Фільтр для сигарет та сигарета з таким фільтром

1. Фільтр для сигарет для видалення складників газоподібної фази з головного струменя сигаретного диму під час просмоктування такого диму крізь фільтр, який має секцію з активованих вуглецевих волокон, який відрізняється тим, що секція з активованих вуглецеви х волокон містить джгут з активованих вуглецевих волокон, значною мірою вирівняних одне відносно одного для орієнтації в одному і тому напрямку. 2. Фільтр для сигарет за п. 1, який відрізняється тим, що більшість активованих вуглецевих волокон мають площу поверхні приблизно від 1000м 2/г до 3000м 2/г, об'єм мікропор приблизно від 0,30см 3/г до 0,8см 3/г та діаметр волокна приблизно від 5мкм до 100мкм. 3. Фільтр для сигарет за п. 1, який відрізняється тим, що включає в себе сипкий адсорбівний матеріал, розсіяний серед активованих вуглецевих волокон. 4. Фільтр для сигарет за п. 3, який відрізняється тим, що сипкий матеріал вибраний з групи, що складається з активованого вугілля, силікагелю, АПС-силікагелю та цеоліту. 5. Фільтр для сигарет за п. 4, який відрізняється тим, що сипкий матеріал знаходиться у формі, вибраній з групи, що складається з гранул, кульок та гр убозернистих порошків. 6. Фільтр для сигарет за п. 1, який відрізняється тим, що включає в себе секцію з ацетатцелюлози, прилеглу до секції з активованих вуглецеви х волокон. 2 (19) 1 3 78294 4 18. Сигарета, яка має тютюновий пруток та розтаз активованого вугілля, силікагелю, АПСшований нижче за ходом диму фільтр для видасилікагелю та цеоліту. лення складників газоподібної фази з головного 22. Сигарета за п. 18, яка відрізняється тим, що струменя сигаретного диму під час просмоктуванвключає в себе шар сипкого адсорбівного матеріня диму крізь фільтр, який має секцію з активоваалу, прилеглий до секції фільтра з активованих них вуглецеви х волокон, яка відрізняється тим, вуглецевих волокон. що секція з активованих вуглецевих волокон міс23. Сигарета за п. 22, яка відрізняється тим, що тить джгут з активованих вуглецевих волокон, знасипкий адсорбівний матеріал вибраний з групи, що чною мірою вирівняних одне відносно одного для складається з вугілля, силікагелю, АПС-силікагелю орієнтації в напрямку потоку тютюнового диму та цеоліту. крізь фільтр. 24. Сигарета за п. 18, яка відрізняється тим, що 19. Сигарета за п. 18, яка відрізняється тим, що секція фільтра з активованих вуглецевих волокон більшість з активованих вуглецевих волокон мавключає в себе нарізний стрижень, який має гвинють площу поверхні приблизно від 1000м 2/г до тову канавку на своїй зовнішній поверхні, причому 3000м 2/г, об'єм мікропор приблизно від 0,30см 3/г джгут з активованих вуглецевих волокон розташодо 0,8см 3/г та діаметр волокон приблизно від 5мкм ваний у цій канавці. до 100мкм. 25. Сигарета за п. 24, яка відрізняється тим, що 20. Сигарета за п. 18, яка відрізняється тим, що включає в себе сипкий адсорбівний матеріал, розвключає в себе сипкий адсорбівний матеріал, розсіяний серед активованих вуглецевих волокон. сіяний серед активованих вуглецевих волокон. 26. Сигарета за п. 24, яка відрізняється тим, що 21. Сигарета за п. 20, яка відрізняється тим, що нарізний стрижень виготовлений з матеріалу, вибсипкий матеріал вибраний з групи, що складається раного з групи, що складається з пластмаси, металів, дерева та целюлозних матеріалів. Винахід має відношення до фільтрів для сигарет, що включають в себе активовані вуглецеві волокна, зокрема, до фільтрів для сигарет, що включають в себе джгут активованих вуглецевих волокон із сипким адсорбентом (або без нього) усередині для видалення компонентів газоподібної фази з головного струменя тютюнового диму шляхом адсорбції таких компонентів газоподібної фази за допомогою активованих вуглецеви х волокон. Фільтри з активованого вугілля для адсорбції та сепарації вже застосовувалися у конструкції фільтрів для сигарет. Коли гранульоване активоване вугілля застосовується у конструкції фільтра, наприклад, за схемою "пробка-проміжок-пробка", особливу увагу треба приділяти забезпеченню відсутності відкритих проміжків для проходу диму для обходу шару активованого вугілля. Незакриті проміжки у вуглецевому шарі, наприклад, канали, призводять до втрат ефективності фільтрування. Активоване вугілля у гранульованій формі вже застосовувалось у минулому для видалення складників газоподібної фази сигаретного диму. У таких способах головний струмінь диму вступає в контакт з шаром гранульованого активованого вугілля для абсорбування складників, що мають бути видалені. Ефективність видалення у таких способів звичайно обмежується адсорбційною здатністю шару адсорбенту, яка визначається загальною площею поверхні та об'ємом пір у зоні мікропористості, досяжній для струменя диму. Звичайно мікропорами вважаються пори шириною менше за 20А. Ефективність видалення у таких способів також обмежується описаним вище явищем обходу усередині гранульованого шару, коли струмінь диму проходить через цей шар без такого контакту з адсорбентом, який є достатнім для ефективної передачі маси. Для протидії втраті ефективності в результаті обмеження останнього виду типовим рішенням є конструювання фільтра з надлишковою та резервною кількістю адсорбівного матеріалу з метою компенсації втрат ефективності, обумовлених таким обходом. Шари активованого вугілля у сипкому гранульованому вигляді, що знаходяться усередині порожнини фільтра для сигарет, чутливі до таких обходів, тому що потрібне 100% заповнення, щоб забезпечити "нерухомий шар" адсорбенту з каналами, зведеними до мінімуму. Таке 100% заповнення дуже рідко досягається з достатньою стабільністю за умов застосування високошвидкісного виробничого обладнання. Іншим типовим рішенням для уникнення обходів диму крізь цей шар є застосування сипких матеріалів малих діаметрів для забезпечення щільного контакту адсорбата з адсорбентом, однак таке рішення звичайно призводить до небажано високих падінь тиску на такому фільтрі. Адсорбівні матеріали, такі як активовані вугілля, цеоліти, силікагелі та 3амінопропілсилілзаміщені силікагелі (АПСсилікагелі) є пористими матеріалами, здатними до видаляння компонентів газоподібної фази із сигаретного диму. Більшість з адсорбівних матеріалів, доступних на ринку, знаходяться у гранульованій або порошкоподібній формі. Матеріали у гранульованих формах викликають труднощі у досягненні потрібних конструктивних або функціональних характеристик у фільтрах для сигарет з причини осаджування після закінчення процесу виготовлення, тоді як матеріали у порошкоподібних формах спричиняють занадто великі втрати тиску, щоб застосовуватися на практиці. Фільтри для сигарет, сконструйовані із застосуванням тільки скручених ацетатцелюлозних джгутів, мають недостатню активність у зменшенні вмісту газоподібних складників диму, таких як формальдегід, ацетальдегід, акролеїн, 1,3-бутадієн 5 78294 6 та бензол. Адсорбівні матеріали, такі як активовані проникну обгортку для утворення фільтрувальних вугілля, цеоліти, силікагелі та АПС-силікагелі, що мундштуків для сигарет із джгутів активованого здатні до видалення газоподібних складників із вуглецевого волокна. Фільтрувальний матеріал сигаретного диму, можуть розташовуватися між циліндричної форми з переплетених активованих волокнами ацетатцелюлозних джгутів під час провуглецевих волокон, що утворюється у результаті, цесу виготовлення фільтрувального мундштука. являє собою звивистий шлях для проходу сигареОднак пластифікатори (такі як триацетин), що частного диму, що надходить, крізь активну зону цих то застосовуються у таких процесах, мають тендеволокон для ефективної масопередачі та адсорбнцію до зниження активності введених адсорбенції. Обхід диму зводиться до мінімуму завдяки тів. Інші методи введення адсорбівних матеріалів у звивистій природі струменя, що проходить крізь фільтри для сигарет включають розташування волокнистий матеріал, у той самий час уникаючи гранул між ацетатцелюлозних пробок у конструкзанадто високих падінь тиску на такому фільтрі. В ціях типу пробка-проміжок-пробка. Щоб уникнути результаті, ефективність видалення складників високих опорів просмоктуванню (resistance-toгазоподібної фази підвищується, а потрібна маса draw, RTD), застосовуються тільки гранули достаадсорбенту при застосуванні таких волокон зментньо великих розмірів. шується у порівнянні з випадком, коли використоУ патенті США №6,257,242 описаний фільтрувувалось сипке активоване вугілля, з тою самою вальний елемент для зниження вмісту або видаефективністю. лення компонентів пароподібної фази повітря або Застосування активованих вуглецеви х володиму. Перша секція фільтра містить активовану кон у вигляді джгутів для виготовлення монолітних вуглецеву тканину, а друга секція фільтра містить фільтрів має переваги у порівнянні з іншими вугсуміш каталітично активованого вугілля та кокосолецевими конструкціями в тому, що (1) пружність вого активованого вугілля. Ткана та неткана вугактивованих вуглецеви х волокон у джгутах забезлецева тканина включає в себе волокна, поперепечує проникний нерухомий адсорбівний шар із чні відносно напрямку головного стр уменя диму. невеликими можливостями утворення обходів, а Таким чином використання вуглецю з метою адсотакож (2) спосіб та пристрій для перетворення акрбції стає менш ефективним. тивованих вуглецевих волокон на монолітну струкВідповідно до вищезгаданого, одним із предтуру (тобто на монолітну структур у, що включає в метів цього винаходу є фільтр для сигарет, який себе загорнутий джгут активованих вуглецевих включає в себе активовані вуглецеві волокна для волокон) є практично більш пристосованим для підвищення ефективності видалення складників виконання технологічних операцій з високою швигазоподібної фази з головного струменя сигаретдкістю. ного диму. Активовані вуглецеві волокна можуть включаФільтр для сигарет для зниження вмісту склатися до складу фільтра для сигарет шляхом викодників газоподібної фази у головному стр умені ристання секції активованих вуглецеви х волокон, диму включає в себе джгут активованих вуглецещо має форму прутка, у комбінації з другою секцівих волокон, які утримуються разом, утворюючи єю фільтра з ацетатцелюлози. У такій конфігурації циліндричну форму за допомогою пористої або секція активованих вуглецевих волокон може бути непористої обгортки фільтрувального мундштука, розташованою у безпосередній близькості до тющо має, наприклад, діаметр, який практично відтюнового прутка та вище за ходом диму від вентиповідає діаметрові тютюнового прутка. Одним з ляційних отворів сигарети. Секція з ацетатцелювидів активованого вуглецевого волокна, що залози може бути розташованою з того кінця стосовується у такій конструкції, є ізотропні мікросигарети, що вставляється в рот. Завдяки розтапористі вуглецеві волокна на основі пеку з номінашуванню активованих вуглецевих волокон вище льними БЕТ-площами поверхні приблизно від за ходом диму від вентиляційних отворів швид1000м 2/г до 3000м 2/г, об'ємами мікропір приблизно кість струменя диму зменшується, і забезпечуєтьвід 0,30см 3/г до 0,80см 3/г та діаметрами волокон ся більш тривалий час перебування у зоні адсорвід 5мкм до 100мкм. Оскільки такі активовані вугбівних вуглецевих волокон. Такий більш тривалий лецеві волокна звичайно мають високу пружність, час перебування сприяє поліпшенню масопередато джгут волокон утворює достатню силу, що чі від стр уменя диму до адсорбенту. спрямована назовні і діє на свою обгортку, щоб У іншій конструкції джгут активованих вуглецеформувати проникний фільтрувальний матеріал з вих волокон може бути розташованим нижче за монолітною структурою "нерухомого шару". Оптиходом диму від ацетатцелюлозного джгута. Актимальна вага активованих вуглецеви х волокон на вовані вуглецеві волокна можуть також перемішуодиницю довжини вибирається таким чином, щоб ватися з іншими фільтрувальними волокнами, таотримати потрібне падіння тиску на одиницю довкими як ацетатцелюлозні волокна. Обом видам жини, не залишаючи при цьому достатньо великих волокон надається форма прутка, порізаного на відкритих проміжків крізь матеріал, що могли б секції визначеної довжини, і вони вводяться до призвести до виникнення обходів та зниження фільтра для сигарет. Співвідношення таких переефективності видалення складників газоподібної мішаних волокон може визначатися відповідно до фази. потрібних ефективностей видалення газоподібної Крім того, у процесі виготовлення таких фільтфази та загальної маси твердих частинок (МТЧ). рів активовані вуглецеві волокна, що надходять у Взагалі, активовані вуглецеві волокна виявлявигляді мат нетканих або нескінченних джгутів ють більшу ефективність видалення складників волокон, збираються разом, укладаються у цилінгазоподібної фази у порівнянні з подібною масою дричні джгути та загортаються у проникну або несипкого адсорбівного матеріалу. Крім того, такі 7 78294 8 активовані вуглецеві волокна ефективно видаляказаного на Фіг. 7. ють деякі з негазоподібних складників маси тверНа Фіг.1 показана сигарета 10 за цим винаходих частинок шляхом фізичного затримання, змедом, яка включає в себе тютюновий пруток 12 та ншуючи таким чином кількість ацетатцелюлози, складений фільтр 14, що включає в себе секцію 16 потрібної на увесь фільтр для сигарет. Відповідно, фільтра з активованого вуглецевого волокна та менша частина довжини сигарети займається засекцію 18 фільтра з ацетатцелюлози. Обідковий гальною конструкцією фільтра. папір 20 обгортається навколо цього складеного Інші конструкції фільтрів для сигарет включафільтра 14 та прилеглої частини тютюнового прутють в себе активованівуглецеві волокна у комбіка 12 з метою з'єднання та утримання разом цього нації з шаром сипкого адсорбівного матеріалу, тютюнового прутка та складеного фільтра. Обідкотакого як активоване вугілля, силікагелі, АПСвий папір має вентиляційні отвори 22 для введенсилікагелі, цеоліти тощо. Джгут активованих вугня повітря у головний струмінь тютюнового диму лецевих волокон може бути розташований з того під час просмоктування диму через фільтр. Розчи іншого боку шару сипкого адсорбівного матеріташування та кількість вентиляційних отворів моалу. Також сипкий адсорбівний матеріал може же змінюватися у залежності від функціональних включатися до складу таких активованих вуглецехарактеристик, що вимагаються від кінцевого прових волокон у інших конструкціях фільтрів. дукту. Інша конструкція фільтрів включає в себе наСекція 16 фільтра з активованого вуглецевого різний стрижень, виготовлений, наприклад, із плаволокна включає джгут високоактивованих вуглестика, металу, дерева або ацетатцелюлози, з акцевих волокон 24, що призначені для видалення тивованими вуглецевими волокнами, навитими складників газоподібної фази сигаретного диму. усередині витків цього стрижня. Активовані вуглеТакі волокна мають площі поверхні приблизно від цеві волокна можуть перемішуватися з іншими 1000м 2/г до 3000м 2/г, об'єми мікропір приблизно видами волокнистих адсорбівних матеріалів, що від 0,30см 3/г до 0,8см 3/г та діаметр волокон примають різні властивості для утворення потрібного близно від 5мкм до 100мкм, а за варіантом, якому складу диму. Під час куріння цей дим спрямовувіддається перевага, від 5мкм до 50мкм. ється вздовж гвинтової канавки для контакту з У патентах США №4,497,789 та №5,614,164 адсорбівними активованими вуглецевими волокописуються вуглецеві волокна та способи виготонами. Підвищення ефективності адсорбції досягавлення таких вуглецевих волокон. Після належноється шляхом збільшення довжини шляху у порівго активування вуглецеві волокна такого типу монянні з подовжніми вуглецевими волокнами. Така жуть бути застосовані для виготовлення секції 16 гвинтова канавка утворює більш довгий шлях при фільтра. Обидва ці патенти включені до цього однаковій лінійній довжині фільтра. опису шляхом посилання у всій повноті з будьОзнаки новизни та переваги винаходу, на доякою придатною метою. даток до тих, що були зазначені вище, стануть Секція 16 фільтра має форму прутка і включає зрозумілими для спеціалістів у галузі після вициліндр із переплетених вуглецевих волокон 24, вчення наведеного нижче докладного опису разом які в цілому вирівняні один з іншим, що утворює з супровідними фігурами, де аналогічні позначки звивистий шлях для проходу сигаретного диму, що відносяться до аналогічних елементів; на креснадходить, через активну зону волокон для ефекленнях: тивної масопередачі та адсорбції. Небажаний обΦіг.1 являє собою вид збоку сигарети та фільхід тютюнового диму зводиться до мінімуму шлятра за цим винаходом з частковими розрізами для хом усування відкритих проміжків у фільтрі через показу внутрішні х елементів; волокна 16, а надмірно високі падіння тиску на Фіг.2 являє собою вид збоку іншої сигарети та фільтрі запобігаються шляхом регулювання щільфільтра за цим винаходом із частковими розрізаності пакування цих волокон. В результаті ефектими для показу внутрішніх елементів; вність видалення складників газоподібної фази Фіг.3 являє собою подовжній розріз іншого фіпідвищується, і при застосуванні таких волокон льтра для сигарет, де показана його секція, яка необхідна менша маса адсорбівного матеріалу, містить вуглець, згідно з цим винаходом; ніж мала б бути необхідною при застосуванні сипФіг.4 являє собою подовжній розріз ще одного кого активованого вугілля для досягнення такої фільтра для сигарет, де показана його секція, яка самої ефективності видалення. містить вуглець, згідно з цим винаходом; Альтернативною до вищеописаної конструкції Фіг.5 являє собою розріз ще одного фільтра фільтра є така, де активовані вуглецеві волокна 24 для сигарет, де показана його секція, яка містить можуть змішуватися з іншими фільтрувальними вуглець, згідно з цим винаходом; волокнами, такими як, наприклад, ацетатцелюлозФіг.6 являє собою схематичну ілюстрацію проні волокна. Таким чином, секція 16 фільтра з актицесу виготовлення фільтра для сигарет, який вованого вуглецевого волокна може являти собою включає в себе джгут щільно вкладених вуглецесуміш вуглецеви х волокон 24 та ацетатцелюлозвих волокон з або без гранульованого адсорбівноних волокон.го матеріалу, введеного в джгут згідно з винахоСпіввідношення, змішуваних волокон може видом; значатися потрібною ефективністю видалення як Фіг.7 являє собою вид збоку іншої сигарети та газоподібної фази, так і маси твердих частинок фільтра за цим винаходом, із частковими розріза(МТЧ). ми для показу внутрішніх елементів; та Передусім переваги сигарети 10 та її вищеФіг.8 являє собою розріз у відокремленому описаних альтернативних варіантів полягають у стані нарізного стрижня фільтра для сигарет, попідвищенні ефективності видалення складників 9 78294 10 газоподібної фази у порівнянні з відповідною магранульованого активованого вугілля. Результати сою сипких адсорбентів. Також, активовані вуглепоказують, що складники газоподібної фази ефекцеві волокна 24 видаляють шляхом фізичного зативно адсорбуються до порівнянних рівнів за дотримання деякі складники МТЧ негазоподібної помогою активованих вуглецевих волокон при зафази, таким чином зменшуючи кількість потрібної стосуванні приблизно одної третини тієї маси ацетатцелюлози. Ацетатцелюлоза ж традиційно гранульованого активованого вугілля особливо застосовується у конструкціях фільтрів для видависокої ефективності, що була потрібна для досялення складників МТЧ. В результаті уся конструкгнення подібних результатів. Швидка кінетика при ція фільтра займає менше місця у сигареті. застосуванні активованих вуглецевих волокон є Експериментальні дані, які показують відносну повністю очевидною з їхніх переважаючих харакефективність видалення складників газоподібної теристик за період перших 5 або 6 затягувань профази у си гаретному димі, показані нижче у Таблиці тягом цих експериментів. Наведені дані показують 1. У цих експериментах ефективності видалення наявність початку різкої зміни у точці, де відносне газоподібної фази піддавалися вимірюванням на зниження вмісту падає у останніх затягуваннях із послідовних затягуваннях сигаретою з порівнянзастосуванням 66мг активованих вуглецевих воням результатів застосування 66мг активованих локон. вуглецевих волокон проти застосування 180мг * Виготовлена Університетом Кентуккі та застосовується як універсальний контрольний засіб у тютюновій промисловості. ** Простір практично на 100% заповнений 180мг гранул активованого вугілля, і, таким чином, переважаючі результати активованих вуглецеви х волокон є навіть ще значнішими, тому що найбільш поширене обладнання, наявне на ринку, звичайно не забезпечує 100% заповнення гранулами активованого вугілля. Примітка: Гранули активованого вугілля типу Pica мають площу поверхні БЕТ 1600м 2/г та об'ємом мікропір 0,52см 3/г, в той час як активовані вуглецеві волокна типу CARBOFLEX™ мають площу поверхні БЕТ 1300м 2/г та об'ємом мікропір 0,45см 3/г. 11 78294 12 13 78294 14 15 78294 16 17 На Фіг.2 показана інша сигарета 30 за цим винаходом, яка є подібною у багатьох відношеннях до сигарети 10, показаної на Фіг.1, і аналогічні умовні позначки застосовуються для визначення аналогічних елементів. Одною значною відмінністю сигарети 30 є зворотне розташування секції 16 фільтра з активованого вуглецевого волокна та секції 18 фільтра з ацетатцелюлози. У сигареті 30 вуглецеві волокна 24 знаходяться нижче за ходом диму від ацетатцелюлози 18. Якщо потрібно, може бути застосована пробка з ацетатцелюлози з боку, що вставляється в рот. Наприклад, активовані вуглецеві волокна 24 CARBOFLEX™ [що випускаються фірмою Anshan East Asia Carbon Fibers Co. Ltd.], які мають площу поверхні БЕТ приблизно 1329м 2/г та об'єм мікропір приблизно 0,45см 3/г, вводилися під час виготовлення до секцій 16 фільтра. Ці секції фільтра виготовлювалися шляхом формування джгута 78294 18 приблизно з 125мг активованого вуглецевого волокна 24 у вигляді фільтрувального мундштука довжиною 27мм та діаметром приблизно 24,5мм. Такі секції 16 фільтра приєднувалися до контрольних сигарет (сигарет типу 1R4F) нижче за ходом диму від секції 18 фільтра, виготовленої з ацетатцелюлози, яку було приєднане до кожної з контрольних сигарет. Таким чином утворювалася сигарета 30, ще показана на Фіг.2. Кількість найважливіших складників газоподібної фази оцінювалася у перерахуванні на одне затягування у складі диму, що надходив з цих сигарет і порівнювалася з параметрами аналогічного диму, що надходив із сигарет без секцій фільтра з активованих вуглецевих волокон. Відзначалося значне зменшення вмісту складників газоподібної фази в результаті адсорбційної активності фільтрів з активованих вуглецевих волокон. Ці результати показані у Таблиці 2, наведеній нижче. 19 На Фіг.3, Фіг.4 та Фіг.5 показані кількаальтернативних конструкцій фільтрів для сигарет, зокрема із секціями, що містять вуглець, у конструкціях фільтрів. У кожному з цих прикладів сигарет, що включають в себе такі конструкції фільтрів, з боку, що вставляється в рот, при необхідності може бути застосованою секція фільтра з ацетатцелюлози, така як секція 18, показана на Фіг.1. Ha Фіг.3 показаний фільтр 40 для сигарет, що включає в себе комбінацію джгута з активованих вуглецевих волокон 24 та прилеглий до нього шар сипкого адсорбенту 42, такого як, наприклад, вугілля, силікагель, АПС-силікагель або цеоліт. Інший фільтр 50 для сигарет показаний на Фіг.4. Він включає в себе конструкцію типу пробкапроміжок-пробка, у якій відділені один від одного джгути активованих вуглецеви х волокон 24 утворюють між собою порожнину, заповнену сипким адсорбентом 42. Іншу конструкцію фільтра 60 для сигарет показано на Фіг.5. Вона включає в себе джгут активованих вуглецевих волокон 24 з сипким адсорбентом 42, розсіяним між волокнами. У кожному з цих прикладів фільтри для сигарет, показані на Фіг. 3-5, працюють із метою адсорбування складників газоподібної фази з головного струменя тютюнового диму при проходженні цього диму крізь них. Кількості таких активованих вуглецевих волокон та гранульованого адсорбенту вибираються з метою досягнення потрібного ступеня зниження вмісту таких складників газоподібної фази. Як схематично показано на Фіг.6, такий джгут активованих вуглецевих волокон 24 з секції 16 фільтра, показаного на Фіг.1 та Фіг.2, а також джгути волокон, показані на Фіг.3-5, можуть утворюватися витягуванням нескінченного джгута з адсорбівних волокон з регульованим сумарно та на одиничне волокно показником лінійної густини у одиницях денье крізь виготовлену заздалегідь або на місці обгортку 70 фільтра у процесі виготовлення такого фільтра. Після належного вирівнювання та розрізання утворений фільтр може бути вставлений до складеного фільтра, як описано вище. Витягнуті адсорбівні активовані вуглецеві волокна розташовуються та в цілому вирівнюються одне відносно одного таким чином, що утворюються близькі до паралельних проходи між цими волокнами для сприяння високому надходженню МТЧ. Випадкова довільна орієнтація волокон з деякими волокнами, що будуть розташовані у поперечному напрямку до стр уменя диму може призвести до надмірного видаляння МТЧ. Малі компоненти газоподібної фази диму ефективно адсорбуються шляхом дифузії у мікропори вирівняних між собою адсорбівних волокон. Головний струмінь тютюнового диму проходить у тому самому напрямку, у якому зорієнтовані волокна. Висока ефективність видалення газоподібної фази є результатом швидкої кінетики адсорбції та відповідних загальних функціональних можливостей тонких адсорбівних волокон діаметром переважно у діапазоні від 5мкм до 100мкм, а за 78294 20 варіантом, якому віддається перевага, від 5мкм до 50мкм. Введення визначеної кількості сипкого адсорбенту у витягн уті адсорбівні волокна має метою зниження показника вартість-ефективність утворюваного елемента фільтра. Включення 72 сипкого адсорбенту може використовуватися для розподілення сипкого матеріалу 42 між та серед волокон 24 під час виготовлення фільтра, показаного, наприклад, на Фіг.5. Застосування секцій 16 фільтра з активованих вуглецевих волокон, показаного на Фіг.1 та Фіг.2, забезпечує кілька унікальних переваг. Поперше, адсорбенти, виготовлені з нескінченних активованих вуглецевих волокон, можуть вводитися до існуючи х фільтрів для сигарет, ви готовлення яких передбачає високошвидкісні технологічні процеси. По-друге, завдяки пружній природі адсорбентів, виготовлених з активованих вуглецевих волокон, не існує проблеми "осаджування", зв'язаного із застосуванням високошвидкісних технологічних процесів виробництва сипких наповнювачів. По-третє, в адсорбентів, виготовлених з активованих вуглецеви х волокон, більш короткі шляхи для дифузії газу, ніж у сипких адсорбентів; таким чином, ефективність адсорбції газоподібної фази зростає. По-четверте, рівномірне ущільнення витягнутих вирівняних між собою адсорбівних активованих вуглецевих волокон забезпечує стабільні опір посмоктуванню (RTD) та характеристики фільтрації газоподібної фази сигаретного диму. На завершення, близька до паралельної орієнтація активованих вуглецеви х волокон зводить до мінімуму втрати твердої фази диму у вигляді частинок протягом процесу фільтрації, таким чином забезпечуючи максимальне надходження МТЧ у сигарети, коли це потрібно. Це має значення для сигарет або варіантів здійснення сигарети з електричним нагріванням, коли потрібне високе надходження МТЧ. Шляхом компенсування сипкими адсорбентами, розташованими у секціях 60 фільтра, показаного на Фіг.5, або шляхом застосування секцій 16 або 60 фільтра за варіантами здійснення, показаними на Фіг.3 або Фіг.4, утворені фільтри не тільки підтримують переваги застосування адсорбентів з активованих вуглецевих волокон, але й також мають нижчу загальну вартість за однакових функціональних можливостей. Із застосуванням активованого вуглецевого волокна CARBOFLEX™ були вр учн у ви готовлені та випробувані зразки сигарет із секціями 16 та 60 фільтра. З результатів цих випробувань, що наведені нижче у Таблиці 3 та Таблиці 4, зрозуміло, що таким чином утворені фільтри не тільки ефективно видаляють компоненти газоподібної фази, такі як АА (ацетальдегід), HCN (ціанид водню), МеОН (метанол) та ISOP (ізопрен), а також мають високе надходження МТЧ та низький RTD. Заслуговує уваги, що у секції 60 фільтра заміна приблизно половини кількості вуглецевого волокна на більш дешеві вугільні гранули забезпечує порівнянні загальні фільтрувальні характеристики. 21 На Фіг.7 та Фіг.8 показані дальші варіанти здійснення цього винаходу, що включають сигарету 100, яка має тютюновий пруток 102 та фільтр 104, який включає в себе циліндричний нарізний стрижень 106, активовані вуглецеві волокна 108 та пробку з ацетатцелюлози 110. Нарізний стрижень складається з твердого циліндра 112, навколо якого по гвинтовій лінії праворуч або ліворуч навивається похила поверхня, утворюючи таким чином нарізку 114 з відповідною канавкою 116. У поперечному перерізі профіль цієї нарізки, що утворює згадану похилу поверхню, може бути трикутним, прямокутним або, наприклад, заокругленим. Відповідно, поперечний 78294 22 переріз канавки 116 може бути приблизно трикутним, прямокутним або заокругленим. Цей нарізний стрижень 106 має бути таких розмірів, щоб після загортання у обідковий папір 118 утворювався гвинтовий канал, або ж прохід, для сигаретного диму. Джгут з по суті вирівняних активованих вуглецевих волокон 108 навивається по гвинтовій лінії усередині цього каналу вздовж стрижня. Довжина по осі цього нарізного стрижня, форма та площа поперечного перерізу каналу, а також крок (відстань по подовжній осі від будьякої точки одного з витків до відповідної точки наступного по ходу витка) можуть змінюватися з метою досягнення потрібної загальної довжини 23 78294 24 проходу та загального RTD, тим самим задоворізноманітних матеріалів, включаючи пластмаси, льняючи вимоги з адсорбції. Діаметр активованих метал, дерево або, наприклад, целюлозні матевуглецевих волокон може бути в діапазоні від ріали. Під час куріння дим спрямовується вздовж 5мкм до 100мкм, а за варіантом, якому віддаєтьгвинтової канавки для контактування з джгутом ся перевага, від 5мкм до 50мкм, з площами повевуглецевих волокон, що знаходиться всередині. рхні приблизно від 1000м 2/г до 3000м 2/г, та об'Перевага полягає в тому, що така гвинтова канаєми мікропір приблизно від 0,30см 3/г до 0,80см 3/г. вка забезпечує довшу довжину шляху за умови Нарізний стрижень 106 може бути виготовлений з визначеної осьової довжини фільтра. Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601