Сигаретные фильтры: технологический обман, вредящий и курильщикам, и окружающей среде. Насколько сигаретный фильтр устраняет опасность от курения

Экология познания. Наука и техника: Фильтры для сигарет не обеспечивают безопасность, не дают преимуществ для здоровья и являются одной из основных причин загрязнения окружающей среды.

Впервые табачная индустрия представила сигаретные фильтры в 1960-х годах с целью сделать сигареты «безопаснее». Но теперь уже известно, что они не обеспечивают безопасность, не дают преимуществ для здоровья и являются одной из основных причин загрязнения окружающей среды.

Сначала было заявлено, что фильтры уменьшают количество смолы и других ядовитых веществ и предотвращают попадание в лёгкие хлопьев табака. Вскоре было открыто, что это не так, и сигареты были настолько же опасны и с фильтрами. Но только годы спустя эта информация дошла до общественности, и даже сегодня большая часть курильщиков считает, что сигареты с фильтром безопаснее – возможно, потому, что вкус у них не такой резкий.

Большая часть сигарет в Австралии дополнена отверстиями в фильтрах якобы для того, чтобы с каждой затяжкой поступало больше воздуха, что облегчает влияние курения на горло. Их обманчиво называли «лёгкими» и «мягкими», до тех пор, пока Австралийская комиссия по вопросам конкуренции и защиты потребителей (Australian Competition and Consumer Commission, ACCC) не запретила это делать, поскольку такое название намекало на менее вредную, содержащую меньше смол сигарету.

АССС заставила табачные компании поменять название сигарет, но не их содержимое или структуру. Сейчас у 90% сигарет в Австралии вентилируемые фильтры. Их просто определить, развернув бумажный фильтр и посмотрев на просвет.

Как действуют фильтры?

Более крупные современные фильтры с отверстиями при каждой затяжке впускают больше воздуха, и «легче» обходятся с горлом. Курильщики компенсируют этот эффект, в попытке получить ту же дозу никотина, вдыхая глубже и делая больше затяжек.

Это уменьшает контакт курильщиков с небольшим количеством канцерогенов, но увеличивает их контакт с большим количеством вредных компонентов дыма в газообразной фазе, поскольку он проходит через фильтры и в периферийные воздушные пути.

Это привело к всплеску количества аденокарцином за последние 30 лет, поскольку больше дыма поступает в периферийные участки лёгких, туда, где обычно и появляется этот железистый рак.

Изучение свидетельств того, что фильтры приводят к появлению рака, выявило, что вентиляционные фильтры повлияли на увеличение количества летальных аденокарцином, в результате чего была дана рекомендация к запрету вентилируемых фильтров. Кроме того, волокна фильтров отламываются и проникают в лёгкие, что тоже может привести к раку.

Почему этот тип рака важен?

Японское исследование 2012 года показало, что у пациентов с аденокарциномой количество смертей от рака было чуть больше, чем у пациентов со сквамозно-клеточным раком. Получается, что первый более смертелен.

По всему миру женщины выбирают для курения то, что они считают более «лёгкими» сигаретами (с фильтром). В Австралии от рака лёгких умирает больше женщин, чем от рака груди. И хотя рак груди более распространён, в его случае процент выживших гораздо больше, чем в случае рака лёгких.

Отчёт в хирургическом журнале Surgeon General от 2014 по поводу табакокурения подтвердил, что изменение структуры сигарет привело к увеличению количества аденокарцином с 1960-х годов, поскольку в 1950-х изменился дизайн сигарет.

Австралийские и международные исследователи убеждают наложить запрет на фильтры с начала 2000-х, а также ввести правила для регулирования содержания сигарет и их строения.

Что с окружающей средой?

Сигаретные фильтры становятся бычками. В Австралии бычки постоянно становятся самым частым видом загрязнения в национальных субботниках. Почти семь миллиардов бычков ежегодно становятся мусором в Австралии. Фильтры вредят окружающей среде, ибо содержат пластик и не разлагаются микроорганизмами.

Наша городская среда, морская жизнь, океаны, реки, пляжи – всё это безмерно выиграло бы, если бы сигареты с фильтром перестали продавать.

В 2011 году медицинский журнал BMJ Tobacco Control сообщил, что присутствие тяжёлых металлов в бычках вредит морской среде. Исследователи обнаружили, что всего один бычок убил половину рыб, подвергнутых воздействию содержащихся в нём химических веществ в лабораторных условиях.

Почему никто это не регулирует?

Союзное правительство [официальное название государства Австралия - Австралийский Союз (Commonwealth of Australia) / прим. перев.] в 2009 году приняло меры к изменению производства сигарет, чтобы уменьшить риск пожаров. В некоторых штатах запретили сигареты с фруктовым вкусом, поскольку они были разработаны так, чтобы привлекать детей.

У местных управлений и федерального правительства есть возможность заставить табачные компании продавать менее привлекательные, менее смертельные, не так сильно вызывающие привыкание сигареты.

С 2014 года Союз не сумел отреагировать на два всеобъемлющих отчёта по эффективной регуляции сигарет. Сигареты с фильтром необходимо отозвать из продажи, а табачную индустрию – заставить оплатить местным управлениям за очистку воды и почвы от токсичных отходов.

Мы не должны обманывать граждан «безопасными» сигаретами. Их не существует. Но без фильтров количество смертельных раковых заболеваний можно уменьшить, больше курильщиков решатся бросить эту привычку из-за более резкого вкуса, и меньшее количество молодёжи будет начинать курить. опубликовано

Самым распространенным сигаретным фильтром на сегодняшний момент, несмотря на различные технологические новинки, остается фильтры, изготовленные из ацетатных волокон. Этот материал не только способен сдерживать никотин и смолу, но и препятствует проникновению в легкие ароматических добавок, что особенно актуально в ментоловых сигаретах.

Ацетатное волокно первоначально имеет вид сиропа, который свободно льется, образуя нити. Эти нити в процессе литья отрезаются на определенные размеры, особым образом закручиваются, в результате чего получается различный по структуре материал, в основном структура материала при применении его в фильтрах должна быть гофрированной.

Так как сигаретный фильтр имеет прямой контакт со слизистой оболочкой рта, то при производстве ацетатного волокна к материалу применяются определенные требования. Так Ацетатное волокно должно быть идеально белым, что говорит о том, что какие либо химические добавки в волокно не попали, но зато в таком волокне содержится двуокись титана, который буквально впитывает вредные вещества, присутствующие в дыме сигарет, например такое вещество как фенол или пирокатехин, выделяемый табаком, другими фильтрами не улавливается.

Как это не странно, но табачные компании используют фильтры из ацетатного волокна не ради заботы о здоровье курильщиков, а потому что его плотность, возможно, регулировать, благодаря чему получаются различные сорта сигарет, с различными вкусами и содержанием никотина. Кроме этого фильтр можно сделать избирательным. То есть он будет активно задерживать определенные вещества и осуществит большую пропускную способность других. Это конечно не всегда хорошо отражается на вашем здоровье, но зато пользуется большим спросом у потребителя.

Увеличение требований к безопасности сигарет не только благотворно повлияло на качество табака в сигаретах и способствовало к распространению сигарет с фильтром, но и подтолкнула научную мысль к поиску материалов, которые смогли бы более успешно сдерживать вредные вещество образуемые из сгорания табака. Одним из материалов, который хорошо изолировал легкие курильщика от попадания смолы, является уголь. Первоначально сигареты с угольным фильтром не пользовались большой популярностью, так как вкус от курения был очень гадостным. Но постепенно была подобрана оптимальная дозировка угля и найдена более благоприятная формула его применения, сигареты с угольным фильтром получили свою путевку в жизнь.

Самым эффективным способом уменьшить выброс в атмосферу вредных веществ выделяемых табаком на сегодняшний день является применение угольных вкраплений в ацетатное волокно. Такие вкрапления волокном очень даже хорошо усваиваются. Все дело в том, что ацетатное волокно является очень гибким материалом, который обладает шероховатой поверхностью. К такой поверхности активированный уголь хорошо пристает и является дополнительным элементом способным хорошо удерживать химически активные вещества, в то же время, не нарушая циркуляцию воздуха в сигаретном фильтре.

Не всякий уголь подойдет для использования в сигаретных фильтрах. Некоторые виды негативно влияют на вкусовые качества сигареты или же затрудняют фильтрационный обмен. Поэтому в производстве фильтров из ацетатного волокна, в основном применяют тонкопористый уголь. У такого угля много хороших свойств, но есть существенный недостаток, он плохо впитывает конденсат, что влияет на возникновение повышенной влажности в фильтре.

Для того, что бы избежать такого негативного фактора, как накопление влажности в фильтре, производители идут на различные ухищрения. Так в некоторых марках сигарет для изготовления корпуса фильтра используют пробковое дерево. Такие сигареты способны дать множество разнообразных и изысканных вкусов сигаретам, но стоят достаточно дорого и поэтому раскупаются потребителем не так охотно. Другой подход к снижению влажности в фильтре, заключается в применении специальной вставки, называемому угольным фильтрующим патроном. В сочетании с ацетатным волокном угольный патрон способен удерживать в фильтре наибольшее количество вредных веществ, препятствую им выход во внешнюю среду. Сигареты, изготовленные с таким фильтром, достаточно недорого стоят и сейчас находят все больше поклонников, постепенно вытесняя с рынка другие марки сигарет с фильтром.

Позднее, в результате борьбы с поддельной продукцией, появился фильтр под названием «двойной активный ацетатный» или как он называется в англоязычных странах AAD. Подделать такой фильтр невозможно, но если все же найдется такой умелец, то сигареты все равно получаться очень хорошего качества. В этом фильтре применяется гранулированный активированный уголь, который вкрапливается в фильтр. Такой процесс изготовления требует высокотехнологичного оборудования и применение целлюлозы специального состав, иначе уголь просто будет высыпаться из сигареты, а вкус поддельного изделия будет способен вызвать стойкое отвращение к курению. В этих фильтрах для избегания копирования так же применяется фигурный торцовый сегмент, по которому возможно сразу определить подделка перед вами или нет. Кроме этого, торцовой сегмент способствует лучшему проникновению воздуха в фильтр.

В ответ на технологические новинки стран запада, китайцы, не желая уступать достигнутые позиции на рынке производства сигарет, изобрели свой собственный супер фильтр, названный титановой фильтр.

Проведенными китайцами исследования показали, что титановая двуокись, используемая как наноматериал, способна эффективно сдерживать вредные вещества, образуемые при сгорании табака. Такое открытие было сделано не сразу, ему предшествовал долгий исследовательский путь, пройденный китайцами, которые пытались приспособить различный наноматериал для использования его при изготовлении табачных фильтров. Первоначально упор делался на такой традиционный материал как углерод, но как оказалось углерод, не настолько хорошо сдерживает смолы и никотин, как этого бы хотелось.

Титановая двуокись кроме своих хороших фильтрующих качеств, оказалась довольно дешевым материалом. Созданные технологии производства позволяют производить сигаретные фильтры стоимостью гораздо меньшей, чем например угольный фильтр. 5

Производители сигарет во всем мире пытаются несколько обезопасить курильщика, но в то же время не терять своих потребителей, а еще больше приглашая людей приобретать сигареты. В качестве заботы заявляется использование в настоящее время специальных сигаретных фильтров, которые формируются с применением таких материалов, как ацетат целлюлозы, который способен впитать выделяемые смолы, поглощать табачный дым и никотин. Как и во многих других областях, разработчики сигаретной отрасли попытались применить нанотехнологии для создания сигарет.

Они взяли за основу углеродную нанотрубку для того, чтобы усовершенствовать стандартные фильтры. В настоящее время проводятся лабораторные анализы. Несмотря на то, что был применен дорогой материал, ученые пока не могут дать четкий ответ на вопрос о том, какое влияние окажет такая сигарета на организм курильщика. Однако китайские ученые пошли в своих исследованиях несколько дальше – они применили более дешевые материалы, которые основываются также на углероде. Их результаты показали, что такие фильтры действительно снижают объем потребляемых смол, никотина. Более того, отмечено понижение уровня структуры фенола. Исследователи уже заявили, что данный опыт будет широко использоваться при формировании системы очистки воздуха в противогазах. 6

Сигаретный фильтр включает в себя бумагу, содержащую в оснвном лиоцелловые волокна или состоящую из них. Изобретение относится также к сигарете, включающей в себя такой фильтр. Такой состав фильтра обеспечивает его высокую фильтрующую способность. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к бумажным фильтрам для сигарет. Волокносодержащие фильтры для сигарет известны хорошо. В одном известном варианте выполнения корпус такого фильтра состоит из жгута непрерывных волокон, обычно ацетатцеллюлозных (ацетатных) волокон, проходящих параллельно продольной оси сигареты. В другом известном варианте выполнения корпус фильтра выполнен из фальцованной или гофрированной бумаги, запрессованной в цилиндр. Для того чтобы бумага была фальцованной или гофрированной, ее обрабатывают, выполняя желобки. В таких вариантах выполнения предусмотрен единственный фильтрующий элемент, и их можно называть "одинарными" фильтрами. Другой известный тип конструкций составляет так называемый "двойной" фильтр, который состоит из двух фильтрующих элементов, например, из бумажного фильтра с внутренней стороны и жгутового фильтра с наружной стороны сигареты. К еще одному известному типу конструкций относится так называемый "тройной" фильтр, который включает в себя три фильтрующих элемента, например бумажный фильтр и жгутовый фильтр как "двойную" конструкцию, разделенную воздушным зазором или фильтром из активированного угля . Известно, что бумажные фильтры в общем более эффективны при удалении из табачного дыма смол, чем жгутовые фильтры. В связи с тенденцией к производству сигарет с низким содержанием смол в табачном дыме желательна высокая эффективность их удаления. Задачей изобретения является создание фильтрующего мундштука сигареты с высокой эффективностью удаления смол. Другой задачей изобретения является разработка различных конструкций сигарет с пониженным выходом смол. В соответствии с изобретением предлагается сигаретный фильтр, характеризующийся тем, что корпус этого фильтра включает в себя бумагу, которая содержит или практически состоит из лиоцелловых волокон. Кроме того, по изобретению предлагается сигарета, которая содержит такой фильтр. Лиоцелловые волокна являются известными материалами, а их получение описано, например, в американском патенте 4246221. Они в промышленном масштабе производятся на фирме "Кортолдс ПЛК" (товарный знак Tencel"). Их получают растворением целлюлозы в растворителе, экструдированием приготовленного таким образом раствора через фильеру в коагуляционную ванну, которая служит для осаждения целлюлозы, и смыванием растворителя с волокна. Такой процесс можно назвать прядением с помощью растворителя, а лиоцелловые волокна можно также называть целлюлозные волокна, формованные с растворителем. В качестве целлюлозы обычно применяют древесную массу. Растворителем может служить N-оксид третичного амина, предпочтительнее водный раствор N- оксида третичного амина, в частности N-метилфорфолин-N-оксид. Если растворитель представляет собой N-оксид третичного амина, предпочтительной коагуляционной ванной служит водная ванна. Этот способ формования из раствора необходимо отличать от других известных способов получения целлюлозных волокон, которые основаны на получении и разложении химических производных целлюлозы, например от вискозного способа. Лиоцелловые волокна легко поддаются биологическому разложению. Лиоцелловое волокно может содержать матирующий пигмент, в частности двуокись титана, и может быть химически отбеленным. Сигаретный фильтр по изобретению обладает высокой фильтрующей способностью в сравнении с известными бумажными фильтрами. Бумагу для применения в качестве сигаретного фильтра по изобретению можно изготовить с использованием обычных технологий изготовления бумаги и оборудования. Плотность бумаги, применяемой в фильтре по изобретению, как правило, может быть идентичной плотности обычной бумаги, используемой в составе известных бумажных фильтров; она обычно составляет от 15 до 150 г/м 2 , предпочтительно от 20 до 80 г/м 2 . Такая бумага может состоять по существу из лиоцелловых волокон или в дополнение к лиоцелловым волокнам может содержать волокна других типов, например растительные волокна, в частности древесную массу и/или ацетатные волокна. Было установлено, что бумага может включать в себя до приблизительно 50 мас.% древесной массы без заметного снижения эффективности удаления смол, хотя, естественно, что при более высоком содержании, чем указанное, эта эффективность проявляет возрастающую тенденцию к эффективности обычной бумаги из древесной массы. Можно изготовить бумагу, которая включает по меньшей мере 25 мас.% лиоцелловых волокон, частично в смеси с волокнами древесной массы. Бумага, которая содержит приблизительно 50 мас. % лиоцелловых волокон и волокна из древесной массы, может оказаться еще более предпочтительной. Было установлено также, что включение некоторой доли древесной массы в такую смесь может содействовать проведению процессу формования бумаги, давая возможность повысить качество бумаги. Прочность на разрыв в поперечном направлении (ПН) бумаги, используемой в фильтре по изобретению, следует выбирать с тем, чтобы обеспечить точную степень выполнения желобков, и, следовательно, ее фальцовку или гофрирование. Низкая ПН-прочность на разрыв может означать, что желобление оказалось чрезмерно большим, следствием чего является слишком высокий перепад давления в фильтре, тогда как высокая ПН-прочность на разрыв может означать, что произведено слишком малое желобление, вследствие чего конечный внешний вид фильтра оказывается неудовлетворительным. Предпочтительное лиоцелловое волокно в фильтре по изобретению должно быть фибриллированным. Лиоцелловые волокна можно фибриллировать, подвергая их механическому разрушению в мокром состоянии, как, например, в ходе проведения процесса изготовления бумаги. Результатом фибриллирования является отделение тонких волосков ("фибрилл") от тела волокна, благодаря чему индивидуальные волокна приобретают "волосатый" внешний вил. Фибриллированные лиоцелловые волокна характеризуются увеличенной площадью поверхности в сравнении с нефибриллироваными волокнами, и полагают, что это является преимуществом, обеспечивающим эффективное фильтрование. Бумага может состоять из смеси высокофибриллированных лиоцелловых волокон с волокнами других типов, например с растительными волокнами, такими как древесная масса и/или ацетатные волокна. Высокофибриллированные лиоцелловые волокна могут быть получены в жестких условиях очистки. Осушение целлюлозной массы процесса изготовления бумаги, содержащей такие волокна, осуществляется очень медленно, в результате чего она обычно непригодна для использования в промышленном производстве бумаги для сигаретных фильтров. Такую целлюлозную массу можно смешивать с целлюлозной массой, содержащей волокно других типов, включая сюда целлюлозную массу, содержащую низкофибриллированные лиоцелловые волокна, и использовать при изготовлении бумаги. Эту смесь высокофибриллированной лиоцелловой волокнистой целлюлозной массы с целлюлозной массой, содержащей волокна других типов, можно выбрать для придания соответствующего баланса свойств бумаге и фильтру и расходов по проведению процесса изготовления бумаги. Можно подобрать смесь высокофибриллированных лиоцелловых волокон с ацетатными волокнами, обеспечивающую хорошее осушение при изготовлении бумаги, хорошую прочность бумаги, улучшенную эффективность фильтрования в сравнении с достигаемой в случае только ацетатных волокон, смываемость водой (т. е. диспергируемость в воде) сигаретных фильтров и более быструю биоразлагаемость, чем фильтров, изготовленных только из ацетатных волокон. Фильтр по изобретению может представлять собой одинарный, двойной или тройной фильтр. Предпочтительными могут быть двойные и тройные фильтры, включающие в себя по ацетатному жгутовому фильтру с внешней стороны сигареты и лиоцелловому бумажному фильтру с внутренней стороны сигареты. Такие фильтры проявляют хорошую стойкость к появлению пятен с внешней стороны. Фильтрующие элементы и фильтры в соответствии с изобретением могут быть использованы в сигаретах с фильтрами, у которых имеются или отсутствуют вентиляционные отверстия, с набивкой из табаков широкого диапазона сортов. Только в качестве примера такая табачная набивка может обладать одним, несколькими или всеми нижеследующими свойствами. Выход никотина/смол 10 = 0,05-1,0. Плотность табачной набивки - 100-260 кг/м 3 . Сопротивление при затяжке (измеряли в закрытом состоянии) - 35-70 мм ВС. Воздухопроницаемость сигаретной бумаги = 10-150 ед. Coresta. Также исключительно в качестве примера сигарета с фильтром в соответствии с изобретением, где содержится табачная набивка, которая как пример указана выше, или набивка с другими свойствами может проявлять одно, несколько или все нижеследующие свойства. Выход никотина/смол 10 = 0,05-1,5. Выход смол = от <1 до 10 мг. Сопротивление при затяжке (измеряли в закрытом состоянии) = 30-150 мм W6 Вентиляция в фильтре = 0-80%. Оценка затяжки: 5. Вышеприведенные параметры измеряют по стандартным процедурам и выражают в стандартных единицах. ВС обозначает водяной столб. Кроме того, табачная смесь может содержать значительные количества распущенных табачных листов и средних жилок. Фильтры по изобретению, например, содержащие лиоцелловые волокна одни или в смеси с древесной массой, обладают значительно более усовершенствованными свойствами задерживать смолы в широком диапазоне перепадов давления в сравнении с ранее известными ацетатцеллюлозными и бумажными (на 100% из древесной массы) фильтрами. Фильтры по изобретению могут быть использованы при изготовлении сигарет с выходом смол 6 мг или меньше, возможно, всего 1 мг или меньше. Столь низкий выход смолы может быть достигнут со значительно более низкой степенью вентиляции, чем это необходимо в случае ранее известных фильтров. Если учитывать приемлемость для потребителя, то высокая степень вентиляции обычно нежелательна. Кроме того, такой низкий выход смол может быть достигнут при приемлемом сопротивлении затяжке, что является дополнительным вкладом в повышение уровня приемлемости для потребителя относительно достигаемого с ранее известными сигаретами. В соответствии с изобретением изготавливают фильтры, которые при той же самой степени вентиляции характеризуются улучшенной фильтрующей эффективностью и низким перепадом давлений в сравнении с ранее известными фильтрами. Примеры сигарет, выполненных в соответствии с изобретением, охватывают сигареты, конструкция которых обладает нижеследующими свойствами: выход смол табачной набивки (выход) - 25 мг; перепад давления - 50 мм; проницаемость сигаретной бумаги - 60 ед. Coresta; требуемый выход смол (выход) - 4 мг. Степень задерживания и вентиляции, которые необходимы для достижения такого выхода смол, можно рассчитать по уравнению. Конечный выход смол = выход табачной набивки (100-R)/100 (100-V)/100, где R обозначает степень задерживания фильтром в %, а V обозначает степень вентиляции в %. Если степень вентиляции составляет 0%, тогда необходимая степень задерживания фильтром равна 84%. Полагают, что столь высокая степень задерживания у обычной приемлемой сигареты с фильтром является недостижимой. Изготовили сигареты, снабженные 20-мм фильтрами в соответствии с изобретением, которые проявляют такую степень задерживания при приемлемом перепаде давления в сигарете (примерно 144 мм ВС). У сигареты одного из ранее известных типов может быть предусмотрен одинарный бумажный фильтр, степень задерживания смол в котором составляет 66%, а перепад давления равен 88 мм ВС. Для достижения требуемых 4 мг выхода смол вентиляция должна составлять 53% в сочетании с перепадом давления в сигарете примерно 95 мм. У ранее известной сигареты другого типа может быть предусмотрен одинарный ацетатный фильтр (жгутовый, 1,5 денье), степень задерживания смолы которым составляет 55%, а перепад давления равен 89 мм ВС. Для достижения требуемых 4 мг выхода смол вентиляция должна составлять 64% в сочетании с нежелательно низким перепадом давления в сигарете примерно 87 мм. У сигареты в соответствии с изобретением может быть предусмотрен лиоцелловый бумажный фильтр, степень задерживания смол которых составляет 77%, а перепад давления равен 84 мм ВС. Для достижения требуемых 4 мг выхода смол вентиляция должна составлять всего 30% в сочетании с перепадом давления в сигарете примерно 110 мм. Можно легко изготовить сигареты даже с еще более низким выходом смол. Разработчик конструкций сигарет может легко представить себе конструкции сигарет, отличные от тех, что в качестве примера приведены выше. Преимущество изобретения состоит в том, что сигареты с низким выходом смол могут быть изготовлены при низкой степени вентиляции. Это позволяет достичь уменьшенного количества побочных потоков дыма. По другому варианту в соответствии с изобретением можно сконструировать фильтр, который по весу легче фильтров известных типов, которые характеризуются такой же фильтрующей эффективностью. Это дает возможность сконструировать более легкие сигареты. Более того, сопротивление затяжке этих фильтров в соответствии с изобретением может оказаться ниже, чем у таких ранее известных фильтров. Было установлено, что в процессе курения сигареты фильтры по изобретению поглощают из дыма влагу. Вследствие этого такой фильтр набухает и перепад давления через фильтр возрастает. Полагают, что в процессе курения сигареты это может сообщать некоторые прогрессивные фильтровальные свойства. Более того, полагают, что это набухание может обеспечить особое преимущество, состоящее в возможности изготовить сигареты, которые проявляют относительное постоянство перепада давления от одной затяжки до другой. Пример. С использованием 6-мм матированного лиоцеллового волокна 1,7 децитекс, выпускаемого фирмой "Кортолдс ПЛК" (товарный знак "Tencel"), готовили образцы бумаги. Дисперсию волокнистой массы направляли в разрыватель при плотности массы приблизительно 1,5%. Затем эту массу подавали в бак для пульпы, где мешалкой обеспечивали осторожную циркуляцию массы и ее разбавляли до желаемой плотности. Из бака для пульпы массу пропускали при комнатной температуре через конический рафинер с расходом потока 350-400 л/мин. Вал отстоял от корпуса с образованием зазора 15 мм, что обеспечивало не столько резку волокон, сколько фибриллирование. Ход размола периодически контролировали измерением степени помола (по прибору Шоппер-Риглера). После размола массу дополнительно разбавляли, как правило, добавлением воды в количестве примерно половины объема массы и закачивали в бак для пульпы бумагоделательной машины. Из бака для пульпы волокнистую массу закачивали в разбавительный резервуар, а затем пропускали через распылитель потока, который обеспечивал однородное диспергирование волокон в напорном ящике (где из бумаги формовали жгут). В двух системах вакуумированных ящиков удаляли воду, затем бумагу прогоняли через два пресса (по одному с каждой стороны), барабанную сушилку и каландр и собирали на барабане. В табл. 1 приведена информация об условиях изготовления бумаги. Свойства образцов представлены в табл. 2. В табл. 2 ПpH означает продольное направление. Подъем представляет собой результат измерения капиллярного поднятия воды. Стержни для фильтрующих мундштуков изготовляли из образца А, разрезанного на полосы шириной 300 мм, и обертывали в бумагу 27 г/м 2 (изготовленную из древесной массы). Номинальные размеры стержней для мундштуков составляли 108 мм в длину и 24,6 мм по окружности. Эти стержни разрезали для испытаний на 20-мм мундштуки. Получали результаты, которые представлены в табл. 3. Жесткость является мерой сохранения формы при воздействии бокового усилия, причем более высокие значения указывают на более высокое сопротивление сжатию. Можно было бы ожидать, что степень задерживания смол обычным бумажным фильтром тех же размеров и при том же перепаде давления составляет приблизительно 74%. Образцы бумаги разрезали на полосы шириной по 250 мм, стержни изготовляли при максимальной степени гофрирования и обертывали в бумагу 27 г/м 2 . Номинальные размеры стержней для мундштука составляли 108 х 24,6 мм. Эти стержни разрезали для испытаний на 20-мм мундштуки. Получали результаты, которые представлены в табл. 4. Эти фильтры проявляли существенно более высокие показатели задержания смол, чем как фильтры из ацетатцеллюлозного жгута, так и обычные фильтры из полукрепированной тонкой бумаги.

Формула изобретения

1. Сигаретный фильтр, отличающийся тем, что корпус фильтра включает в себя бумагу, которая содержит по существу лиоцелловые волокна или состоит из них. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что лиоцелловые волокна получают проведением процесса, включающего в себя стадию экструдирования раствора целлюлозы в N-оксиде третичного амина в водную коагуляционную ванну. 3. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что плотность бумаги составляет от 15 до 150 г/м 2 . 4. Фильтр по п. 3, отличающийся тем, что плотность бумаги находится в интервале 20 - 80 г/м 2 . 5. Фильтр по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что бумага состоит из смеси лиоцелловых волокон с растительными волокнами и/или ацетатцеллюлозными волокнами. 6. Фильтр по п.5, отличающийся тем, что бумага состоит из смеси лиоцелловых волокон с древесной массой и содержит до примерно 50 мас.% древесной массы. 7. Фильтр по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что лиоцелловые волокна фибриллируют. 8. Сигарета, отличающаяся тем, что она включает в себя фильтр по любому из пп.1 - 7.

Первые попытки создания фильтра (в 20-х годах XX века) были продиктованы желанием сделать курение более приятным делом, не сопровождающимся термическими ожогами, обожженными усами и крупинками табака на языке. Впрочем, тогда попытка провалилась. Но удалась уже в 50-х годах – и почему? Потому что интерес производителей стал намного более конкретным. Дело в том, что именно в те времена ученые начали проводить исследования, которые доказывали, что курение является причиной массы заболеваний – и в первую очередь . Легкая паника в рядах курильщиков привела к массовым отказам от курения, от покупки сигарет – и, следовательно, к резким падения продаж в отчетах табачных компаний. Нужно было срочно что-то делать – и решение было найдено: сигаретные фильтры.

«Легенда» для сигаретных фильтров прозвучала предельно просто: фильтры, мол, задерживают большую часть вредных примесей, находящихся в сигаретном дыме, а также часть никотина. Так сигаретный фильтр объявили панацеей от большинства заболеваний, вызванных курением. Посыл табачных компаний бил в самую точку: «Ты заботишься о своем здоровье? Зачем бросать курить и лишать себя этой радости? Просто покупай «легкие» сигареты с фильтром, который задержит все вредные примеси!».

Что, собственно говоря, представляет собой сигаретный фильтр?
Это цилиндрическая прослойка из ацетатного волокна (с вкраплением активированного угля в угольных фильтрах), через которую проходит сигаретный дым на пути к легким курильщика. Классические фильтры мало различаются между собой: они могут содержать более крупные по диаметру или более мелкие ацетатные нити, быть более или менее длинными, содержать дополнительные компоненты – вроде того же угля, но в целом «работают» они совершенно одинаково, эффективность колеблется незначительно. Периодически на табачном рынке появляются сигареты с новыми «космическими» фильтрами (японский титановый, ментоловый, мундштучный, комплексный и т.д.), но, как правило, их возможности мало отличаются от возможностей классических фильтров, когда от рекламных лозунгов дело переходит к реальным исследованиям независимых экспертов.

Принцип действия сигаретного фильтра незатейлив: он задерживает часть вредных примесей и смол, содержащихся в табачном дыме, в том числе до 20% никотина. Процент удержания смол может колебаться в пределах 20-45%, в зависимости от типа фильтра и состава табачной смеси.

1. С тех пор, как люди начали массово курить сигареты с фильтром, заболеваемость раком легких и другими типичными «табачными» болезнями нисколько не снизилась и даже наоборот, увеличилась.

2. Куря сигареты с фильтром, человек ощущает более легкий и мягкий дым – и инстинктивно старается вдохнуть поглубже, тем самым нанося своим легким еще больший вред.

3. Так как фильтр задерживает часть никотина, курильщик автоматически начинает курить больше, компенсируя оптимальную дозу никотина. Этот эффект был официально подтвержден исследованиями психологов, занимавшихся проблемами курения.

Есть ли толк от сигаретного фильтра? Есть – но небольшой. Фильтр нейтрализует термическое воздействие сигареты и предотвращает микроожоги слизистых оболочек (а значит, значительно снижает возможность развития злокачественных опухолей полости рта). Фильтр снижает такой неприятный эффект, как пожелтение зубов, губ и пальцев, делает курение более приятным и эстетичным. Фильтр объективно снижает, хоть и незначительно, количество вредных примесей в дыме, попадающем в ваш организм. С другой стороны, нет никакого смысла платить больше за какие-то «высокотехнологичные» фильтры, так как в 99% случаев это просто рекламные уловки.

Если вы всерьез думаете о своем здоровье, если хотите избавить себя от вреда, причиняемого сигаретами, у вас всего один выход – бросить курить . Совсем. Навсегда. Не начать курить более «легкие» сигареты, не перейти на

Сигаретный фильтр содержит гидроперепутанные волокна лиоцелла. При выкуривании сигарет, содержащих такие фильтры, наблюдается высокая эффективность фильтров, хорошие вкусовые качества, хорошая устойчивость к пятнообразованию, хорошая физическая упругость и хорошие характеристики прохождения воздуха. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение касается материалов для тела сигаретных фильтров. Хорошо известны фильтры для сигарет, содержащие волокна. В одном известном типе фильтров, тело фильтра состоит из жгута непрерывиых нитей, обычно нитей из ацетилцеллюлозы (ацетатных нитей), расположенных параллельно продольной оси сигареты. В другом известном типе фильтра, его тело состоит из гофрированной или рифленой бумаги, спресованной в цилиндр. Такие типы конструкций фильтра содержат только один фильтрующий элемент и могут называться "монофильтрами". Другой тип конструкции фильтра, - это так называемый "двойной" фильтр, который содержит два фильтрующих элемента, например, бумажный элемент, расположенный ближе к внутренней части сигареты, и элемент, состоящий из жгута волокон, расположенный ближе к внешней части сигареты. Также известен тип фильтра, известный как "тройной" фильтр, который напоминает двойной фильтр за исключением того, что между указанными выше элементами фильтра включено некоторое количество активированного угля. Бумажные фильтры, как известно, обычно более эффективны, чем фильтры из жгута волокон для удаления смолы из табачного дыма. Высокая эффективность удаления смолы в особенности необходима в свете тенденции получения сигарет с более низким содержанием смолы. Бумажные фильтры поглощают влагу из табачного дыма в процессе выкуривания сигареты, вследствие чего они становятся сырыми и легко снимаются, а также увеличивают сопротивление прохождению дыма через фильтр. Внешний конец сигаретного фильтра обычно покрывается пятнами по мере выкуривания сигареты. Известно, что ацетатные фильтры обычно образуют рыжевато-коричневое равномерное пятно, в то время как бумажные фильтры образуют более темные крапчатые пятна, причем последний эффект считается нежелательным для внешнего вида. Бумажные монофильтры обычно дешевле в изготовлении, чем фильтры из ацетатных жгутов, даже несмотря на то, что производственный процесс более сложен, так как бумага является более дешевым материалом, чем ацетат. Двойные фильтры обычно более дорогостоящи для производства, чем бумажные монофильтры или фильтры из ацетатного жгута, так как производственный процесс более сложен, а тройные фильтры даже еще дороже. Целью настоящего изобретения является обеспечить сигаретный фильтр с высокой эффективностью удаления смолы, в котором преодолеваются по меньшей мере некоторые недостатки, присущие для тех обычных бумажных фильтров, в корпусе которых содержится бумага. (SU 860678, 30.08.81, кл. A 24 D 3/10). Настоящее изобретение обеспечивает сигаретный фильтр, характеризующийся тем, что корпус фильтра содержит гидроперепутанную ткань, которая содержит лиоцельные волокна. Настоящее изобретение также обеспечивает сигарету, включающую такой фильтр. Волокна лиоцелла являются известными материалами, их производство описано, например, в патенте США N 4246221. Они легко биоразрушаемы. Они поступают в продажу от фирмы Кортольдс с товарным знаком "Тенсел". Их получают растворением целлюлозы в растворителе и экструзией полученного таким образом раствора через фильеру в коагулирующую ванну, которая предназначена для осаждения целлюлозы и удаления растворителя из волокна. Этот процесс можно назвать осаждением из растворителя, и лиоцельные волокна могут быть названы целлюлозными волокнами, осажденными из растворителя. Целлюлозой обычно является древесная пульпа. Растворителем может быть N-оксид третичного амина, предпочтительно N-оксид N-метилмо-рфолин, обычно с небольшой пропорцией воды. Если растворителем является N-оксид третичного амина, коагулирующая ванна предпочтительно является водным раствором. Ткани, которые в основном состоят из волокон лиоцелла, могут быть названы лиоцельными тканями. Процесс осаждения из растворителей следует отличать от других известных процессов производства целлюлозных волокон, которые основываются на образовании химических производных целлюлозы, например вискозы. Гидроперепутывание является процессом, предназначенным для образования ткани путем механической обмотки и навивки волокон одного на другое в прочесе с использованием высокоскоростных струй или потоков воды. Прочес может по существу содержать один слой или более, расположенных параллельно штапельных волокон, например прочеса с чесальной машины. Когда используются два или более слоя, они могут быть расположены таким образом, что волокна лежат по существу параллельно друг другу или предпочтительно так, что волокна в разных слоях лежат под углом друг к другу. Эта последняя форма расположения обеспечивает более равномерные физические свойства, например прочность на разрыв в плоскости ткани в различных направлениях. Прочес может содержать один или более слоев, предпочтительно один слой бумаги, и один или более слоев параллельно расположенных штапельных волокон. Бумага может содержать волокна лиоцелла и/или другие типы волокон, например древесной пульпы и ацетатные волокна, по отдельности или в смеси. Гидроперепутанные ткани можно также называть тканями кружевного прядения. Гидроперепутанные ткани содержат мало или совсем не содержат связующего материала. Процессы гидроперепутывания и ткани, получаемые в этих процессах, описаны в патенте US-A-3485706, содержание которого включено здесь в качестве ссылки. Гидроперепутанная ткань может состоять полностью, или в основном, из волокон лиоцелла. В качестве альтернативы, ткань может состоять из смеси волокон лиоцелла с одним или более типом других волокон, обычно используемых для сигаретных фильтров, например нитей из ацетилцеллюлозы или волокон древесной пульпы. Каждый слой, используемый для образования прочеса, подвергаемого процессу гидроперепутывания, может состоять из по меньшей мере 25 мас. %, по меньшей мере 50 мас.% или по меньшей мере 75 мас.% волокон лиоцелла. Базовая масса гидроперепутанной ткани может соответствовать массе бумаги, используемой в известных бумажных фильтрах, и в общем составлять от 15 до 150 грамм на квадратный метр, предпочтительно от 20 до 80 грамм на квадратный метр. Количество слоев в прочесе, подвергаемых процессу гидроперепутывания, может составлять от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 5. Титр волокон лиоцелла и возможных других типов волокна может быть в пределах от 0,05 до 20, часто от 1 до 5 децитекс. Волокно, содержащееся в гидроперепутанной ткани, предпочтительно подвергают фибрилляции. Волокна лиоцелла могут быть фибриллированы путем механической абразивной обработки в мокром состоянии, например в процессе гидроперепутывания. Фибрилляция приводит к частичному отделению тончайших волоконец от тела волокна, так что отдельные волокна приобретают "волосатый" вид. Фибриллированные волокна лиоцелла имеют увеличенную площадь поверхности по сравнению с нефибриллированными волокнами, и считается, что это может быть полезным для повышения эффективности фильтрации. Гидроперепутанная ткань расположена в теле фильтра таким образом, что продольная ось сигареты лежит параллельно главной плоскости ткани. Ткань предпочтительно является плиссированной или гофрированной тканью. Ткань может служить для изготовления фильтров на обычном оборудовании для производства бумажных фильтров. Обнаружено, что гидроперепутанная ткань быстрее обрабатывается на таком оборудовании, чем бумага, что снижает себестоимость фильтров. Гидроперепутанная ткань может использоваться вместо бумаги для изготовления фильтров известных типов конструкции, например двойных, тройных и в особенности - монофильтров. Сигаретный фильтр по изобретению, как было обнаружено, имеет высокую фильтрующую способность (удаление твердых частиц) по сравнению с известными фильтрами из ацетилцеллюлозных жгутов и одинаковую фильтрующую способность с некоторыми известными бумажными фильтрами. Фильтр по изобретению снижает "бумажный" привкус и другие неприятные вкусовые ощущения сигарет. Это удивительно, так как волокна лиоцелла являются целлюлозными волокнами. Хорошо известно, что обычные типы целлюлозного волокна, например древесная пульпа и вискоза, действительно дают бумажный привкус. Внешний вид (пятнообразование) кончика фильтра по изобретению при выкуривании сигареты сравним с обычными ацетатцеллюлозными фильтрами и значительно лучше внешнего вида обычных бумажных фильтров. Фильтр по изобретению сохраняет хорошую физическую упругость (сопротивление сжатию) и хорошие характеристики прохождения воздуха при выкуривании сигареты. Это замечательно для фильтра, содержащего целлюлозные волокна. Фильтр по изобретению целесообразно использовать в качестве монофильтра. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1
Волоконо лиоцелла (1,7 децитекс, 25 мм штапель, полуматовое волокно производства фирмы Кортолдс, товарный знак "Тенсел") прочесано на машине для образования прочеса. Соединены два прочеса и подвергнуты гидроперепутыванию с использованием 8 сопел и предельного давления 100 бар для получения гидроперепутанной лиоцельной ткани с базовой массой 33 гм -1 . Прочность на растяжение и удлинение ткани в машине и поперечных направлениях составили соответственно 3,6 и 1,7 кг/дюйм и 24,1 и 72,7%. Ткань была гофрирована и из нее были изготовлены сигаретные фильтры на обычном оборудовании для производства бумажных фильтров. Оценка качества стержней фильтров - "отлично". Свойства стержня фильтра по сравнению с обычными бумажными и ацетатцеллюлозными фильтрами показаны в табл. 1, где коэффициенты вариации в процентах даны в скобках (см. в конце описания). Были изготовлены сигареты с использованием лиоцелла (образец Б), бумаги и ацетилцеллюлозы и оценены при проведении тестов. Результаты (см. табл. 2) показали равноценность сигарет с лиоцельным и бумажным фильтрами, однако было очевидно, что модель сигареты не была оптимизирована специально для лиоцельного фильтра. Пример 2
Волокна лиоцелла (1,7 децитекс, 25 мм) укладывали в виде прочесов и подвергали гидроперепутыванию для образования ткани, как описано в примере 1. Дальнейшие детали и свойства показаны в табл. 3 (см. в конце описания). В образце 3 волокна лиоцелла в сухом виде укладывали на лиоцельную бумагу для получения составного материала, который затем подвергали гидроперепутыванию. Образцы И и К штамповали в процессе гидроперепутывания на ленточном конвейере с рельефом переплетения тканей типа шалли 24. Сигаретные фильтры изготавливали из прочесов образцов А - К. Дальнейшие детали и результаты экспериментов показаны в табл. 4 (см. в конце описания). (1) (-) Пропуск в таблице означает, что измерений не проводилось. (2) Уровень гофрировки и приведенные величины означают усилия гофрировки машины в различных установках. Каждый прочас превращали в фильтрующую ткань, используя три усилия гофрировки: при минимальном усилии, при котором получали фильтр с допустимо низким изменением падения давления в фильтре, при максимальном усилии, которое можно применить, не вызывая разрыва прочеса, и при среднем усилии, в пределах между этими двумя усилиями. Минимальное и максимальное усилия определяют пределы возможности материала. (3) KB - коэффициент вариации %;
(4) Сопр.тяги - сопротивление тяге в мм воды;
(5) Сопр.тяге 24,20 - сопротивление тяге в мм воды для 24,20 мм окружности фильтра;
(6) Падение давления, мундштук 27 мм - падение давления по стержню фильтра 27 мм (в мм воды);
(7) Эффективность фильтра измеряется в процентном удалении общего доступного твердого материала частиц. Для сравнения, эффективность фильтра обычного бумажного мундштука 27 мм увеличивается линейно от 65% при сопротивлении тяге 60 мм до 90% при сопротивлении тяге 200 мм. Эффективность фильтра обычного ацетатного мундштука 27 мм равна 59% при сопротивлении тяге 100 мм, 67% при сопротивлении тяге 152 мм и 72% при сопротивлении тяге 195 мм.

Формула изобретения

1. Сигаретный фильтр, отличающийся тем, что тело фильтра содержит гидроперепутанную ткань, содержащую волокна лиоцелла. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что базовая масса гидроперепутанной ткани составляет от 15 до 150 г/м 2 . 3. Фильтр по п.2, отличающийся тем, что базовая масса гидроперепутанной ткани составляет от 20 до 80 г/м 2 . 4. Фильтр по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что гидроперепутанная ткань получена в процессе гидроперепутывания, которому подвергли прочес, содержащий от 1 до 10 слоев параллельно расположенных волокон. 5. Фильтр по п.4, отличающийся тем, что прочес содержит от 2 до 10 слоев и волокна в слоях расположены под углом одно к другому. 6. Фильтр по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что гидроперепутанная ткань получена в процессе гидроперепутывания, которому подвергли прочес, содержащий один или более слоев параллельно расположенных волокон и слой бумаги. 7. Фильтр по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что волокна лиоцелла фибриллированы. 8. Фильтр по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что гидроперепутанная ткань состоит в основном из волокон лиоцелла. 9. Фильтр по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что он является монофильтром. 10. Фильтр по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что волокна лиоцелла получены в процессе, включающем стадию экструзии раствора целлюлозы из растворителя, содержащего N-оксид третичного амина, в водную коагулирующую ванну. 11. Сигарета, отличающаяся тем, что она содержит фильтр по любому предшествующему пункту.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе