Фільтр для тютюнового диму

1. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму, який містить адсорбент, покритий полімерним матеріалом в кількості від 0,4 до 5 % (мас.) від маси адсорбенту. 2. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за п. 1, який відрізняється тим, що полімерним матеріалом є поліетилен або поліуретан. 3. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що кількість полімеру становить від 0,9 до 2,1 % (мас.) від маси адсорбенту. 4. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму, який відрізняється тим, що містить адсорбент, покритий поліуретаном. 5. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що адсорбентом є дисперсний адсорбент. 6. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що адсорбентом є одна або кілька речовин з групи, до якої входять вугілля, активоване вугілля, цеоліт, іонообмінна смола, сепіоліт, силікагель, оксид алюмінію, молекулярні сита, вуглецевмісна полімерна смола та діатомова земля. 7. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що адсорбент має форму гранул. 2 (19) 1 3 97273 4 фільтра для тютюнового диму, що містить адсорбент, або для виготовлення курильного виробу, який включає в себе фільтр або елемент фільтра, що містить адсорбент, для зменшення забруднення пиловим або іншим дисперсним забруднювачем у процесі виготовлення, причому адсорбент з полімерним покриттям являє собою адсорбент, покритий поліуретаном, та/або адсорбент, покритий полімерним матеріалом в кількості від 0,4 до 5 % (мас.) від маси адсорбенту. 18. Спосіб зменшення забруднення пиловим або іншим дисперсним забруднювачем у процесі виго товлення фільтрів або елементів фільтрів для тютюнового диму, що містять адсорбент, або виготовлення курильних виробів, які включають в себе фільтри або елементи фільтрів, що містять адсорбент, який включає стадію нанесення полімерного покриття на адсорбент, причому: полімерне покриття являє собою поліуретан, та/або полімерний матеріал наносять на адсорбент в кількості від 0,4 до 5 % (мас.) від маси адсорбенту. Цей винахід стосується фільтрів для тютюнового диму, особливо призначених для сигарет. Зокрема, він стосується фільтрів для тютюнового диму, які включають в себе домішки, наприклад, дисперсні домішки, такі як активоване вугілля. Застосування домішок, таких як активоване вугілля, у фільтрах для тютюнового диму широко відоме. Однак перероблення активованого вугілля та/або вміщення активованого вугілля у фільтр може спричинити значні ускладнення, зумовлені пилом, який утворюється із частинок, уламків тощо активованого вугілля. Наприклад, вугільний пил може забруднювати устаткування для виготовлення фільтрів та виробничі приміщення, спричиняючи забруднення готових фільтрів (наприклад, незадовільний вигляд торця внаслідок наявності помітних частинок вугільного пилу). Крім того, вміщення активованого вугілля у фільтр може спричинити проникнення частинок пилу крізь фільтр (захоплення дрібних частинок потоком диму), яке є небажаним. Відомо також, що звичайні варіанти застосування активованого вугілля у фільтрах для тютюнового диму характеризуються зниженням ефективності видалення парової фази при зберіганні перед використанням, наприклад, після виготовлення сигарети, але до моменту відкриття пачки споживачем. Згідно із цим винаходом пропонується фільтр або елемент фільтра для адсорбент, причому згаданий адсорбент покритий полімерним матеріалом в кількості від 0,4 % (мас.) до 5 % (мас.) від маси адсорбенту. Адсорбентом, наприклад, дисперсним адсорбентом, може бути будь-який матеріал, який може видаляти з тютюнового диму шляхом адсорбції (та/або абсорбції та/або хімічної реакції) один або кілька компонентів у пароподібному стані (наприклад, одну або кілька перелічених нижче сполук: ацетальдегід, 1,3-бутадієн, акролеїн, пропіоновий альдегід, ацетон, акрилнітрил, ізопрен, масляний альдегід, метил етилкетон, кротоновий альдегід, бензол та толуол). Адсорбентом може бути вугілля, наприклад, активоване вугілля. Вугіллям, наприклад, активованим вугіллям, може бути активоване вугілля на основі шкаралупи кокосового горіха або, наприклад, вугілля або активоване вугілля, виготовлене з інших матеріалівпопередників (наприклад, шкаралуп інших горіхів, плодових кісточок, кам'яного вугілля, лігніту, деревини, торфу, органічних полімерів тощо). Адсорбентом, наприклад, дисперсним адсорбентом, може бути, наприклад, цеоліт, іонообмінна смола (наприклад, слабкоосновна іонообмінна смола), сепіоліт, силікагель, оксид алюмінію, молекулярні сита, вуглецевмісний полімер та діатомові землі. Згаданий адсорбент, наприклад, дисперсний адсорбент, може бути гранульованим. Мається на увазі, що у фільтрах або в елементах фільтрів за цим винаходом можуть бути застосовані частинки або гранули адсорбенту будь-якого розміру, придатні для використання у фільтрах для тютюнового диму. Наприклад, можуть бути застосовані частинки адсорбенту розміру від 10 меш до 100 меш за британським стандартом (що відповідає діаметру частинок від 1,7 мм до 0,15 мм). Адсорбент має покриття з полімерного матеріалу. Полімерним матеріалом може бути поліетилен або поліуретан. Можуть бути застосовані інші полімерні матеріали (наприклад, полівінілацетат, полівініловий спирт, поліметакрилова кислота). Полімерний матеріал може містити пігмент або забарвлювальну речовину, або інший матеріал, який надає полімеру забарвлення. Включення забарвленого полімеру може забезпечити одержання кольорового адсорбенту, наприклад, дисперсного адсорбенту, наприклад, червоного, синього, білого, жовтого, зеленого кольору і т.ін. Введення такого матеріалу може застосовуватися як засіб для боротьби з підробками. Кількість полімерного матеріалу становить від 0,4 % (мас.) до 5 % (мас.) від маси адсорбенту, наприклад, від 0,5 % (мас.) до 3 % (мас), наприклад, від 0,6 % (мас.) до 2,8 % (мас), наприклад, від 0,7 % (мас.) до 2,5 % (мас), наприклад, від 0,9 % (мас.) до 2,1 % (мас), наприклад, від 1 % (мас.) до 2 % (мас). Відповідно до іншого аспекту цього винаходу, пропонується фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму, які включають в себе адсорбент, наприклад, дисперсний адсорбент, покритий поліуретаном. Адсорбент може бути покритий поліуретаном у кількості від 0,4 % (мас.) до 5 % (мас.) від маси адсорбенту, наприклад, від 0,5 % (мас.) до 3 % (мас), наприклад, від 0,6 % (мас) до 2,8 % (мас), наприклад, від 0,7 % (мас) до 2,5 % 5 (мас), наприклад, від 0,9 % (мас) до 2,1 % (мас), наприклад, від 1 % (мас) до 2 % (мас). Заявниками несподівано було виявлено, що фільтри та елементи фільтрів для тютюнового диму за цим винаходом можуть забезпечити значне зменшення кількості пилових частинок, які вивільнюються з готових фільтрів (наприклад, визначеної шляхом вимірювання проникнення частинок) у процесі використання при незначній втраті або взагалі без втрати характеристик зниження поглинання парової фази. Заявниками також несподівано було виявлено, що може бути досягнуто значне зменшення кількості пилу, пов'язаної з процесом виготовлення фільтрів (наприклад, зниження ступеня забруднювання устаткування та/або готових фільтрів для тютюнового диму або елементів таких фільтрів). Крім того, фільтри або елементи фільтрів для тютюнового диму, які включають в себе адсорбент, наприклад, дисперсний адсорбент, який має покриття, описане вище, можуть мати меншу схильність до втрати ефективності видалення парової фази під час зберігання. Фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за цим винаходом можуть мати форму будьякого відомого в галузі фільтра або елемента фільтра для тютюнового диму, які застосовуються із вміщенням адсорбенту (наприклад, дисперсного адсорбенту, наприклад, активованого вугілля), де адсорбент у відомому фільтрі замінений (дисперсним) адсорбентом, покритим певною кількістю полімерного матеріалу. Наприклад, фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму за цим винаходом можуть мати форму активного ацетатного фільтра або елемента фільтра, потрійного гранульного фільтра (наприклад, такого, як показаний на Фіг.1), фільтра або елемента фільтра з плямами активного матеріалу, фільтра або елемента, описаного у PCT/GB2005/004644, фільтрів із ниток з покриттям або варіантів їх елементів тощо. Таким чином, відповідно до ще одного аспекту цього винаходу, пропонується фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму, які включають в себе поздовжньо орієнтоване осердя з матеріалу, здатного фільтрувати тютюновий дим; та адсорбент, причому згаданий адсорбент покритий полімерним матеріалом у кількості від 0,4 % (мас.) до 5 % (мас.) від маси адсорбенту. Поздовжньо орієнтоване осердя виконане з повітропроникного матеріалу (або включає в себе такий матеріал). Фільтр або елемент фільтра можуть додатково включати в себе, наприклад, обгортку, наприклад, розташовану навколо осердя. Адсорбент (наприклад, дисперсний адсорбент, наприклад, активоване вугілля), покритий полімером (наприклад, поліетиленом або поліуретаном), може знаходитися у поздовжньо орієнтованому осерді або на ньому, та/або в обгортці чи на ній (в разі її присутності), наприклад, у вигляді плям, смужок тощо. Відповідно до ще одного аспекта цього винаходу пропонується фільтр або елемент фільтра для тютюнового диму, які включають в себе поздовжньо орієнтоване осердя з матеріалу, здатного фільтрувати тютюновий дим; та адсорбент, покри 97273 6 тий поліуретаном. Поздовжньо орієнтоване осердя виконане з повітропроникного матеріалу (або включає в себе такий матеріал). Фільтр або елемент фільтра можуть, наприклад, також включати в себе обгортку, наприклад, розташовану навкруги осердя. Адсорбент (наприклад, дисперсний адсорбент, наприклад, активоване вугілля), покритий поліуретаном, може знаходитися у поздовжньо орієнтованому осерді або на ньому, та/або в обгортці чи на ній (в разі ЇЇ присутності), наприклад, у вигляді плям, смужок тощо. Поздовжньо орієнтоване осердя з матеріалу для фільтрування тютюнового диму може включати в себе штранг з ацетилцелюлози, наприклад, джгут з ацетилцелюлози. За одним із прикладів він може бути комбінований із частинками вугілля, наприклад, частинками (перевага віддається гранулам) активованого вугілля, покритого полімером (наприклад, поліетиленом, поліуретаном), як визначено вище, наприклад, нанесеними на ацетилцелюлозний джгут, або на нитки, або на волокна, або на листовий матеріал, на якому утворені складки, для формування штранга. За іншим прикладом, згадане поздовжньо орієнтоване осердя може включати в себе матричний штранг з матеріалу для фільтрування тютюнового диму у вигляді прутка, наприклад, ацетилцелюлозний джгут, який повністю охоплює розташовану всередині нього порожнину, наприклад, еліпсоїдальну порожнину, яка вміщує дисперсну домішку, наприклад, частинки (перевага віддається гранулам) активованого вугілля, покриті полімером (наприклад, поліетиленом, поліуретаном), як визначено вище. Можливі інші конфігурації, зрозумілі для фахівців, дивись, наприклад, варіанти, розглянуті вище. В сигареті із фільтром за цим винаходом фільтр, який відповідає винаходу (або фільтр, який включає в себе фільтрувальний елемент, що відповідає винаходу), приєднаний до охопленого обгорткою тютюнового прутка одним кінцем назустріч до табаку. Згаданий фільтр може бути, наприклад, приєднаний до охопленого обгорткою тютюнового прутка обідковим папером (який наклеюють тільки навколо суміжних кінців фільтра та прутка, щоб залишити багато вільної зовнішньої обгортки фільтра) або повною зовнішньою обгорткою (яку наклеюють навколо всієї довжини фільтра та суміжного з ним кінця прутка). Будь який фільтр або сигарета із фільтром за згаданим винаходом можуть бути вентильованими відомими у галузі способами, наприклад, шляхом застосування виконаної заздалегідь перфорації або повітропроникної обгортки штранга, та/або лазерної перфорації обгортки штранга та приклеюваної зовнішньої обгортки. Відповідно до ще одного аспекту цього винаходу пропонується спосіб приєднання обгорнутого тютюнового прутка до фільтра або елемента фільтра, описаних вище або нижче. Відповідно до ще іншого аспекту цього винаходу пропонується застосування адсорбенту з полімерним покриттям при виготовленні фільтра або елемента фільтра для тютюнового диму, які включають в себе адсорбент (наприклад, дисперсний адсорбент), або при виготовленні курильного 7 виробу, який включає в себе фільтри або елементи фільтрів, наприклад, для зменшення забруднення виробу пиловим або іншим дисперсним забруднювачем у процесі виготовлення. Відповідно до ще одного аспекту цього винаходу пропонується спосіб зменшення забруднення пиловим або іншим дисперсним забруднювачем у процесі виготовлення фільтрів або елементів фільтрів для тютюнового диму, які включають в себе адсорбент (наприклад, дисперсний адсорбент), або при виготовленні курильних виробів, які включають в себе фільтри або елементи фільтрів, які включають в себе адсорбент (наприклад, дисперсний адсорбент); згадані способи включають стадію нанесення полімерного покриття на адсорбент. Адсорбент, полімерне покриття та кількісні характеристики можуть відповідати поданим вище описам та визначенням. Цей винахід ілюстровано поданими нижче прикладами з посиланням на фігури, що додаються, де: на Фіг.1 схематично зображено в розрізі (не в масштабі) вигляд збоку потрійного гранульного фільтра за цим винаходом. На Фіг.1 показано потрійний гранульний фільтр, який включає в себе циліндричний розташований нижче за ходом диму (або обернений до рота) фільтрувальний штранг 102 з фільтрувального матеріалу у формі охопленого обгорткою ацетилцелюлозного штранга довжиною 6 мм, циліндричний розташований вище за ходом диму (або обернений до тютюнового прутка) фільтрувальний штранг 103 у формі охопленого обгорткою ацетилцелюлозного штранга довжиною 6 мм, причому штранги 102 та 103 знаходяться на відстані 5 мм один від одного. Згадані штранги охоплені обгорткою 105 фільтра, виконаною з повітропроникного паперу, яка утворює між розташованим нижче за ходом диму штрангом 102 та розташованим вище за ходом диму штрангом 103 порожнину 106 довжиною 5 мм. Порожнина 106 містить адсорбент 107 у вигляді 75 мг гранул активованого вугілля (стандартного вугілля на основі кокосової шкаралупи, яке використовується у типових сигаретних фільтрах) фракції 12/30 меш (0,5-1,4 мм), на які нанесене (відомими способами) покриття з приблизно 2 % (мас.) поліетилену від маси активованого вугілля. Мається на увазі, що потрійний гранульний фільтр, показаний на Фіг.1, має структуру, аналогічну відомим потрійним гранульним фільтрам, але включає в себе активоване вугілля з покриттям, яке забезпечує покращені експлуатаційні характеристики. Мається на увазі, що фільтр за Фіг.1 може бути виготовлений способами, добре відомими у галузі, які легко адаптувати до використання вугілля з покриттям. Приклади Відомо, що фільтри, які включають в себе вугілля, в умовах моделювання затягування або в режимі безперервного просмоктування виявляють більшу тенденцію до вивільнення дрібних частинок у газовий потік у порівнянні зі звичайними моноа 97273 8 цетатними фільтрами. Для визначення кількості частинок, які вивільнюються в таких умовах з різних сигаретних фільтрів, застосовується вимірювання проникнення дисперсних частинок (РВТ). Заявниками розроблено спосіб вимірювання РВТ із фільтрів, який було застосовано для зіставлення експлуатаційних характеристик фільтрів з покритим вугіллям та фільтрів, які не містять такого матеріалу. Приклад 1 Із застосуванням звичайного устаткування для виготовлення фільтрів були виготовлені дві партії "потрійних гранульних" фільтрувальних прутків (кожний довжиною 102 мм). Партії були позначені відповідно як "контрольні фільтри" та "фільтри за Прикладом 1". Із кожної партії виготовлено фільтрувальні мундштуки довжиною 17 мм, які мають порожнину довжиною 5 мм, яка вміщує приблизно 75 мг вугільних гранул розміром 12/30 меш (0,5-1,4 мм), розташовану між двома ацетилцелюлозними кінцевими секціями довжиною по 6 мм кожна; загальна конструкція мундштуків аналогічна показаній на Фіг.1. Контрольні фільтри включають в себе стандартне (тобто без покриття) кокосове вугілля, яке застосовується у типових сигаретних фільтрах. Фільтри за Прикладом 1, які відповідають цьому винаходу, включають в себе стандартне кокосове вугілля, яке застосовується у типових сигаретних фільтрах, на яке нанесено поліуретан в кількості приблизно 2 % (мас). Середнє значення РВТ зменшувалося з 96 частинок для контрольних фільтрів до 29 частинок для фільтрів за Прикладом 1 із покритим вугіллям, що вказує на значне зменшення проскакування частинок, яке забезпечується вугіллям з покриттям. Приклад 2 Активоване вугілля з поліетиленовим покриттям було виготовлене відомими способами. Зразки кокосового вугілля з активністю 60 % та 100 % в розрахунку на чотирихлористий вуглець (СТС) були покриті поліетиленом у кількості 0,5 % (мас), 1,0 % (мас.) та 2,0 % (мас). Порівняльна здатність цих зразків вугілля з покриттям до видалення компонентів парової фази (VP) з тютюнового диму оцінювалася шляхом складання сигарет з "потрійними гранульними" фільтрами конструкції, аналогічної показаній на Фіг.1, кожний з яких включав в себе 80 мг активованого вугілля з поліетиленовим покриттям у стаціонарному шарі між двома ацетилцелюлозними секціями фільтра. Сигарети із фільтрами піддавали викурюванню в стандартних умовах за ISO, і визначали відносні виходи 12 компонентів парової фази (ацетальдегіду, 1,3-бутадієну, акролеїну, пропіонового альдегіду, ацетону, акрилнітрилу, ізопрену, масляного альдегіду, метилетилкетону, кротонового альдегіду, бензолу та толуолу) у порівнянні з контрольною сигаретою, яка мала вільну від адсорбенту порожнину. Середні арифметичні показники зниження компонентів парової фази для цих 12 сполук для групи зразків з активністю СТС 60 % наведені у поданій нижче таблиці: 9 97273 Поліетиленове покриття, % (мас.) Середнє зниження вмісту компонентів парової фази (%) 84 84 82 81 Активність СТС, % 0 0,5 1,0 2,0 66 64 64 64 Хоч можна було б очікувати, що присутність полімерного покриття спричинятиме блокування активних центрів на поверхні вугілля і тим самим зумовлюватиме значне зниження здатності до видалення компонентів парової фази з диму, несподівано виявлено, що це очікуване зниження ефективності не має місця. Приклад 3 "Потрійні гранульні" фільтри конструкції, аналогічної показаній на Фіг.1, кожний з яких включав в себе або вільну від адсорбенту порожнину, або 80 мг активованого вугілля з активністю 60 СТС або 100 СТС, або 80 мг активованого вугілля з покриттям, описаного у Прикладі 2, ретельно складали вручну. Вимірювали середні значення РВТ для груп з 10 однакових зразків. Середні значення РВТ для зразків кожного типу наведено у поданій нижче таблиці: Активоване вугілля (у порожнині потрійного гранульного фільтра) Порожнина без адсорбенту Немає 60 СТС, основа 60 СТС 100 СТС, основа 100 СТС 100 СТС (0,5 % РЕ) 100 СТС 100 СТС (1,0 % РЕ) 100 СТС 100 СТС (2,0 % РЕ) 100 СТС Зразок Видно, що поліетиленове покриття, застосоване в кількості 1-2 %, забезпечує різке зниження РВТ для цих фільтрів до значень, порівнянних із показниками фільтрів, які не включають в себе вугілля. Подані вище приклади несподівано вказують, що фільтри або елементи фільтрів для тютюново Комп’ютерна верстка А.Рябко 10 Покриття Значення РВТ (кількість частинок) Немає Немає Немає Поліетилен 0,5 % (мас.) Поліетилен 1 % (мас.) Поліетилен 2 % (мас.) 10 135 173 46 16 7 го диму за цим винаходом здатні забезпечити значне зменшення кількості пилових частинок, які вивільнюються із фільтрів (наприклад, визначене шляхом вимірювання проникнення частинок) при незначному зниженні або взагалі без зниження ефективності видалення парової фази диму. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601