ES2383359T3

ES2383359T3 - Mezclas tabaco-catalizador par la reducción de los compuestos tóxicos presentes en el humo del tabaco

Info

Publication number: ES2383359T3
Application number: ES07823034T
Authority: ES
Inventors: Antonio Marcilla Gomis; María Isabel BELTRAN RICO; Amparo Gomez Siurana; Rosa Navarro Martinez; Deseada BERENGUER MUÑOZ; Isabel Martinez Castellanos
Original assignee: Universidad de Alicante
Current assignee: Universidad de Alicante
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2007-11-05
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-11-05
Also published as: EP2092838A4; DK2092838T3; ES2301392B1; EP2092838A1; EP2092838B1; WO2008056011A1; ATE547015T1; ES2301392A1

Abstract

El uso de ciertos aditivos para su mezcla con tabaco, para reducir Ia cantidad de sustancias tóxicas y cancerígenas presentes en el humo del tabaco. Son también objeto de Ia presente invención las composiciones de tabaco-aditivo, así como el procedimiento de preparación de las mismas.

Description

Mezclas tabaco-catalizador para la reduccion de los compuestos toxicos presentes en el humo del tabaco

5 La presente invencion se enmarca en el campo de la industria de preparacion de articulos para fumar. Mas concretamente, esta invencion se refiere al uso de mezclas tabaco-catalizador para la reduccion de los compuestos toxicos presentes en el humo del tabaco.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

En la sociedad actual, el habito de fumar tabaco re presenta un problema global con consecuencias muy negativas sobre la salud de los seres humanos y un impacto muy significativo sobre los departamentos o ministerios de salud publica. El humo que se genera en la combustion del tabaco contiene una serie de c ompuestos toxicos y cancerigenos que son inhalados por los fumadores, tanto activos como pasivos, y que hacen que el tabaco suponga

15 una de las principales causas de mortalidad a escala mundial. En el tabaco y en el humo que se genera en su combustion se han identificado mas de 4000 compuestos diferentes

[R.R. Baker y L.J. Bishop, J. Anal. Appl. Pyrol., 74 (2005), 145], entre los cuales, al menos 60 se reconocen como toxicos y cancerigenos. Entre estos c ompuestos se encuentran alquitrane, monoxido y dioxido de c arbono, acetaldehido, fenoles, acetona, formaldehido, benceno, tolueno y nicotina. La nicotina es el principal componente adictivo presente en el tabaco. En el cuerpo humano la nicotina se transforma en un metabolito denominado cotinina, que, dado que este compuesto se ha encontrado unicamente en personas fumadoras y en fumadores pasivos, se usa como un indice de referencia para medir el grado de exposicion al humo del tabaco.

25 El proceso de fumar un cigarrillo genera la aparicion de dos tipos de humo, la denominada "corriente principal", que consiste en el humo que inhala y exhala el fumador directamente del cigarrillo; y la corriente secundaria que consiste en el humo que se elimina a traves del cigarrillo encendido, que se diluye en el aire circundante y es inhalado por los fumadores pasivos. La corriente principal corresponde al humo que se genera en la combustion del tabaco y atraviesa el cigarrillo desde el extremo encendido, para salir por el extremo del filtro. Dado que esta es la corriente que inhalan los fumadores, es de gran interes eliminar o reducir las sustancias toxicas que contiene. Se han propuesto distintos procedimientos y aditivos con el fin de reducir la toxicidad del humo del tabaco. La mayor parte de estos usan diferentes tipos de materiales de zeolitas o aluminosilicatos. Una de las primeras propuestas se hizo por Seeofer y col. [Seeofer, F., kausch, E., "Removal of nitric oxide and carbon monoxide from tobacco smoke",

35 documento US 4.182.348, 8 de enero de 1980], que usa un compuesto con la formula M2M'Ru06, en la que M es un metal divalente, M' es un lantanoide o actinoide trivalente, Ru actua con valencia 5, y M y M' pueden formar una capa de perovskita con los iones de Ru. Una vez que este compuesto se mezcla con el tabaco o se incorpora al papel o al filtro, contribuye a la eliminacion de N0 y C0 del humo del tabaco. En el mismo se ntido, Rongved [Rongved, P., "Catalytic cigarette smoke cleaning devise and process", documento US 5.671.758A, 30 de septiembre de 1997] tambien describe un tipo de relleno que permite reducir las sustancias toxicas, tales como C0, de los gases de combustion del tabaco, por adicion de catalizadores solidos, inertes, estables y no contaminantes, junto con o cerca del tabaco. Entre estos catalizadores, se propone el uso de pentoxido de vanadio, trioxido de molibdeno y oxidos de rodio.

45 Entre las primeras patentes, tambien puede encontrarse la creada por Rosen [Rosen, W.E., "Method of treatin g tobacco", documento US 3.840.026, 8 de octubre de 1974], propone el uso de un material absorbente, con un contenido de humedad elevado, y en una proporcion comprendida entre el 1 y el 50%, con el fin de reducir los productos no deseables generados en la combustion del tabaco. El tipo de material pertenece al grupo de tierra de infusorios, diatomeas y silicatos de calcio o magnesio. Mas recientemente, Li y col. [Li, P., Hajaligol, M., "0xidant/catalyst nanoparticles to reduce carbon monoxide in the mainstream smoke of a cig arette", documento US 20030075193, 24 de abril de 2003] han descrito el uso de nanoparticulas de Fe203, Cu0, Ti02, Ce02, Ce203, Al203, Y203 dopado con Zr, Mn203 dopado con Pb, asi como de mezlas de estos materiales, para aumentar el grado de conversion de C0 a C02. Esta patente tambien describe el

55 procedimiento para la preparacion de los cigarrillos, que incluye a) la adicion del aditivo a base de nanoparticulas a la mezcla de tabaco, b) la adicion de mas aditivos a la mezcla de tabaco en una maquina de fabricacion de cigarrillos para preparar un cigarrillo y c) la colocacion del envoltorio de papel alrededor del tabaco para dar forma al cigarrillo final. En una continuacion de esta patente [Li, P., Hajaligol, M., "0xidant/catalyst nanoparticles to reduce tobacco smoke constituents such as carbon monoxide", documento US 200313118759, 17 de julio de 2003], los mismos autores ponen de ma nifiesto la cap acidad de los aditivos descritos p ara reducir la cantidad generada de otros constituyentes del tabaco, como por ejemplo, aldehidos, 1,3-butadieno, isopreno, acroleina, acrilonitrilo, HCN, otoluidina, 2-naftilamina, oxidos de nitrogeno, benceno, N-nitrosonornicotina, fenol, catecol o benzantraceno). En una patente diferente, Li y col. [Li, P., Rasouli, F., Hajaligol, M., "Manganese oxide mixtures in nanoparticle form to lower the amount of carbon m onoxide and/or nitric oxide in the mai nstream smoke of a cigar ette", documento US

65 6.782.892, 31 de agosto de 2004] han demostrado que la coprecipitacion de oxido de manganeso con alguna de las nanoparticulas que se han estudiado previamente tambien contribuye a aumentar el grado de conversion de oxido

nitrico a nitro geno. En la misma linea q ue las p atentes anterior es, Li y co l. [Li, P., Rasouli, F ., Hajali gol, M., "Catalysts to reduce carbon monoxide and nitric oxide from the mainstream smoke of cigarette", documento W0 2004/110184, 23 de diciembre de 2004] tambien describen un aditivo que consiste en un catalizador que contiene nanoparticulas de un metal y/o un oxido metalico soportadas sobre un material fibroso, que aumenta la conversion de monoxido de carbono en dioxido de carbono yde oxido nitrico en nitrogeno, mientras que una patente diferente [Rasouli, F., Li, P., Zhang, W.-J, Gedevanishvili, S., "Use of oxyhydroxide compounds in cigarette paper for reducing carbon monoxide in the mainstream smoke of a c igarette", documentoW0 2005/039326, 6 de mayo de 2005], propone el uso de aditivos a base de hidroperoxidos de metales de transicion o de tierras raras o mezclas de estos materiales. Todas estas patentes tambien describen el papel y los procedimientos usados para la preparacion de los cigarrillos, asi como las condiciones en que estos se fumaron.

En 2004, Li y col. [Li, P., Rasouli, F., Hajaligol, M., "Application of nanoparticle iron oxide in cigarette for simultaneous C0 and N0 remova l in the mainstream smoke", Beitra ege zur T abkforschubg Inter national 2 1 (1 ) (2004), 1] describieron el uso de un aditivo formado por nanoparticulas de oxido de hierro, que se genera in situ mientras se esta quem ando el cig arrillo, y qu e es ca paz de aumentar el gra do de conv ersion de C0 y N0 a C0 2 y N 2, respectivamente. Por otro la do, tambien pueden usarse sales organicas de potasio como aditivos que permiten reducir el C0, la nicotina y las particulas de materia seca libre de nicotina (NFDPM) [Li, C., Parry, A., "Potassium organic salts as burn additives in cigarettes", Beitraege zur Tabkforschubg International 20 (5) (2003), 341].

Tambien se ha descubierto que otras patentes o publicaciones cientificas describen el uso de zeolitas como aditivos del tabaco. Cvetkovic y col. [Cvetkovic, N, Adnadjevich, B., Nikolic, M, "Catalytic reduction of N0 and N0x content in tobacco smoke", Beitraege zur Tabkforschubg International 20 (1) (2002), 43] usan un catalizador basado en zeolita Cu-ZSM-5 con el fin de reducir la cantidad de N0 yN0xen la corriente principal del humo del tabaco. Este aditivo puede incorporarse al filtro o mezclarse directamente con el tabaco y de acuerdo con el mecanismo propuesto por los autores; son las propiedades de adsorcion del aditivo y la difusividad en el mismo lo que determina su actividad. Hay tambienotros autores que proponen el uso de ciertos aditivos, basandose en su capacidad de absorcion. Por ejemplo, Jianhua y col. [Jianhua, Z., Ying, W., Yilun, W, "Mesopore solid alkali, mesopore functional material, its preparation method and application", CN 1460641, 2003-12-10] describen el uso de un catalizador solido alcalino y de un material funcional basado en un tamiz molecular mesoporoso a base de silicio (por ejemplo MCM-41 o zeolitas NaA, NaY y ZSM-5), que contiene un lantanoide, actinoide o metal de transicion, para la reduccion de nitrosaminas por absorcion selectiva. El uso de zeolitas para la reduccion de NFDMP e hidrocarburos aromaticos polinucleares (PAH) se ha puesto de manifiesto tambien por Radojicic et al. [Radojicic, V., Nikolic, M., Adnad evic, B., Jovanovic, A., "Selective reductio n of PAH content i n cigar ette t obacco smok e b y cata lytic crackin g proc ess", Ph ysical Chemistry, 2004].

0tras invenciones que estan relacionadas con las mencionadas anteriormente son, por ejemplo, Shahtyar y col. [Shahryar R. R., Firooz Rasouli M., Hajaligol R.M., "Tobacco cut filler including metal oxide supported particles", documento US 2005/0126583, 15 de junio de 2005], que describe el procedimiento para preparar aditivos hechos de particulas que incluyen oxidos metalicos soportados. En este estudio, el aditivo se forma por combinacion de las particulas y u na s olucion d el pr ecursor d el o xido meta lico co n la c omposicion de l materia l p ara fumar. 0tras patentes, c omo la de Sta nbridge [St anbridge K.A., "Inco rporating a dditives into cig arette rods", d ocumento GB 2229079, 19 de septiembre de 1990], centran su objetivoen el procedimiento usado para mezclar los aditivos al tabaco. En este caso, el aditivo se deposita en la corriente de tabaco durante el proceso de elaboracion del cigarrillo, usando un dispositivo que permite depositar el material, en forma de polvo o en forma liquida, en suspension o como espuma. Por otro lado, cualquiera de los aditivos mencionados tambien puede anadirse directamente al tabaco usando las maquinas de liar cigarrillos descritas por Pascual [Pascual U.A., "Maquinas de liar cigarillos y liar tabaco", documento U 200202253, 18 de septiembre de 2002].

El documento EP 740907 describe el uso de materiales zeoliticos, naturales y sinteticos, como aditivos para reducir los compuestos toxicos en el humo del tabaco. Esta invencion reivindica un articulo para fumar que esta compuesto por un filtro, el tabaco y un envoltorio de papel. Los aditivos, que tienen carateristicas diferentes dependiendo del destino del aditivo, se anaden al filtro, asi como al tabaco. Por lo tanto, mientras que el aditivo que se introduce en el filtro es hidrofobo, para mezclar con el tabaco se prefieren materiales hidrofilos. Estos aditivos hidrofilos se usan saturados en agua y consisten en zeolitas X, Y, L, mordenita y BETA, y se anaden al tabaco usando, o no, agentes de adhesion, tales como gel de silice. A temperaturas elevadas, estos materiales actuan como catalizadores y tienen efectos positivos de cara a la reduccion de los compuestos toxicos generados durante la combustion del tabaco, sin afectar a su sabor.

0tra patente similar [Meier, M.W., "Process for treating tobacco with cataliticallyactive material for reducing toxic componentes in tobacco smoke", documento EP 1.234.511, ] se centra en el proceso de preparacion de los cigarrillos usando los aditivos que se han mencionado anteriormente sin necesidad de usar agentes de adhesion. El procedimiento consiste en 1) distribuir el material cataliticamente activo dentro del tabacoy2) presionar dicho material sobre el tabaco.

Por lo tanto, es deseable disponer de aditivos para su mezcla con el tabaco para reducir la cantidad de sustancias toxicas y cancerigenas presentes en el humo del tabaco. Aditivos que por otro lado eviten, o al menos minimicen,

algunos de los inconvenientes conocidos de la tecnica.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, esta invencion proporciona el uso de un aditivo de acuerdo con la reivindicacion 1 q ue s e m ezcla c on el t abaco par a r educir l a c antidad d e sust ancias to xicas y cancerigenas presentes en el humo del tabaco.

De acuerdo con otro asp ecto, esta invenc ion proporciona una com posicion que consiste en cua lquier forma de tabaco, es decir, rubio, negro, hoja, picadura, tabaco de liar (RY0), tabaco de pi pa (MY0) o cualquier otro articulo susceptible de ser fumado, con al menos un aditivo de acuerdo con la reivindicacion 3.

En bas e a un aspecto diferente, esta i nvencion pr oporciona un k it q ue a dministra la ca ntidad adecuada d e catalizador para la pr eparacion in situ de la mezcla tabaco-aditivo que se ha descrito anteriormente. El kit incluye compartimentos separados para tabaco y aditivo en las proporciones adecuadas, asi como instrucciones para la preparacion de la mezcla.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN:

De acuerdo con la realizacion de esta invencion, se describe el uso de un aditivo pertenciente al grupo formado por los siguientes materiales usados para reducir la presencia de compuestos toxicos y cancerigenos en el humo del tabaco.

El aditivo se selecciona entre Na-MCM-41, Na-Fe-MCM-41, Na-C e-MCM-41, Na-Zr-MCM-41, sus mezclas c on oxidos de Fe, Ce o Zr y mezclas de estos materiales.

Las composiciones de la invencion se caracterizan por contener los materiales que se han descrito anteriormente como aditivos. Por lo tanto, de acuerdo con la realizacion de la invencion, el aditivo se selecciona entre un grupo formado por:

a) formas de acido, sodio e intercambiadas con hierro de aluminosilicato mesoporoso MCM-41: Na-MCM-41, Na-FeMCM-41;

b) mezclas de los materiales que se han mencionado anteriormente.

El aditivo se selecciona entre Na-MCM-41, Na-Fe-MCM-41, Na-Ce-MCM-41, Na-Zr-MCM-41, mezclas de estos con oxidos de Fe, Ce o Zr, y mezclas de estos materiales. El aditivo se selecciona entre el grupo formado por las formas sodica e intercambiada con zeolitas de hierro o aluminosilicatos, oxidos de Fe, Ce o Zr mezclados con alguno de los materiales anteriores, y sus mezclas.

En un a re alizacion de esta inve ncion, la compos icion se caracter izada porque el aditiv o se encuentra e n concentraciones comprendidas entre el 0,5 y el 15% en peso con respecto al tabaco. Preferiblemente, se encuentra en concentraciones comprendidas entre el 2 y el 7% en peso con respecto al tabaco.

Como ya se ha dicho, y a diferencia de otras aplicaciones que tambien usan zeolitas o materiales relacionados; en esta patente, los aditivos considerados en forma de polvo se anaden y se mezclan directamente con la picadura de tabaco sin necesidad de usar ningun tipo de agente adhesivo o cualquier otro tipo de tecnologia especifica para la preparacion d e las mezcl as. Entre los ad itivos de est a invenc ion, n o se inclu ye ni ngun comp onente to xico ni materiales fibrosos. Por otro lado, el uso de los aditivos pertenecientes al grupo de materiales que se ha mencionado anteriormente permite obte ner reducciones importantes en la generacion de un a cantid ad considerablemente elevada de compuestos toxicos y cancerigenos generados al fumar tabaco (C0, nicotina, alquitranes, aldehidos, etc.), a diferencia de lo que se reivindica en los documentos del estado de la tecnica, que se refieren unicamente a la reduccion de unos pocos compuestos (N0 y N0x, en el caso de Cvetkovic y col., nitrosaminas en el caso de Jianhua y col. o NFDMP e hidrocarburos aromaticos polinucleares (PAH) en el caso de Radojicic y col.). Por otro lado, como ya se ha indicado, los materiales propuestos en esta patente provocan una reduccion muy importante de la cantidad de compuestos toxicos y cancerigenos presentes en el humo del tabaco, debido a su papel como catalizadores de craqueo en los procesos de pirolisis y combustion del tabaco, mas que a sus propiedades de absorcion, que es la base del mecanismo propuesto por algunos de los autores anteriores [Cvetkovic y col. y Jianhua y col.).

Se debe destacar que el uso de los aditivos y de la metodologia propuestos en esta patente produce resultados que son si gnificativamente mej ores qu e los c onseguidos e n al gunas de las patentes menci onadas, que tambi en proponen el uso dealgun material enumerado en el grupo que se ha mencionado anteriormente. Por ejemplo, los resultados descritos p or Me ier y c ol. [Me ier M. W ., Jos t, W ., Scanlan , F ., docume nto EP 0 7 40 907] para l a generacion de alquitran o nicotina cuando se usan las formas de acidoy sodica de la zeolita BETA ponen de manifiesto dife rencias minimas con resp ecto al ciga rrillo de refere ncia, fumado sin aditivo, mient ras que lo s resultados observados al usar el procedimiento descrito en esta patente producen una reduccion importante de

estas sustancias. Este hecho supone uno de los objetivos principales de esta invencion. Esta mejora es todavia mas notable cuando se comparan los resultados de Meier y col. con los obtenidos con otros materiales propuestos en este documento, por ejemplo con MCM-41. Por otro lado, esta patente describe y hace especial hincapie en el hecho de que se produce una reduccion drastica de ciertas sustancias toxicas muy importantes, por ejemplo, en C0, que no se menciona en ninguna de las patentes revisadas que usan materiales relacionados con los propuestos en este trabajo.

El procedimiento propuesto puede usarse de manera altamente satisfactoria con cualquier tipo de preparacion de tabaco (rubio, negro, hoja, picadura, tabaco de liar, tabac o de pipa ycualquier otro articulo susceptible de ser fumado). No obstante lo anterior, la aplicacion de unas gotas de agua, etanol o cualquier otro agente humectante puede faciliar el proceso de fabricacion. Ademas, como ya se ha mencionado, usando el procedimiento descrito, se obtienen reducciones de los compuestos toxicos que son sensiblemente superiores que los descritos en otras patentes relacionadas. Cabe destacar que incluso en estas patentes, que proponen la posibilidad de usar los aditivos con o sin agentes de adhesion [Meier M. W., Jost, W., Scanlan, F., documento EP 0 740 907], al describir los diferentes ejemplos, estos se mezclan con el tabaco vaporizandolos en forma de suspension de la zeolita con C-Gel y LC-674, mientras que esta invencion mezcla las zeolitas directamente con la picadura de tabaco y, a lo sumo, se usan unas gotas de etanol para humedecer el catalizador.

Por otro lado, la patente de Meier y col. reconoce explicitamente que en el producto para fumar, el catalizador se anade al tabaco usando un adhesivo. Este hecho es muy importante, ya que la presencia del adhesivo o la mezcla del elemento activo con otros componentes puede provocar efectos indeseables de difusion interparticular o incluso un bloqueo parcial o total de los poros del catalizador con la consiguiente perdida de eficacia.

Independientemente de todo lo que se ha mencionado anteriormente, pueden usarse diferentes tipos de equipos para la preparacion de los cigarillos que facilitan, e incluso pueden mejorar, la incorporacion del aditivo a la picadura de tabaco, como por ejemplo, mezcladores rapidos u orbitales, lechos fluidizados y lechos arrastrados, entre otros, asi como tamices para separar y recircular el aditivo que no se haya adherido a las fibras del tabaco. Por otro lado, para otras preparaciones diferentes de los cigarillos convencionales, donde la preparacion de las mezclas tabacoaditivo debe realizarse de manera manual por parte del propio fumador, puede usarse con recipientes separados para tabaco y aditivo. Este kit o dispensador proporciona la cantidad adecuada de catalizador para la preparacion de tabaco rubio,negro, hoja, picadura, tabaco deliar, tabaco de pipa y cualquier otro articulo susceptible de ser fumado. Este kit puede consistir en un blister, en el que cada cavidad contiene la cantidad seleccionada (entre 5 y 70 mg, con el fin de obtener una dosis de entre el 0,5 y el 15% de aditivo con respecto al tabaco, preferiblemente entre el 2 y el 7% en peso, que habitualmente se consumira en porciones de alrededor de 1 g de tabaco), capsulas individuales q ue conti enen estas cantid ades, un recip iente que i ncluye una cuc harilla cali brada o gradu ada o cualquier otro tipo de dispensador calibrado.

Esta invencion describe el uso de unos catalizadores que reunen unas caracteristicas adecuadas desde este punto de vista, ya que poseen una morfologia no fibrosa, aproximadamente esferica y un tamano de particula o agregados tal que, en las proporciones descritas en los ejemplos, no se observan en los filtros secundarios usados y, por lo tanto, constituye una garantia de que no atraviesan el filtro convencional. Para otro tipo de aplicaciones puede resultar necesario ajustar el tamano de particula con el fin de garantizar este comportamiento.

Como se ha puesto de manifiesto en la seccion anterior, se han descrito diferentes procedimientos para reducir la cantidad de sustancias toxicas y cancerosas procedentes de la combustion del tabaco, que estan presentes en las corrientes principal y secundaria del humo que se genera al fumar tabaco.

Esta patente describe el us o de ciertas zeolitas y otro s aluminosilicatos y solidos mesoporosos, en sus formas neutra, acida o intercambiada con iones metalicos, asi como de modificaciones y/o mezclas de estos materiales con iones metalicos no toxicos o con oxidos de estos metales, como aditivos del tabaco para reducir drasticamente la cantidad de compuestos toxicos y/o cancerosos que se generan al fumar y que aparecen en las corrientes principal y secundaria d el humo del ta baco. Estos a ditivos tam bien reducen la fraccion de productos condensables y n o condensables que se generan durante la combustion del tabaco sin alterar sustancialmente sus caracteristicas organolepticas, mientras que la cantidad de residuo solido (coque) en las cenizas aumenta.

Estos aditivos, en forma de polvo, pueden anadirse y mezclarse directamente con el tabaco sin necesidad de usar ningun tipo de adhesivo o tecnologia especial. Estos son utiles y pueden usarse para este fin con cualquier tipo de presentacion del tabaco para fumar directamente (paquetes de cigarrillos convencionales, puros, cigarros, etc.), asi como con aquellas formas que requieran una manipulacion previa con el fin de obte ner el producto que puede fumarse (MY0, RY0, tabaco de pipa, etc.).

Por lo tanto, un objeto de esta invencion se refiere al uso de aditivos para la eliminacion directa de gran parte de estos compuestos no deseables de los gases y productos condensables que forman parte del humo del tabaco en productos directamente consumibles (paquetes de cigarrillos convencionales, puros, cigarros, etc.), asi como de un kit que incorpora recipientes separados para tabaco y aditivo. Este kit o dispensador puede usarse preferiblemente para aquellas formas que requieran una manipulacion previa para obtener el articulo que puede fumarse (tabaco de

liar-RY0-, tabaco para rellenar tubo-MY0-, tabaco de pipa, etc.).

Los aditivos usados en esta invencion presentan las caracteristicas morfologicas y estructurales tipicas de los tamices moleculares. Por lo tanto, la zeolita USY presenta relaciones Si/Al menores y un tamano de poro mayor que la ze olita Z SM-5, y u na estructura car acterizada p orque ti ene c avidades i nternas vol uminosas qu e so n esencialmente esfericas ("supercages") unidas tetraedricamente a traves de las aberturas de los poros, definidas por anillos de 12 atomos de oxigeno (anillos de 12 miembros o 12MR) [Boxiong S., Chunfei W., Rui W., Binbin G. and Cai L., "Pyrolysis of scrap tyres with zeolite USY", Journal of Hazardous Materials, in Press (2006)]. La zeolita ZSM-5 presenta un sistema de anillos de 10 miembros (10MR), con una red tridimensional de canales sinusoidales y circulares interconectados, con tamanos de poro de 5,3 x 5,6 A y 5,1 x 5,5 A e intersecciones entre los canales de 0,9 nm [N. Kumar, "S ynthesis, modification and application of high silica catalysts in the transformation of light hydrocarbons to aromatic hydrocarbons", N. Kumar, Ph.D. thesis, Abo Akademi University, Abo/Turku, Finland, 1996]. La zeolita BETA presenta una estructura con orificios del tipo 12MR [J.M. New sam, M.M.J. Treacy, W.T. Koetsier, Proc. R. Soc. Lond. A, 420 (1988), 375]. Esta zeolita presenta una estructura altamente desordenada que consisteenel crecimiento aleatorio de polimorfos A y B, con simetrias tetragonaly monoclinica, respectivamente, normalmente en una proporcion aproximada de 60:40 [Q. Li, A. Navrotsky, F. Rey, A. Corma, Micropor. Mater., 59 (2003), 177]. Presenta dos tipos de canales rectos, en las direcciones /a/ y /b/ con diametros de 7,3 x 6,8 A para elsistema tetragonal y de 7,3 x 6,0 A para el sistema monoclinico, y un canal sinusoidal en la direccion /c/, de 5,5 x 5,5

A. La interseccion de estos canales forma un sistema de poros que son facilmente accesibles [J.C. Jansen, E.J. Creyghton, S.L. Njo, H. Koningsveld and H. Bekkum, Catal. Today, 38 (1997), 205].

El material MCM-22 [M.K. Rubin, P. Chu, Patente de Estados Unidos 4954325, 1990] es un aluminosilicato, de preparacion relativamente reciente, que se obutvo por vez primera por Rubin y col. en 1990. La estructura del MCM22 consiste en dos sistemas independientes de poros, uno de ellos compuesto por canales bidimensionales con aberturas de poro de 10 miembros (10MR)y el otro consiste en un sistema de supercajas con aperturas de 12 miembros (12MR). Debido a esta estructura porosa, el MCM-22 combina el comportamiento de ambos sistemas, el 10MR y el 12MR, que le confieren algunas propiedades cataliticas unicas. El material MCM-41 es tambien un aluminosilicato mesoporoso que se sintetizo por primera vez por Beck y col. en 1992 [J. S. Beck, J. C. Vartuli, G. J. Kennedy and C. T. Kresge, S. E. Schramm, Chem. Mater ., 6 (1994), 1816]. El MCM-41 pres enta una d isposicion hexagonal de mesoporos con un sistema de poros altamente regular de un tamano variable entre 1,5 y 10 nm, lo que le confiere un area superficial considerablemente grande. Esta propiedad es de gran importancia con respecto a la reduccion de los efectos nocivos del tabaco.

Todos estos materiales se describen en detalle en la bibliografia en lo que se refiere a los pr ocedimientos para obtener el material, asi como a sus caracteristicas fisicoquimicas y estructurales.

Dentro del grupo de materiales que se me nciona en esta patente, las formas no acidas, cuando se usan como aditivos del tabaco de la manera descrita en esta aplicacion, proporcionan excelentes resultados desde el punto de vista de la reduccion de los productos toxicos y peligrosos presentes en el humo del tabaco, ya que evitan los efectos negativos asociados a la posible hidrolisis de losmateriales lignocelulosicospresentes en el tabaco que pueden producirse cuando se usan formas acidas en ambientes con un grado de humedad elevado.

La Tabla 1 muestra las caracteristicas quimicas y estructurales de algunos de los aditivos que se estudian en esta aplicacion, como ejemplos representativos de este tipo de materiales. Para todos ellos, la relacion Si/Al, la superficie externa y otras caracteristicas pueden modificarse dentro de unos intervalos relativamente amplios con diferentes finalidades sin qu e co n ello se mo difique sustanc ialmente e l com portamiento y l as pro piedades generales del material.

0tro aspecto importante es el tamano y la forma de las particulas del catalizador. Tamanos de particula pequenos mejoran el contacto con el solidoy los gases desprendidos, pero pueden atravesar mas facilmente los filtros o el lecho de tabaco y pasar a los pulmones. Por lo tanto, es preciso tener en cuenta este aspecto y reducir o eliminar la posibilidad de que esto ocurra. En cualquier caso, es muy importante que este tipo de aditivos no contengan compuestos o elementos toxicos ni que presenten una morfologia fibrosa que podria resultar lesiva para la salud. Los materi ales usados pr esentan tama nos de particula de alre dedor de 0,1-2 !m, que en muc hos casos se encuentran formando agregados que miden 20-30 !m. En las cond iciones experimentales usadas en los ejemplos descritos en esta invencion, los materiales descritos con estos tamanos de particula permiten conseguir resultados altamente satisfactorios desde el punto de vista de la reduccion de compuestos toxicos presentes en el humo del tabaco, sin que se observe una presencia significativa de particulas capaces de atravesar los filtros del cigarrillo. No obstante, para otros tipos de tabaco susceptibles de ser fumados sera necesario optimizar el tamano de particula de los aditivos de forma que estos se encuentren presentescon un tamano lo suficientemente pequeno como para producir buenos resultados, pero no tan pequeno como para atravesar los filtros del cigarrillo o el lecho de tabaco.

Tanto en la descripcion como en las reivindicaciones, la palabra "comprende" y sus sinonimos no pretenden excluir otras caracteristicas tecnicas, aditivos, componentes o etapas.

Para los expertos en el campo, otros objetos, ventajas y caracteristicas de la invencion se desprenderan en parte de

la descripcion y en parte de la practica de la invencion. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustracion y no pretenden limitar esta invencion.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Ejemplo 1. Estudio comparativo de fumado de cigarrillos con y sin aditivo.

Con el fin de demostrar la funcion de los aditivos propuestos en esta patente, se fumaron los siguientes: a) cigarillos comerciales de referencia y b) cigarillos que tenian aditivos anadidos usando una maquina de fumar que funcionaba de acuerdo con las siguientes variables de operacion:

Condiciones de fumado de cigarrillos y de analisis de los productos generados

•: Se fuman simultaneamente 5 cigarrillos siguiendo las especificaciones enumeradas en la norma IS0 3308 (caladas de 2 s de duracion, 35 ml de volumen aspirado, frecuencia de caladas de 60 s y perdida de presion en la calada de menos de 300 Pa).

•: Los cigarrillos se mantienen a temperatura ambiente y con una humedad relativa del 60%, manteniendolos en un desecador provisto de una disolucion saturada de nitrito sodico, al menos durante 48 h antes de que se fumen.

•: Durante el proceso de fumar, el humo, incluyendo el C0, C02 y otros productos no condensables, atraviesa el filtro del cigarillo y se introduce en una trampa u bicada inmediatamente detras de este. Los prod uctos no condensables se recogen en una bolsa Tedlar para gases, que se conserva para su posterior analisis por cromatografia de gases (CG) y los productos condensables se recogen en el filtro del cigarrillo y en la trampa posterior. Esta bolsa tiene los productos condensables que serian directamente inhalados por los fumadores.

•: La presion de aspiracion de la maquina de fumar es de alrededor de 150 cm de H20.

•: Los productos condensables retenidos en la trampa posterior del filtro se extraen con 2-propanol, asegurandose que se extraen todos los compuestos retenidos en la trampa. A continuacion, el material extraido se seca con sulfato sodico y se conserva para su posterior analisis por CG.

•: La determinacion del contenido en C0 y C02 en la fraccion no condensable se obtiene por CG usando un detector de conductividad termica (GC-TCD) y una columna Porapack Q, en un a unidad SHIMADZU GC-14A que us a un calibrado basado en patrones externos. Las condiciones del analisis son:

Gas vehiculo: He Temperataura del inyector: 100 DC Temperatura del detector: 110 DC Volumen inyectado: 250 !l

•: El resto de componentes no condensables se analizaranpor CG con un detector de ionizacion de llama (GC-FID) usando una columna GAS-PR0 en las sigiuientes condiciones:

Gas vehiculo: He Temperataura del inyector: 150 DC Temperatura del detector: 230 DC Volumen inyectado: 150 !l

•: Los compuestos condensables (extraidos con 2-propanol) se analizan con un detector de espectrometria de masas de CG (GC-MS) usando una columna HP-5MS en las siguientes condiciones:

Gas vehiculo: He Temperataura del inyector: 50 DC Temperatura del detector: 230 DC Volumen inyectado: 1 !l

•: Para la determinacion de las cantidades obtenidas para cada compuesto, se realiza una integracion de los picos cromatograficos y se usan los factores de respuesta correspondientes.

Condiciones de preparacion de los cigarrillos

Con el fin de rea lizar tod os los ens ayos se pr epararon cig arrillos en los qu e la fi bra de t abaco se m ezclaba manualmente con el catalizador usando unas gotas de etanol. Esta operacion se realizo sobre un tamiz para separar el catalizador que no quedaba adherido al tabaco y de esta manera conseguir un porcentaje de catalizador nominal en las mezclas que correspondia a la cantidad de catalizador se peso inicialmente, y un porcentaje real, que era el finalmente retenido por la muestra. 0tros agentes alternativos al etanol que pueden servir para ayudar en el proceso de mezcla tabaco-catalizador son agua, glicerina y otros disolventes similares que no afectan a las propiedades del tabaco y que se evaporan con relativa facilidad. No obstante lo anterior, las mezclas tambien pueden realizarse de manera satisfactoria sin necesidad de usar ninguna de estas sustancias.

Caracteristicas de las muestras empleadas

A continuacion se enumeran las caracteristicas correspondientes a algunos de los ejemplos que permitieron ilustrar

5 los resultados que pueden conseguirse usando los aditivos propuestos. Se enumera el porcentaje nominal para cada tipo de aditivo. El tabaco us ado para los cigarrillos de referencia, asi como par a las diferentes mezclas con los aditivos, siempre ha sido un tabaco rubio comercial de la misma marca.

a) Ejemplos correspondientes a diferentes mezclas tabaco-aditivo

En todos los casos se usa un porcentaje nominal de un 10% en peso de aditivo. Los cigarrillos se preparan usando el pr ocedimiento descr ito e n "condiciones de preparación de los cigarrillos" us ando los si guientes a ditivos enumerados:

Mezclas

Tabaco

Tabaco + H-MCM-22 al 10%

Tabaco + Na-MCM-22 al 10%

Tabaco + Na-Fe-MCM-22 al 10%

Tabaco + H-MCM-41 al 10%

Tabaco + Na-MCM41 al 10%

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 +Ce02 al 10%

Tabaco + H-USY al 10%

Tabaco + H-ZSM-5 al 10%

Tabaco + Beta al 10%

Tabaco + Na-Beta al 10%

b) Ejemplos correspondientes a mezclas tabaco-aditivo con diferente concentración de aditivo

El aditivo usado en todos los casos es Na-Fe-MCM-41. Se enumeran los porcentajes en peso de catalizador. Los cigarrillos se preparan usando el procedimiento descrito en "condiciones de preparación de los cigarrillos" y usando 20 las siguientes concentraciones nominales (porcentaje en peso):

Mezclas: % aditivo

Na-Fe-MCM-41 al 1%: 1

Na-Fe-MCM-41 al 4%: 4

Na-Fe-MCM-41 al 7%: 7

Na-Fe-MCM-41 al 10%: 10

Resultados obtenidos: a) Ejemplos correspondientes a diferentes mezclas tabaco-aditivo

25 Las tablas 2, 3 y 4 enumeran los resultados obtenidos al fumar los cigarillos usando las condiciones de preparacion de los cigarrillos, las condiciones de fumado y de analisis de los productos generados y los e jemplos del grupo a), que corresponden a las diferentes mezclas tabaco-aditivo. Se enumeran los valores obtenidos para:

-: C0 y C02, en mg de compuesto/cigarrillo 30 - cantidad de algunos productos toxicos en mg de compuesto/cigarrillo

-: porcentaje de liquidos, gases y cenizas generados

-: materia particulada total (TPM) en mg/cigarrillo, calculada como:

m1 � m0

mTPM

q

en la que m0 es la masa de la trampa posterior al filtro en mg antes de fumar m1 es la masa de la trampa posterior al filtro en mg despues de fumar q cigarrillos q es el numero de cigarillos fumados

40 Las tablas 2 a 4 ponen de manifiesto que los aditivos propuestos en sus formas de acido, sodica e intercambiada con hierro, asi como sus mezclas con oxidos de Ce y Zr, cuando se mezclan con el tabaco en las proporciones descritas proporcionan una reduccion significativa de la cantidad de compuestos toxicos que aparecen en el humo del tabaco. Esta reduccion supone a su vez una disminucion de los efectos potencialmente negativos que causa el humo del tabaco en los fum adores yen los fumadores pasivos, sin provocar ni ngun cambio apreciable en las

45 propiedades organolepticas o en el sabory en la consistencia del tabaco, y sin ninguna generacion aparente de

compuestos no deseables. Por otro lado, no solo se reducen los compuestos toxicos, sino que, en general, tambien disminuye de manera apreciable la cantidad total de gases y de liquidos que se forman al fumar un cigarrillo (materia total particulada, TPM, mas el liquido retenido en el filtro), mientras que aumenta el residuo solido junto con las cenizas. Al finalizar el proceso de fumar, los aditivos quedan retenidos en las cenizas o en el tabaco que no se ha fumado.

Como se ha indicado anteriormente, el uso de estos aditivos provoca una reduccion importante de las sustancias toxicas presentes en el humo del tabaco, como por ejemplo C0, C02, nicotina, etc., asi como de la cantidad total de productos liquidos y gaseosos. Por ejemplo, la Tabla 2 muestra los resultados obtenidos para la produccion de C0 y C02, expresada en mg de compuesto/cigarillo, para un cigarillo de referencia y para mezclas con algunos de los aditivos, que pueden considerarse representativos del resto. Como puede observarse, cuando se usan los aditivos propuestos, s e obtuv ieron r educciones d el apr oximadamente e l 2 4-88% e n l a can tidad de C0 gen erada co n respecto al cigarrillo de referencia, mientras que la reduccion en la formacion de C02 puede alcanzar el 0-84%. Por otro lado, de acuerdo con los datos que se enumeran en la tabla 3, y como se ha explicado, los materiales estudiados tambien reducen la cantidad total de productos liquidos y gaseosos generados. Por ejemplo, se observan reducciones del orden del 37-97% en el TPM, mientras que el residuo solido generado aumenta. A modo de ejemplo, l a ta bla 4 e numera los resu ltados obt enidos para la pro duccion de al gunos compuestos toxicos y cancerosos que aparecen en el humo del tabaco. Como puede observarse en la mayoria de los casos, el uso de los aditivos propuestos proporciona una reduccion de mas del 50% en lamayor parte de los compuestos. Por ejemplo, cuando se utiliza Na-MCM-41 como aditivo, se observan las siguientes reducciones con respecto al cigarrillo de referencia: C02, 81,4%; C0, 84,4%; TPM, 97,1%; glicerina, 32,5%; neofitadieno, 72,1%; nicotina, 79,1%; acetona, 57,5%; acetaldehido, 7 0,3%; hidr oquinona, 79,7%, propionaldehido, 4 9,3%; acr oleina, 69,1%; cro tonaldehido, 62,2%; isobutiraldehido, 66,7%, furano, 63,8% y benceno, 62,2%.

Todas las mezclas descritas tambien pueden prepararse mediante el uso de mezcladores rapidos, lechos fluidizados y arrastrados o cualquier otro tipo de equipo que favorezca la mezcla entre la fibra de tabaco y el aditivo. Tambien pueden usarse tamices para separar y recircular el aditivo que no se hubiese fijado sobre las fibras del tabaco. Por otro lado, para otras preparaciones diferentes de los cigarillos convencionales, donde la preparacion de las mezclas tabaco-aditivo deb e rea lizarse de ma nera manua l p or parte d el fum ador, p uede u sarse un dispensador q ue proporcione la cantidad adecuada de catalizador para la preparacion de tabaco rubio, negro, hoja, picadura, tabaco de liar, tabaco de pipa ycualquier otro articulo susceptible de ser fumado. Este dispensador puede consistir en un blister, en el que cada cavidad contenga la cantidad seleccionada (entre 5 y 70 mg, con el fin de obtener entre el 0,5 y el 7% con respecto al tabaco, que habitualmente se consumira en porciones de alrededor de 1 g detabaco), capsulas individuales que contengan estas cantidades, un recipiente que incluya una cucharilla calibrada o graduada

o cualquier otro dispensador calibrado. Para preparar el producto listo para fumar (MY0, RY0, pipa u otras formas), el contenido del dispensador calibrado se vierte sobre la fibra de tabaco y se mezcla cuidadosamente con la mano. Este procedimiento garantiza excelentes resultados, tan buenos como los enumerados en las tablas 2 a 4.

Resultados obtenidos: b) Ejemplos correspondientes a mezclas tabaco-aditivo con diferente concentración de aditivo

Se ha estu diado tambien la influencia de l a concentracion del a ditivo en las mezcl as aditivo-tabaco. Para ell o se prepararon mezclas co n un porcenta je n ominal de cat alizador com prendido e ntre el 1 y e l 10 %, usand o e l procedimiento quese hamencionado anteriormente. A modo de ejemplo, las tablas 5 y 6 muestranlos resultados obtenidos cuando se usa Na-Fe-MCM-41 como aditivo. Como puede observarse, los mejores resultados se alcanzan cuando se usa la concentracion maxima de aditivo, aunque las mezclas con un 3-7% tambien obtienen excelentes resultados y que pueden ajustarse dependiendo de la reduccion de los compuestos toxicos deseada.

Tabla 1. Valores tipicos dediferentes propiedades de algunos de los aditivos estudiados en estapatente (aBJH; bprocedimiento BET, isotermas de adsorcion de N2; cprocedimiento t, isotermas de adsorcion de N2; dmedido a P/P0 � 0,995, isotermas de adsorcion de N2; eXRF, fTPD de NH3, gRMN).

PROPIEDAD: BETA H-ZSM-5 H-USY H-MCM-41 Na-MCM-41 Na-Fe-MCM-41

Tamano de poro (nm)a: 0,66 x 0,670,56 x 0,56 0,55 0,74 1,9 1,9 1,8

�rea BET (m2 /g) b 510: 341 614 956 1174 1142

�rea superficial externa (m2 /g) c 183: 38 28 115 120 234

Volumen de poros (cm3 /g) d 0,17: 0,18 0,35 0,62 0,78 0,70

Relacion Si/Ale 25: 22 4,8 18 21 88

2,Acidez (mmol/g)f1: 2,0 2, 10,75 0,43 0,40

Acidez asociada a centros debilesf 1,1: 1,2 2,1 0,75 0,43 0,25

Acidez asociada a centros fuertesf 0,97: 0,88 - - - 0,15

Tdesorcion NH3 (DC) f centros acidos debiles: 190 166 154 380 380 251

Tdesorcion NH3 (DC) f centros acidos fuertes: 370 416 - - - 490

Tabla 1. Continuacion

PROPIEDAD: H-MCM-22 Na-MCM-22 Na-Fe-MCM-22

Tamano de poro (nm)a: 0,71 x 0,71 x 1,81 0,71 x 0,71 x 1,81 0,71 x 0,71 x 1,81

�rea BET (m2 /g) b 410: 440 400

�rea superficial externa (m2 /g) c 75: 79 76

Volumen de poros (cm3 /g) d 0,34: 0,37 0,33

Relacion Si/Ale 18: 18 18

Acidez (mmol/g)f 1,2: 0,95 1,2

Acidez asociada a centros debilesf 0,82: 0,79 0,82

Acidez asociada a centros fuertesf 0,38: 0,16 0,41

Tdesorcion NH3 (DC) f centros acidos debiles: 300 300 300

Tdesorcion NH3 (DC) f centros acidos fuertes: 500 500 500

Tabla 2. Contenido en C02 y C0 en el humo del tabaco generado en condiciones controladas.

Muestra: CO2 (mg/cigarrillo) CO (mg/cigarrillo)

Tabaco 29,08: 4,74

Tabaco + H-MCM-22 al 10%: 9,79 1,49

Tabaco + H-MCM-41 al 10%: 4,74 0,57

Tabaco + Na-MCM41 al 10%: 5,41 0,74

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%: 7,02 1,10

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 +Ce02: 19,55 3,62

Tabaco + H-USY al 10%: 19,24 1,90

Tabaco + H-ZSM-5 al 10%: 30,00 2,99

Tabaco + H-Beta al 10%: 10,0 1,0

Tabaco + Na-Beta al 10%: 20,25 2,52

Tabla 3. TPM obtenido al fumar tabaco en condiciones controladas.

Muestra: TPM (mg/cigarrillo)

Tabaco 6,88

Tabaco + H-MCM-22 al 10%: 0,40

Tabaco + H-MCM-41 al 10%: 0,82

Tabaco + Na-MCM41 al 10%: 0,20

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%: 1,12

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 +Ce02: 3,75

Tabaco + H-USY al 10%: 3,00

Tabaco + H-ZSM-5 al 10%: 3,95

Tabaco + H-Beta al 10%: 4,31

Tabaco + Na-Beta al 10%: 3,30

Tabla 4. Generacion (mg compuesto/cigarillo) de diferentes compuestos toxicos presentes en los gases y en los productos condensables retenidos en la trampa posterior alfiltro al fumar tabaco en condiciones controladas.

Muestra: Fenol Glicerina p-Cresol Hidroquinona Nicotina Neofitadieno Acetona Propionaldehído Acroleina

Tabaco 0,002: 6 0,0120 0,0029 0,0158 0,3979 0, 0028 0,0920 0,0144 0,0136

Tabaco + H-MCM-22 al 10%: --- --- --- --- 0,0238 0,0014 0,0075 --- ---

Tabaco + H-MCM-41 al 10%: 0,0001 0,0010 0,0004 0, 7000 0,0316 0,0018 0,0029 --- ---

Tabaco + Na-MCM41 al 10%: --- 0,0081 �0,0001 0, 2003 0,0814 0,0078 0,0391 0, 3007 0,0042

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%: --- --- --- 0,0019 0,058 3 0,0038 0,0457 0,0077 0,0070

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 +Ce02: 0,0013 0,002 0 0,0014 0,0077 0,2270 0, 4016 0,0491 0,0075 0,0073

Tabaco + H-USY al 10%: --- 0,0251 0,0010 0,0057 0,146 0 0,0188 0,0587 0, 3012 0,0079

Tabaco + H-ZSM-5 al 10%: 0,0024 0,0347 0,0019 0, 0011 0,3059 0,0244 0,0968 0, 6033 0,0191

Tabaco + Beta al 10%: 0,0026 0,0402 0,0014 0, 8010 0,2324 0,0173 0,0419 0, 7009 0,0090

Tabaco + Na-Beta: --- 002 99 0,0003 0,0046 0,1453 0,0107 0,02 95 0,0057 0,0059

Tabla 4. Continuacion

Muestra: Crotonaldehído Isobutir-aldehído Tolueno Benceno Acetonitrilo Acetaldehido Furano

Tabaco 0,004: 5 0,0060 0,0013 0,0037 0,0 615 0,1225 0,0116

Tabaco + H-MCM-22 al 10%: 0,0012 --- �0,0001 0,0002 --- 0,0107 0,0040

Tabaco + H-MCM-41 al 10%: --- --- --- 0,0026 --- 0,0069 0,0048

Tabaco + Na-MCM41 al 10%: 0,0017 0,0020 0,000 2 0,0014 --- 0,0364 0,0042

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%: 0,0027 0,0025 0,000 4 0,0018 0,0023 0,0436 0,0052

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 +Ce02: 0,0019 0,002 5 0,0004 0,0017 0,0 605 0,0478 0,0053

Tabaco + H-USY al 10%: 0,0017 0,0030 0,000 5 0,0024 0,0041 0,0578 0,0086

Tabaco + H-ZSM-5 al 10%: 0,0045 0,0068 0,001 3 0,0047 0,0175 0,1237 0,0124

Tabaco + Beta al 10%: 0,0029 0,0039 0,000 6 0,0024 0,0067 0,0764 0,0082

Tabaco + Na-Beta: 0,0018 0,001 8 0,0005 0,0024 0,0 005 0,0621 0,0099

Tabla 5. TPM obtenido al fumar tabaco en condiciones controladas

Muestra: TPM (mg/cigarrillo)

Tabaco 6,88

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 al 1%: 6,39

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 al 4%: 4,75

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 al 7%: 1,57

Tabaco + Na-Fe-MCM-41 al 10%: 1,12

Tabla 6. Generacion (mg compuesto/cigarillo) de diferentes compuestos toxicos presentes en los gases y en los productos condensables retenidos en la trampa posterior alfiltro al fumar tabaco en condiciones controladas.

Muestra: Fenol Glicerina p-Cresol Hidroquinona Nicotina Neofitadieno Acetona

Tabaco 0,002: 6 0,0120 0,0029 0,0158 0,397 9 0,0280 0,0920

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 1%: 0,0025 0,0083 0, 6004 0,0140 0,3900 0,0280 0,0900

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 4%: 0,0021 0,0047 0, 4002 0,0103 0,3000 0,0217 0,0588

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 7%: 0,0008 0,0031 0, 4000 0,0040 0,0905 0,0078 0,0260

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%: --- --- --- 0,0019 0,0583 0,0038 0,0257

Tabla 6. Continuacion

Muestra: Propionaldehído Acroleina Croton-aldehído Isobutir-aldehído Tolueno Benceno

Tabaco 0,014: 4 0,0136 0,0045 0,006 0 0,0013 0,0037

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 1%: 0,0085 0,007 2 0,0028 0,0039 0,0006 0,0019

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 4%: 0,0077 0,006 7 0,0018 0,0032 0,0007 0,0019

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 7%: 0,0050 0,004 5 0,0013 0,0024 0,0006 0,0012

Tabaco + Na-Fe-MCM41 al 10%: 0,0057 0,004 0 0,0010 0,0020 0,0004 0,0012

Claims

REIVINDICACIONES

1.

El uso de un aditivo que se mezcla con el tabaco, caracterizado porque este aditivo se selecciona entre el siguiente grupo formado por:

Na-MCM-41, Na-Fe-MCM-41, Na-Ce-MCM-41, Na-Zr-MCM-41, sus mezclas con ox idos de Fe, Ce o Zr; y mezclas de estos materiales, para reducir las sustancias toxicas y cancerosas presentes en el humo del tabaco.
2.

Uso de aditivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los compuestos toxicosy canceroso se reducen en las corrientes principales y secundarias del humo del tabaco.
3.

Composicion que usa cualquier forma de tabaco, es decir, rubio, negro, hoja, picadura, tabaco de liar (RY0), tabaco de pipa (MY0) o cualquier otro articulo susceptible de ser fumado, con al menos un aditivo del grupo formado por:

Na-MCM-41, Na-Fe-MCM-41, Na-Ce-MCM-41, Na-Zr-MCM-41, sus mezclas con ox idos de Fe, Ce o Zr; y mezclas de estos materiales.
4.

La composicion de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizada porque el aditivo se encuentra en concentraciones comprendidas entre el 0,5 y el 15% en peso con respecto al tabaco.
5.

La composicion de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizada porque el aditivo se encuentra en concentraciones comprendidas entre el 2 y el 7% en peso con respecto al tabaco.
6.

La comp osicion de ac uerdo con cua lquiera de l as reivindicaciones a nteriores 3-5, caracteriz ado porque el aditivo tiene un tamano de particula comprendido entre 0,1-2 !m.
7.

Kit para la preparacion de la composicion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 3-6, caracterizado porque tiene compartimentos separados para tabaco y aditivo, en las proporciones adecuadas, asi como instrucciones para preparar la mezcla.