 5р активованого вугілля у незмішаному стані. о Наведена нижче таблиця 1 показує розподілення розмірів пор для таких активованих вугільних матеріалів:
Ге) вугілля РІСА 20 х50меш на дюйм та 40хбОмеш на дюйм, а також кулястих вугільних матеріалів, що мають діаметри 0,7мм, 0,5мм та 0,ЗБ5мм з двох різних партій.
Ф) іме) 60 б5
Таблиця 1 ж Об'єми пор за ОБЕТ 9 Об'ємна Площа Об'єм мікро Загальний
Зразок густина поверхні за (см3/г) об'єм г/см3 БЕТ (м3/г см3/г 20х50 меш 40х60 меш
Кульки партія 0,57 1129 0,4549 1 діаметр 0,7 мм
Кульки партія 0,58 1247 0,4791 0,4906
І діаметр го 19,5 ММ Щ
І діаметр 0,35 мм 2 діаметр (о) 0,5 мм
Кульки партія 0,58 1244 0,4750 0,5030
НБН НБН НН ПОН ЦЕ зо 10,35 мм о 7 ОЕТ - функціональна теорія густини, що є статистичною термодинамічною теорією, яка базується на «- молекулярній основі, що припускає зв'язок ізотерми адсорбції з мікроскопічними властивостями даної системи
Див: Р.А. УУерр та С. От, Апаїуйса! Меййодз іп Ріпе Рагіісіє Тесппоіоду, Місготеїйгісв Іпвігитепі ж
Согрогаййоп, Могсгов5, СА, 1977, стор.811. со
Вугілля РІСА має об'ємну густину приблизно 0,37г/см У, тоді як активоване кулясте вугілля з вугілля, якому віддається перевага, мають об'ємну густину більше ніж 0,5г/см З за варіантом, якому віддається більша перевага, у діапазоні 0,55-0,6г/см3. «
Слід усвідомлювати, що активовані кулясті вугілля з прикладів здійснень, яким віддається перевага, можуть змішуватися, комбінуватися та поєднуватися у інші способи з іншими адсорбентами, такими як цеоліти, - с молекулярні сита, композитні матеріали або шаруваті матеріали, глини, глиноземи, інші окисли металів, и силікати та фосфати металів, силікагелі та модифіковані силікагелі, такі як кульки З-амінопропілсилілового ,» (АРБ) силікагелю.
Наведена нижче таблиця 2 показує у порівнянні зі стандартною контрольною сигаретою 1К4Е загальний процент пропускання складників зазначеної газової фази для конструкцій сигаретних фільтрів із порожниною, (ее) показаною на Фіг.5, яку заповнено зазначеними матеріалами. - - о 50 іЧе)
Ф) іме) 60 б5
Таблиця 2 контроль- |75 мг 75 мг 75 мг 380 мг 30 мг 40 мг 40 мг 50 мг 46 мг 48 мг 75 мг 75 мг ка ІКАЕ |кулястого |кулястого |кулястого |скляних |кулястого |кулястого |кулястого |кулястого |20х50 40х60 кулястого |кулястого вугілля вугілля |вугілля кульок вугілля вугілля вугілля вугілля РІСА РІСА вугілля вугілля діаметром Ідіаметром Іідіаметром Ідіаметром діаметром |діаметром |діаметром діаметром |діамєтром 0,35 мм |0,35 мм та0,35 мм та 0,35 мм та|0,35 мм та|0,35 мм та|0,35 мм та! 0,7 мм 0,5 мм 190 мг 380 мг 70 мг 60 мг 60 мг 50 мг скляних |скляних силіка- силіка- силіка- силіка- кульок кульок телю гелю гелю гелю суміш суміш) | суміш, вуглецю 70 (Пропеяї | 95 | 18 | 23 | 23 | 980 28 46. водню
Етан. | 90 1 7 | 7 | 79 | 7 | 7 | 0 | 77 | 788 | 75 | 75 | 8951 76 (Пропадієн| МОЮ | 18 122 Ії 45 39 43 | юю | п | 7 | з бутадієн
Пзопренї | 94 | 3 2 | 2 | 9 | 4 | 4 | з | 1 їЇ/ 4 | 0 | зх | 7 5 шен | 11171711 717171 1 пентадієн 153- З 1 1 104 4 3 1 2 39 дикло- гексадієн
Метил- 87 2 І 1 3 2 1 2 50 5 цикло- пентадієн 22 ле | 7117 й альдегід альдегід (дкролен | 2 | 1 | 1 1 2 79 А З о диеюн 1-1 о -5-- -А 5 - -- 52 2 --
ІДацетил | 84 | 1 | 1 1 0 | 79 Її 0 | Го с пек МИТ етилкетон се НИ ОБЛ НБН ШОЕ ПО о альдегід контроль- |75 мг 75 мг 75 мг 380 мг 30 мг 40 мг 40 мг 50 мг 46 мг 48 мг 75 мг 75 мг на 14 /|кулястого |кулястого |кулястого |скляних |кулястого |кулястого |кулястого |кулястого 20х50) 40х60 кулястого |кулястого (є) вугілля |вугілля |вугілля // |Кульок вугілля вугілля |вугілля вугілля РІСА РІСА вугілля вугілля діаметром |дізметром |Ідіаметром діаметром діаметром |діаметром Ідіаметром діаметром |діаметром 0,35 мм 0,35 мм та|0,35 мм та 0,35 мм таЮ0,35 мм та|0,35 мм та0,35 мм та 0,7 мм 0,5 мм («в») 19 мг 380 мг 70 мг 60 мг 60 ме 50 мг скляних |скляних силіка- силіка- |силіка» силіка- че: кульок кульок гелю гелю гелю лю іш. суміш. суміш: «- (Бензол. | 96 | 2 | 1 1 1 196 1 Щ 5 1! 3 | 1 7 1 1 2 | 0 1 29 1 5 (Толувл. | 86 2 | 1 | 0. | 85 1|72 1 | 1 ЇЇ 07172 1 0 1 3 онітрил
Метил- 2 2 1 122 6 З 2 Ї 3 4 фуран 72,57 5 3 4 2 1 3 58 диметил- фуран « волень - с Нй НБН НБН НБН ПОБАННЯ НОБЬННЯ НОБННЯ НБН ННЯ НОЯ ПОВИ НОВ с сульфід "з меркаптан
ПО а нкони нс ШИЯ ПОН НОЯ КОЛЕ ННЯ КОЛОН НО НААН НОЖЕННЯ НААН ПОН пірол (Кестн.о | 77 | 2 | 1 | о 1 89 | 5 ЇЇ 3 | 5 ГГ 2 ! 0 | 0 | 19 1 5 (Ацетилен| 99 | 113 | пз | 121 | 14 | 91 | 95 | 08 | п5 | 92 | 102 | 121 | юх со За варіантом, якому віддається перевага, ароматизатор додається до кулястого вугілля розбризкуванням - ароматизатора на партією активованого вугілля у перемішувальному (галтувальному) барабані, або ж у -3з киплячому псевдозрідженому шарові з азотом як зріджувальною речовиною, де ароматизатор може розбризкуватися на вугілля, що знаходиться у цьому шарові. В межах цього винаходу є також нанесення ав) 20 ароматизатора на інші фільтрувальні компоненти, або на набивку з вугільних кульок, розміщену окремо, або ж на с будь-який зі згаданих елементів із додаванням ароматизаторів, що виконується на одну чи кілька обгорток фільтра та/або обідковий папір.
Для спеціаліста в цій галузі зрозуміло, що даний винахід може втілюватися у практику у варіантах здійснення, що відрізняються від описаних, які наведені з ілюстративною метою та ні в якому разі не для 25 обмеження винаходу. Наприклад, сигаретні фільтри можуть містити кулясте вугілля, розміщене всередині
ГФ) волокнистої маси, такої як адетатцелюлозний джгут. Також факультативно кожна сферична кулька може мати юю ядро та поверхневий шар з ароматизатора. Обсяг прав за даним винаходом обмежується тільки наведеною нижче формулою винаходу. бо

Claims (1)

  1. Формула винаходу
    1. Сигаретний фільтр, що містить кулясте активоване вугілля сферичної форми, яке має діаметр в діапазоні, приблизно, від 0,20 мм до 0,70 мм. б5 2. Сигаретний фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що кулясте активоване вугілля сферичної форми має діаметр в діапазоні від 0,20 мм до 0,40 мм.
    З. Сигаретний фільтр за п. 2, який відрізняється тим, що кулясте активоване вугілля сферичної форми має діаметр приблизно 0,35 мм.
    4. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні частина згаданого матеріалу - кулястого вугілля - має питому поверхню не більше за 1600 м/г за БЕТ.
    5. Сигаретний фільтр за п. 4, який відрізняється тим, що принаймні частина згаданого матеріалу - кулястого вугілля - має питому поверхню в діапазоні 1100-1300 м2/г за БЕТ.
    6. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кулясте активоване
    70. вугілля має густину більше ніж 0,5 г/см.
    7. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні частина кулястого вугілля має питомий об'єм мікропор, визначений за функціональною теорією густини (ОБЕТ), щонайменше 0,4 смуУ/г, а загальний об'єм пор становить не більше ніж 0,6 смУ/г.
    8. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що має порожнину, і 72 згадане кулясте вугілля практично повністю заповнює цю порожнину.
    9. Сигаретний фільтр за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що має порожнину, і згадане кулясте вугілля сферичної форми заповнює цю порожнину приблизно на 80-9590.
    10. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить активоване кулясте вугілля у такій кількості, яка є достатньою для зменшення вмісту щонайменше одного складника диму на потрібну величину.
    11. Сигаретний фільтр за п. 10, який відрізняється тим, що містить активоване кулясте вугілля у такій кількості, яка є достатньою для зменшення вмісту 1,3-бутадієну на приблизно 9095 або більше.
    12. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кількість кулястого активованого вугілля становить приблизно 70-180 мг. с
    13. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить другий г) кулястий матеріал, який у порівнянні з активованим кулястим вугіллям характеризується меншим ступенем активації або є неактивованим.
    14. Сигаретний фільтр за п. 13, який відрізняється тим, що другий кулястий матеріал включає в себе кулясте вугілля практично того самого діаметра, що й кулясте активоване вугілля. б»
    15. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадане кулясте о вугілля сферичної форми включає в себе першу групу окремих кульок практично одного й того самого діаметра та другу групу окремих кульок практично одного й того самого діаметра, який є меншим від діаметра кульок. Є" першої групи. «-
    16. Сигаретний фільтр за п. 15, який відрізняється тим, що кульки сферичної форми другої групи мають 3о радіус, що становить приблизно З від радіуса кульок першої групи. со (5) 2
    17. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що має циліндричну « порожнину, а згадане кулясте вугілля сферичної форми включає в себе кульки, діаметри яких становлять від - 30 1м0о до 1/40 діаметра цієї циліндричної порожнини. с 18. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні частина з» кулястого вугілля сферичної форми є ароматизованою.
    19. Сигаретний фільтр за п. 18, який відрізняється тим, що містить щонайменше один додатковий ароматизуючий сегмент, розташований нижче за ходом диму від згаданого ароматизованого кулястого вугілля сферичної форми. со 20. Сигаретний фільтр за п. 19, який відрізняється тим, що згаданий додатковий ароматизуючий елемент - містить нитку з ароматизатором.
    21. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить ароматизуючий - елемент, розташований нижче за ходом диму від кулястого вугілля сферичної форми. ав | 20 22. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сферична форма згаданому кулястому вугіллю надана шляхом суспендування розчинного попередника вугілля у рідині з со подальшим твердінням та коксуванням цього попередника.
    23. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кулясте вугілля сферичної форми взаємодіє з матеріалом, вибраним з групи, до якої входять цеоліт, силікагель, модифікований 55 силікагель, неорганічні полімери, глина, окисли металів, силікати металів, алюмінофосфати та фосфати металів. ГФ) 24. Сигаретний фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що має циліндричну форму, порожнина, яку практично повністю заповнює згадане кулясте вугілля, має діаметр, який приблизно дорівнює о діаметрові фільтра, а довжина цієї порожнини становить приблизно від 2,5 мм до 12 мм.
    25. Сигарета, яка має тютюновий стрижень та сигаретний фільтр за будь-яким з пп. 1-24. б5
UA20040806606A 2002-01-09 2003-09-01 Cigarette filter with spherical beaded carbon UA81109C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34755802P 2002-01-09 2002-01-09
PCT/US2003/000654 WO2003059096A1 (en) 2002-01-09 2003-01-09 Cigarette filter with beaded carbon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA81109C2 true UA81109C2 (en) 2007-12-10

Family

ID=38291053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20040806606A UA81109C2 (en) 2002-01-09 2003-09-01 Cigarette filter with spherical beaded carbon

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA81109C2 (uk)
ZA (1) ZA200405435B (uk)

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200405435B (en) 2006-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101021324B1 (ko) 비드형 탄소를 가진 궐련 필터
US7784471B2 (en) Cigarette filter with beaded carbon
JP4028802B2 (ja) 紙巻きたばこ及び下流香味添加を持つフィルター
AU2008340634B2 (en) Filter including randomly-oriented fibers for reduction of particle breakthrough
US6814786B1 (en) Filters including segmented monolithic sorbent for gas-phase filtration
KR20080114794A (ko) 흡연 물품의 필터
KR20240119069A (ko) 활성 종이
UA81109C2 (en) Cigarette filter with spherical beaded carbon
HK1066452B (en) Cigarette filter with beaded carbon
AU2002245480A1 (en) Cigarette and filter with downstream flavor addition