ФИЛЬТР ДЛЯ ТАБАЧНОГО ДЫМА
TOBACCO SMOKE FILTER

Настоящее изобретение относится к фильтрам для табачного дыма, более конкретно к фильтрам для сигарет.
Фильтры для табачного дыма могут быть изготовлены из ряда различных материалов. Большинство промышленно выпускаемых фильтров для сигарет получают из ацетата целлюлозы. Другие фильтрующие среды, такие как бумага, нетканые материалы изготовленные из натуральных и/или синтетических волокон и другое жгутовое волокно (например, полипропилен) используют только для ограниченной степени распространения.
Бумажные фильтры обладают рядом преимуществ перед ацетатом целлюлозы, заметно сниженной стоимостью, высокой эффективностью удаления частиц при одинаковом падении давления, более высокой адсорбционной емкостью для ароматизаторов, таких как ментол, более быстрым биологическим разложением и меньшей склонностью к разрушению в ходе курения. Однако бумажные фильтры обладают рядом недостатков по сравнению с ацетатом целлюлозы, например имеют менее привлекательный конечный внешний вид и менее подходящий вкус. Недостатки указанные выше препятствуют широкому распространению промышленного применения бумажных фильтров.
Также ограничение бумажных фильтров состоит в их пониженном удерживании токсических соединений фенола - например, фенола, крезолов, катехола и резорцина - найденных в фазах летучих и полулетучих веществ сигаретного дыма по сравнению с фильтрами из ацетата целлюлозы; это приводит к более высокому относительному выходу соединений фенола в случае сигарет с бумажными фильтрами. Это вызвано скорее хорошо известной избирательностью фильтров из ацетата целлюлозы в отношении соединений фенола, чем какими-либо присущими бумажным фильтрам недостатками. Однако, конечно, все еще требуется улучшить удержание фенола бумажными фильтрами с тем, чтобы курильщик не подвергался действию более высоких уровней соединений фенола при курении сигарет с бумажными фильтрами по сравнению курением сигарет с ацетат целлюлозными фильтрами.
В соответствии с настоящим изобретением в первом аспекте обеспечивают фильтр для табачного дыма или фильтрующий элемент включающий (например, полученный из) связанный нетканый материал, включающий (например, полученный из материалов, включающих) первый фильтрующий материал и второй фильтрующий материал и, возможно, один или более дополнительных фильтрующих материалов; где первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с общим весовым номером 44000 денье или менее и весовым номером филаментной нити от 2,1 до 8,3 денье (например, от 2,1 до 6,3 или от 6,5 до 8,3, например от 2,1 до 6,3, например, от 3 до 6,2), а второй фильтрующий материал включает бумагу. Фильтр или фильтрующий материал может представлять собой (или включать) стержень, включающий (полученный из) связанный нетканый материал.
Первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы, а второй фильтрующий материал включает бумагу. Как можно увидеть из Фиг.3, окончательный внешний вид фильтров, полученных из связанного нетканого материала, включающего такие первый и второй фильтрующие материалы, намного лучше и привлекательнее по сравнению с чисто бумажным фильтром, поскольку первый фильтрующий материал (волокно ацетата целлюлозы) имеет склонность к заполнению небольших канальцев в сфальцованной гармошкой бумаге, которые обычно присутствуют в чисто бумажных фильтрах (см. чисто бумажный фильтр известного уровня техники, представленный на Фиг.2). Фильтр или фильтрующий элемент по изобретению может обеспечить сочетание удовлетворительного окончательно внешнего вида, эффективного способа получения и стоимости и эффективной фильтрации.
Заявителями настоящего изобретения неожиданно обнаружено, что фильтр или фильтрующий элемент по изобретению также может обеспечить великолепную избирательную фильтрацию соединений фенола (например, фенола и/или крезола) в сигаретном дыме. Хорошо известно, что удержание смолы в случае фильтров или фильтрующих элементов, которые включают ацетат целлюлозы и бумагу, пропорционально отношению содержания ацетата целлюлозы к бумаге в фильтре; поэтому можно было бы ожидать, что удержание соединений фенола будет следовать подобной тенденции. Однако заявителями установлено, что применение волокна ацетата целлюлозы с бумагой в связанном нетканом материале, где волокно ацетата целлюлозы обладает определенными характеристиками (и/или если имеется определенное количество волокна ацетата целлюлозы и бумаги), позволяет обеспечить неожиданно высокое удержание соединений фенола, что в результате приводит к снижению получения этих токсических соединений курильщиком.
Первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы, которое может быть непрерывной нитью, как это хорошо известно в технике. Предпочтительно, первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с общим весовым номером от 11000 до 40000 денье, предпочтительно от 15000 до 40000, предпочтительно от 16000 до 39000, предпочтительно от 17000 до 38000, предпочтительно от 21000 до 375000 денье. Первый фильтрующий материал может включать волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити от 3,1 до 4,9 денье, например от 3,5 до 4,8. Первый материал может включать волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити от 3,6 до 4,0, от 4,5 до 4,9, от 5,7 до 6,3 или от 7,8 до 8,2 денье.
В примере первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити от 3,6 до 4,0 и возможно, с общим весовым номером от 25000 до 39000 денье, например, волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити 3,8 и, возможно, общим весовым номером 37000 денье. В другом примере первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити от 4,5 до 4,9 и, возможно, с общим весовым номером от 19000 до 24000 денье, например, волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити 4,7 и, возможно, общим весовым номером 22000 денье. В еще одном примере первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити от 5,8 до 6,2 и возможно, с общим весовым номером от 15000 до 19000 денье, например, волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити 6,0 и, возможно, общим весовым номером 17000. В еще одном примере первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити от 7,8 до 8,2 и, возможно, с общим весовым номером от 26000 до 30000 денье, например, волокно ацетата целлюлозы с весовым номером филаментной нити 8,0 и, возможно, общим весовым номером 28000.
2
2
2
Второй материал включает бумагу. Предпочтительно второй фильтрующий материал включает фильтрационную бумагу, например (см. ниже), фильтрационную бумагу, на которую нанесена модифицирующая дым добавка (например, ароматизатор). Второй фильтрующий материал может включать бумагу (например, фильтрационную бумагу) с плотностью бумаги от 20 до 40 г/см, например от 32 до 40 г/м, например 36 г/м.
Количество первого фильтрующего материла в связанном нетканом материале может составлять от 20 до 80 масс.%, например, 25, 30, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 70, 75 масс.% от связанного нетканого материала. Количество второго фильтрующего материла в связанном материале может составлять от 20 до 80 масс.%, например, 25, 30, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 70, 75 масс.% от связанного нетканого материала.
Фильтр или фильтрующий элемент может включать дополнительный фильтрующий материал. Если он присутствует, дополнительный фильтрующий материал может включать, например, волокно ацетата целлюлозы (такое же или отличающееся от такового в первом фильтрующем материале), бумагу, нетканые материалы, изготовленные из натуральных и/или синтетических волокон, и другое жгутовое волокно (например, полипропилен). Связанный нетканый материал может включать полотно первого фильтрующего материала и полотно второго фильтрующего материала и полотно дополнительного фильтрующего материала, причем первый и дополнительный материалы являются одинаковыми, а второй фильтрующий материал отличается от них (например, первый и дополнительные материалы могут быть ацетатом целлюлозы, и второй материал может быть бумагой).
Один (или более) из первого, второго или дополнительного фильтрующих материалов может включать модифицирующую дым добавку, которая при использовании захватывается дымом, проходящим через фильтр или фильтрующий элемент. Модифицирующая дым добавка может представлять собой добавку, которая придает дополнительный вкус или запах дыму, проходящему при использовании через фильтр, или добавку, которая имеет другое действие (например, подавление определенных ароматов или запахов). Примеры ароматизирующих добавок включают ментол, табачный аромат, лакрицу и тому подобное. Применение модифицирующих дым добавок, т.е. ароматизаторов, хорошо известно, например, прямым введением ароматизатора в фильтрующее волокно перед установкой в гарнитуру входе изготовления фильтра или нанесением раствора ароматизатора на хлопчатобумажную нить, которую затем загружают в фильтр. Однако эти и другие способы имеют недостаток, заключающийся в том, что можно нанести только небольшие количества модифицирующей дым добавки вследствие, например, ограниченной адсорбционной емкости (ацетата целлюлозы) или ограниченного количества материала (в случае хлопчатобумажной нити), на который наносят раствор. Предпочтительно, модифицирующая дым добавка включена на или во второй фильтрующий материал, который включает бумагу, например фильтрационную бумагу, например полотно бумаги. Бумага, например фильтрационная бумага, является натуральным адсорбирующим материалом, который подходит для нанесения модифицирующей дым добавки (например, ароматизатора).
Фильтр и фильтрующий элемент могут включать гранулированные добавки, такие как активированный уголь, силикагель, цеолиты, ионообменные смолы или сепиолит. Такие гранулы, например, могут быть нанесены на дополнительной стадии после получения связанного нетканого материала; могут быть включены в один или более фильтрующие материалы (например, в виде пропитанной углем бумаги); или могут быть нанесены на один (или более) фильтрующих материалов перед их поверхностным выравниванием с формированием связанного нетканого материала.
При использовании гранулированного материала может быть необходимо применение фильтра из сочетания материалов в качестве сегмента двух компонентного или много компонентного фильтра, как описано далее.
Фильтр или фильтрующий элемент (например, связанный нетканый материал) может быть обернут с помощью оберточной машины, например, оберткой из воздухопроницаемой бумаги.
Фильтр для табачного дыма или фильтрующий элемент по изобретению может иметь длину окружности от 14 до 28 мм, например, от 16 до 26 мм, например, от 16 до 17 м или от 24 до 25 мм. Фильтр для табачного дыма в соответствии с изобретением может быть длиной от 10 до 40 мм, например, от 15 до 35 мм, например, от 20 до 30 мм. Фильтрующий элемент для табачного дыма по изобретению может иметь длину от 5 до 30 мм, например, от 6 до 20 мм, например, от 8 до 15 мм, например, от 10 до 12 мм.
Заявителями настоящего изобретения неожиданно установлено, что фильтр и фильтрующие элементы по изобретению могут обладать полезными характеристиками твердости. Определение твердости стержня фильтра известно в технике (CORESTA Technology Group) и ее определяют как диаметр сжатого фильтра (ДС), выраженного в процентах диаметра между точками контакта (ДТ), когда стержень фильтра подвергают следующим условиям (i) стержни фильтра испытывают по отдельности и сначала предварительно нагружают обычно массой 10 г перед измерением диаметра между точками контакта (ДТ). Затем стержни фильтра сжимают при статической нагрузке 300 г в форме плоского диска диаметром 12 мм, причем стержень фильтра опирается на плоскую поверхность по меньшей мере 15 мм длиной непосредственно противоположно и параллельно плоскому диску; (ii) стержень фильтра должен быть расположен точно на центральной линии диска и не ограничен в области испытываемого участка; (iii) нагрузку прикладывают в течение 15 с, и затем измеряют сжатый диаметр (ДС). Стержень фильтра необходимо исследовать с помощью соединения внахлестку (фильтрационной бумаги, если она присутствует) непосредственно не по линии приложенной нагрузки и предпочтительно под углом 90°. Стержни фильтра в идеале должны подвергаться указанным условиям в течение по меньшей мере 48 часов при 22±1°C и 60±3% ОВ (относительной влажности) перед испытаниями и по возможности испытания необходимо осуществлять при окружающих условиях поддерживаемых при 22±2°C и 60±5% ОВ.
Фильтр для табачного дыма или фильтрующий элемент по изобретению может иметь твердость 85% или выше, предпочтительно 90% или выше при измерениях с помощью определенных выше испытаний.
Фильтрующий элемент в соответствии с изобретением может быть использован в качестве сегмента двойного, тройного или более сложного многокомпонентного (много сегментного) фильтра. Двойные и прочие многокомпонентные фильтры известны в технике. В примере, двойные, тройные или прочие многокомпонентные фильтры включают гранулированные добавки, такие как активированный уголь, силикагель, цеолиты, ионообменные смолы или сепиолит. Предпочтительно чтобы гранулированная добавка не была включена в фильтрующий элемент изобретения (т.е. была включена в один из других сегментов многокомпонентного фильтра). Например, фильтрующий элемент по изобретению образует обращенный ко рту сегмент состоящего из двух частей фильтра, а сегмент двойного фильтра, обращенный к табачному стержню, включает гранулированную добавку. Полагают, что фильтрующий элемент в соответствии изобретением, который включает гранулированную добавку (например, на который нанесена гранулированная добавка) может быть использован в сегменте двойного или многокомпонентного фильтра, обращенного к табачному стержню. В таком примере, обращенный ко рту элемент фильтра может иметь любую конструкцию, которая не включает гранулированную добавку.
Фильтры в соответствии с изобретением могут быть использованы в сигаретах машиной выработки (например, сигарет, которые получают в условиях массового производства и упаковки). Фильтры по изобретению также могут быть использованы в сигаретах с фильтром для применения в сигаретах скрученных по отдельности (например, сигаретах, скрученных вручную) или в самокрутках или в изделиях индивидуального производства.
В соответствии с настоящим изобретением в еще одном аспекте обеспечивают применение связанного нетканого материала, включающего первый фильтрующий материал и второй фильтрующий материал и, возможно, один или более дополнительных фильтрующих материалов в качестве, или при получении, фильтра или фильтрующего элемента для избирательной фильтрации соединений фенола (например, фенолов и/или крезолов) из дыма, например табачного дыма. Первый фильтрующий материал может включать волокно ацетата целлюлозы с общим весовым номером 44000 денье или менее и весовым номером филаментной нити от 2,1 до 8,3 денье (например, от 2,1 до 6,3 или от 6,5 до 8,3, например от 2,1 до 6,3, например, от 3 до 6,2). Второй фильтрующий материал может включать бумагу, например, фильтрационную бумагу.
В настоящем изобретении также обеспечивают способ получения фильтра табачного дыма или фильтрующего элемента, включающий поверхностное выравнивание полотна первого фильтрующего материала и полотна второго фильтрующего материала (и, возможно, одного или более дополнительных полотен, которые включают дополнительный фильтрующий материал); и объединение поверхностно выровненных слоев в связанный нетканый материал; в котором первый фильтрующий материал включает волокно ацетата целлюлозы с общим весовым номером 44000 денье или менее и весовым номером филаментной нити от 2,1 до 8,3 денье (например, от 2,1 до 6,3 или от 6,5 до 8,3, например от 2,1 до 6,3, например, от 3 до 6,2); и второй фильтрующий материал включают бумагу. Полотна фильтрующего материала могут быть объединены посредством использования, например, пары роликов (например, захватывающих роликов), причем поверхностно выровненные полотна проходят (например, с одинаковой линейной скоростью) между захватами пары роликов при достаточном давлении захватов для объединения полотен. Один или более роликов может иметь определенный рисунок поверхности - например, с выдавленным рельефом. При прохождении выровненных полотен через захваты пары роликов может быть добавлен (например, выдавленный рельеф) поверхности с рисунком к объединенному связанному нетканому материалу. Затем связанный нетканый материал может поступать в схему гарнитуры традиционной машины изготовления фильтров для преобразования в стержни фильтров сигарет. Заявителями установлено, что формирование связанного нетканого материала перед прохождением фильтрующего материала (например, первого и второго фильтрующих материалов) в схему гарнитуры обеспечивает однородное распределение множество фильтрующих материалов (например, первого и второго фильтрующих материалов) через поперечное сечение фильтра или стержня фильтра. Установлено, что если первый и второй (и дополнительный) фильтрующие материалы просто проходят в схему гарнитуры и не формируются в связанный нетканый материал, проявляется склонность к неоднородному распределению фильтрующих материалов, что приводит к недостаткам фильтрующих характеристик получаемого стержня. Связанный нетканый материал может быть получен формированием (например, сжатием или прослаиванием) второго фильтрующего материала (бумаги) между первым (ацетат целлюлозы) и дополнительными фильтрующими материалами или формированием (например, сжатием или прослаиванием) первого фильтрующего материала (ацетата целлюлозы) между вторым (бумагой) и дополнительными фильтрующими материалами.
В сигарете с фильтром в соответствии с изобретением, фильтр по изобретению (или фильтр, включающий фильтрующий элемент по изобретению) присоединен к обернутому табачному стержню одним концом к табаку. Фильтр может быть, например, присоединен к обернутому табачному стержню посредством кольцевого ободка (который охватывает прилегающие концы [обернутого] фильтра и стержень, оставляя большую часть обертки фильтра открытой) или посредством полного оборота внешней обертки (которая охватывает всю длину фильтра и прилегающий конец табачного стержня). Любой фильтр и сигарета с фильтром в соответствии с изобретением может быть сделан не вентилируемым или вентилируемым способами хорошо известными в технике, например, используя предварительно перфорированную или воздухопроницаемую обертку и/или лазерную перфорацию обертки и соединения наложением.
В соответствии с настоящим изобретением в еще одном аспекте обеспечивают сигарету с фильтром, которая включает фильтр для табачного дыма или фильтрующий элемент в соответствии с изобретением.
Фильтры и фильтрующие элементы в соответствии с изобретением могут быть изготовлены (как описано выше) в виде непрерывного стержня. Непрерывный стержень, по мере его непрерывного обеспечения на выходе производственной машины, нарезают до конечной длины для последующего применения. Нарезку осуществляют на отдельные фильтры или фильтрующие элементы, как определено и описано выше, каждый из которых затем присоединяют к отдельным обернутым табачным стержням, формируя сигарету с фильтром. Однако еще чаще непрерывно обеспечиваемый стержень сначала нарезают на двойную или большую (обычно, четырехкратную или шестикратную) длину для последующего применения; если начальная нарезка составляет четырехкратную или более длину, то нарезку последовательно нарезают на двойную длину сигареты с фильтром в сборе, и в этом случае стержень фильтра двойной длины собирают и соединяют (посредством кольцевого ободка или полного оборота внешней обертки) между парой обернутых табачных стержней при совмещении, затем разрезают по центру, получая две отдельные сигареты. Изобретение включает стержни фильтров двойной и более длин (и/или стержни фильтрующих элементов).
Термин денье хорошо известен в технике и выражает меру массы на единицу длины (линейную плотность) непрерывной филаментной нити или пряжи. Термин денье выражает массу в граммах девяти километров (9000 метров) длины материала. Таким образом, чем меньше число денье, тем тоньше материал; чем выше число денье, тем грубее материал.
Далее настоящее изобретение представлено со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на Фиг.1 представлен схематический вид сбоку вертикальной проекции устройства получения фильтров в соответствии с изобретением;
на Фиг.2 представлена фотография конца традиционного (т.е. известного в уровне техники) монобумажного фильтра; и
на Фиг.3 представлена фотография конца фильтра или фильтрующего элемента в соответствии с настоящим изобретением.
2
На Фиг.1 представлен схематический вид сбоку вертикальной проекции устройства получения фильтров или фильтрующих элементов в соответствии с изобретением. Ленту (1) первого фильтрующего материала вытягивают из кипы (не показана) над направляющей (2) на два комплекта роликов (3, 3а и 4, 4а). Первый фильтрующий материал включает филаментную нить из ацетата целлюлозы в форме волокна ацетата целлюлозы 3,8Y37 [обозначенного как весовой номер филаментной нити/форма филаментной нити/общий весовой номер (×1000); это выражение хорошо известно в технике и означает, что волокно 3,8Y37 имеет весовой номер филаментной нити 3,8, Y-образую форму поперечного сечения и общий весовой номер 37000]. Такое волокно хорошо известно и является широко доступным. Ролики (4, 4а) вращаются быстрее, чем ролики (3, За) вызывая вытягивание и раскрытие волокна для формирования полотна первого фильтрующего материала шириной приблизительно 250 мм. Полотно из волокна затем поступает в распылительную камеру (5), где на него распыляют глицерол триацетат перед выходом из распылительной камеры через комплект выпускных роликов (6, 6а). Такая операция хорошо известна при изготовлении фильтров из ацетата целлюлозы. Полотно второго фильтрующего материала в виде полотна бумаги (7) с характеристиками, подходящими для изготовления фильтров сигарет (90 мм шириной 36 г/м бумаги, выпускаемой Swiss Quality Paper) подают с барабана (8) и направляют к захвату пары роликов (9, 9а) с захватами одновременно, в том же линейном направлении и с такой же скоростью как полотно первого фильтрующего материала (из волокна) с распыленным на него веществом. Полотно из волокна ацетата целлюлозы (первый фильтрующий материал) и полотно фильтрационной бумаги (второй фильтрующий материал) таким образом поверхностно выравнивают (при этом поверхность полотна из волокна ацетата целлюлозы обращена к поверхности полотна фильтрационной бумаги) по мере прохождения между захватом пары роликов (9, 9а) с захватами. Ролики (9, 9а) с захватами имеют определенный выдавленный рисунок и подобны роликам, которые обычно используют для фильтрационной бумаги с выдавленным рельефом, так что бумагу можно последовательно сформировать в цилиндрический стержень (хотя использование роликов (9, 9а) с захватами при обработке фильтров из ацетата целлюлозы не является типичным), и размещают ролики перпендикулярно или практически перпендикулярно траектории полотна бумаги (7) и полотна из волокна. Ролики (9, 9а) с захватами находятся под достаточным давлением захвата для соединения и сжатия/сдавливания полотна фильтрационной бумаги и полотна из волокна ацетата целлюлозы в связанный нетканый материал, который затем поступает в устройство гарнитуры традиционной машины изготовления фильтров (не показана) для преобразования в стержни фильтров сигарет. Обертку фильтра из воздухопроницаемой бумаги наносят вокруг стержней фильтра традиционными средствами.
2
В примере изобретения («Образец В», см. пример 1 и табл.1 ниже) используют устройство Фиг.1 для получения стержней фильтров (и сигарет с фильтром) с использованием бумаги 90 мм шириной 36 г/м выпускаемой Swiss Quality Paper и волокна ацетата целлюлозы 3,8Y30. Количество волокна ацетата целлюлозы (первый фильтрующий материал) составляет 57 масс.% от связанного нетканого материала и количество бумаги (второго фильтрующего материала) составляет 43 масс.% от связанного нетканого материала. Полученный стержень нарезают кусочки фильтров длиной 11 мм (и окружностью приблизительно 25 мм). Образцы А, С, D и Е (табл.1) получены одинаковым способом, используя первый (волокно ацетата целлюлозы) и второй (бумагу) фильтрующие материалы, и представлены в табл.1.
В еще одном примере изобретения, устройство на Фиг.1 включает (не показано) средства введения ароматизирующего вещества (например, ментола) в полотно бумаги (7). Полотно ароматизированной ментолом бумаги (т.е. фильтрационная бумага с адсорбированным ментолом) включена (с полотном из волокна ацетата целлюлозы) в связанный нетканый материал, который затем формируют в виде стержней фильтра. Полученные фильтры обладают сочетанием удовлетворительного конечного вида и быстрой и эффективной адсорбции ментола в тело фильтра.
Специалисту в данной области техники понятно, как дополнительное полотно или полотна дополнительного фильтрующего материала (например, дополнительное полотно бумаги или волокна) может быть включено (например, объединено) с получением связанного нетканого материала поверхностным выравниванием дополнительного полотна(ен) с другими полотнами по мере их прохождения между захватом парой роликов (9, 9а) с захватами.
На Фиг.2 представлен конечный вид монобумажного фильтра известного уровня техники. Очевидно, что конечный внешний вид не является удовлетворительным.
На Фиг.3 представлена фотография конечного внешнего вида фильтра в соответствии с настоящим изобретением, например, полученного способами, описанными со ссылками на Фиг.1. Очевидно, что конечный внешний вид существенно улучшен, поскольку ацетат целлюлозы (первый фильтрующий материал) имеет склонность к заполнению небольших каналов в гофрах бумаги (втором фильтрующем материале). Очевидно, что изменение количеств ацетата целлюлозы и бумаги имеет некоторое влияние на конечный внешний вид фильтров, хотя включение ацетата целлюлозы в количестве больше 20 масс.% фильтра должно обеспечивать улучшенный конечный вид по сравнению с только бумажным фильтром и эффективную фильтрацию. Фильтры в соответствии с настоящим изобретением, например, полученные способами, описанными со ссылкой с Фиг.1, могут преимущественно иметь твердость 85% или более, например 90% или более, например, 95% или более.
Пример 1
2
Серия из пяти образцов фильтров (образцы А, В, С, D и Е) с одинаковым перепадом давления изготавливали из волокна ацетата целлюлозы и бумаги для обеспечения фильтров с диапазоном отношений ацетат целлюлозы:бумага. Этого достигали посредством использования волокна ацетата целлюлозы с разным общим весовым номером в денье в сочетании с бумагой 36 г/м разной ширины. Также получали сравнительные контрольные фильтры, включающие 100% отдельных материалов. В табл.1 перечислены свойства данных фильтров.
Таблица 1
Образец
Номер<sup>1 </sup>волокна
Бумага (36 г/м<sup>2</sup>) шириной (мм)
Содержание ацетата (%<sup>3</sup>)
Содержание бумаги (%<sup>3</sup>)
Перепад давления<sup>2 </sup>(мм вод. ст.)
Контроль из ацетата
-
100
0
А
3,8Y37
65
63
37
358
В
3.8Y37
90
57
43
320
С
8Y28
95
54
46
296
D
4.7Y22
120
45
55
291
Е
6Y17
150
34
66
363
Контроль из бумаги
0
100
1. выражено как весовой номер филаментной нити/форма филаментной нити/общий весовой номер (×1000); это выражение хорошо известно в технике и означает, что волокно 3.8Y37 имеет весовой номер филаментной нити 3,8, Y-образую форму поперечного сечения и общий весовой номер 37000; волокно 4,7Y22 имеет номер филаментной нити 4,7, Y-образую форму поперечного сечения общий весовой номер 22000 и так далее.
2. на 66 мм стержня фильтра.
3. выражено как % (масс.) от общей массы связанного нетканого материала, т.е. масс.% от общей массы ацетата и бумаги в образце фильтра.
Изготавливали сигареты с использованием данных фильтров, курили по условиям ISO и измеряли в них выход смолы, фенола и крезолов. Как ожидалось, выход смолы из сигарет с фильтром с высоким содержанием бумаги снижался вследствие высокой эффективности фильтрационных свойств бумаги по сравнению с ацетатом целлюлозы. В табл.2 представлены результаты, полученные вместе с ожидаемыми и измеренными величинами отношения фенол:смола и крезол:смола. Процитированные ожидаемые величины основаны на предполагаемой линейной связи между величинами, полученными при регулировании отношений ацетата и бумаги. Можно видеть, что все пять образцов неожиданно дали измеренные отношения ниже, чем ожидаемые. Фильтры А, В и С обеспечили практически избирательную фильтрацию фенола.
Таблица 2
Образец
Выход смолы (мг/сиг)
Выход фенола (мг/сиг)
Выход крезолов (мг/сиг)
Ожидаемое
Измеренное
отношение
отношение
Фенол:смола
Крезолы:смола
Фенол:смола
Крезолы:смола
Ацетат
16,7
25,5
21,3
1,53
1,28
1,53
1,28
А
15,8
25,7
21,3
1,84
1,47
1,63
1,35
В
15,7
25,3
20,8
1,89
1,50
1,61
1,32
С
16,5
30,2
24,0
1,91
1,51
1,83
1,45
D
16,5
28,7
23,0
1,99
1,56
1,74
1,39
Е
14,8
27,2
21,9
2,08
1,62
1,84
1,48
Бумага
13,9
32,9
24,9
2,37
1,79
2,37
1,79