MX2010010801A - Metodo y aparato para el procesamiento por plasma de material de filtro. - Google Patents

Abstract

Una modalidad de la invención provee un método para fabricar un material de filtro tal como carbono adecuado para uso en un artículo para fumar; el método incluye modificar las propiedades de filtración del filtro mediante la alteración de la superficie del material de filtro; la alteración de superficie se lleva a cabo a través de procesamiento de plasma y se puede utilizar, por ejemplo, para incrementar las propiedades ácidas o básicas de la superficie; otra modalidad de la invención provee un filtro producido a través de dicho método.

Description

METODO Y APARATO PARA EL PROCESAMIENTO POR PLASMA DE MATERIAL DE FILTRO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a filtros, incluyendo filtros para artículos para fumar tales como cigarros.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION La mayoría de los cigarros incluyen un filtro para absorber y adsorber vapores y acumular componentes de humo en partículas . El componente principal de la mayoría de los filtros es un tapón de estopa de acetato de celulosa envuelta en un papel de filtro. Este material por lo regular es producido como una fibra sintética a partir de pulpa de árbol o algodón. Se puede utilizar un plastificante tal como triacetina (triacetato de glicerol) para ayudar a unir las fibras.

El filtro en un cigarro tiene que encontrar el justo equilibrio entre eliminar los componentes indeseables del humo del cigarro y retener al mismo tiempo un producto que sea satisfactorio para los consumidores. En consecuencia, existe interés en mejorar el comportamiento de los filtros de cigarro.

Se conoce una variedad de mecanismos para incluir carbono o carbón en los filtros de cigarro para tratar de mejorar sus propiedades de filtración. Por ejemplo, el carbono se puede incluir como un elemento separado dentro del filtro, o se puede distribuir carbono en partículas entre la estopa del filtro y/o el papel de envoltura de filtro. El documento US 2006/0151382 describe el uso de material carbonoso no poroso y, con excepción de los nanotubos de carbono, de estructura nanométrica, que es adecuado para uso en un filtro de cigarro. Se puede depositar metal sobre el carbono a partir de una fase de gas, por ejemplo utilizando deposición química o física en fase de vapor. Una de las desventajas con la deposición química en fase de vapor es que generalmente involucra el uso de solventes, lo cual puede conducir posteriormente a problemas relacionados con contaminación o residuos.

SUMARIO DE LA INVENCION La invención provee un método para fabricar un material de filtro que comprende carbono, adecuado para uso en un artículo para fumar. El método incluye modificar las propiedades de filtración selectivas del material del filtro al alterar la superficie del material de filtro. La alteración de superficie se realiza a través de procesamiento por plasma.

Los procedimientos por plasma a baja temperatura o sin equilibrio (ver, por ejemplo, Wertheimer et al; Low Temperature Plasma Processing of Materials: Past, Present and Future; Plasma Processes and Polymers, 2,7-15, 2005) son capaces de modificar la composición química y la morfología de las superficies de los materiales, incluyendo materiales de filtro, dejando al mismo tiempo sin alteración sus propiedades volumétricas . El uso de plasmas permite que se deposite un revestimiento de composición y propiedades químicas diseñadas sobre un material de filtro, o que se injerten funcionalidades químicas previamente determinadas. Se dispone de una variedad muy amplia de composiciones químicas para dichas superficies al afinar adecuadamente los parámetros de plasma, incluyendo composiciones que no se pueden lograr fácilmente en una solución. Además, no se tienen que utilizar solventes en los procedimientos por plasma, lo cual evita el riesgo de contaminación y residuos, y reduce el impacto ambiental del procedimiento de modificación. Dichos cambios inducidos por plasma en la composición y morfología de la superficie generalmente afectarán las propiedades de filtración. Por ejemplo, un incremento en el área superficial (por ejemplo debido a un aumento de aspereza) pudiera conducir a una adsorción mejorada de compuestos volátiles, así como a una nueva composición química superficial enriquecida con grupos químicos adecuados .

Las propiedades de filtración modificadas por lo general no son uniformes para todos los constituyentes del humo, pero se pueden volver más selectivas. Esto permite la modificación dirigida de las propiedades de filtración de los materiales de filtro de una manera en la que ciertos constituyentes de humo se reducirán más que otros. El resultado puede ser un artículo para fumar mejorado que continúe siendo atractivo para los consumidores.

Las posibles modificaciones para un filtro incluyen incrementar la naturaleza ácida de su superficie, con la intención de mejorar potencialmente la adsorción de sustancias químicas básicas presentes en el humo o, viceversa, incrementar su naturaleza básica para mejorar potencialmente la adsorción de compuestos ácidos.

De esta manera, la modificación selectiva de las propiedades de filtración del material de filtro puede comprender el incremento de la adsorción de elementos ácidos .

De manera alternativa, la modificación selectiva de las propiedades de filtración del material de filtro puede comprender incrementar la adsorción de elementos alcalinos .

De modo alternativo, la modificación selectiva de las propiedades de filtración del material de filtro puede comprender incrementar la naturaleza hidrófila de la superficie del material.

El mejoramiento de los aspectos hidrófobos del filtro puede proporcionar una mejor resistencia contra la humedad .

Se apreciará que un material de filtro particular puede ser sometido a uno o más procedimientos de modificación en secuencia, para conferir una o más propiedades al filtro final. De esta manera, un material de filtro, por ejemplo, puede ser sometido a dos diferentes tratamientos de procesamiento por plasma. También se apreciará que un filtro particular puede estar compuesto de diferentes alícuotas de material, cada una con un procedimiento por plasma en una manera diferente con el fin de conferir una escala deseada de propiedades de filtración al filtro final. De esta manera, un material de filtro puede comprender un primer material sometido a un primer tratamiento de procesamiento por plasma y un segundo material sometido a un segundo tratamiento de procesamiento por plasma.

Los ejemplos de gases que se pueden utilizar durante el procedimiento por plasma incluyen NH3 (para injertar grupos básicos que contienen nitrógeno) , con alternativas tales como N2 o H2; y 02 (para injertar grupos ácidos) , con alternativas tales como vapores de H20. Los procedimientos de injerto por plasma, así como de grabado por plasma dependen en gran medida del substrato, lo que significa que la composición química final de la superficie injertada depende fuertemente de la naturaleza del material de substrato. Los procedimientos de Deposición Química en Fase de Vapor Asistida por Plasma (PE-CVD, por sus siglas en inglés) , en cambio, dependen mucho menos de la naturaleza del substrato. De esta manera, el procesamiento por plasma puede comprender, por ejemplo, la deposición química en fase de vapor asistida por plasma con ácido acrílico. El procesamiento por plasma puede también, o de manera alternativa, comprender el grabado con 02 y/o NH3.

Los ejemplos de compuestos de gas/vapor que se pueden utilizar para generar un revestimiento sobre una superficie con un procedimiento de PE-CVD, posiblemente mezclados con argón u otros gases amortiguadores inertes, incluyen ácido acrílico (AA) u otros ácidos orgánicos (para un revestimiento con grupos y propiedades ácidas en superficie) y alilamina (AAm) u otras aminas orgánicas (para un revestimiento con grupos y propiedades básicas en superficie) . Una afinación adecuada de los parámetros de plasma tales como potencia, presión, naturaleza de alimentación y velocidad de flujo entre otros, bajo un control de diagnóstico adecuado, puede afinar por lo general la fragmentación de la alimentación en la descarga, por lo tanto la densidad de especies activas (radicales, átomos, iones, etc.) que pueden interactuar con el substrato, y por lo tanto con la composición y las propiedades del substrato modificado. El cambio en la naturaleza del compuesto de gas de alimentación/vapor, normalmente referido como "el monómero" en PE-CVD, conduce a muchos posibles revestimientos de naturaleza y propiedades diferentes (por ejemplo, de tipo sílice, de tipo teflón, y otros) , algunos de los cuales tienen un amplio uso industrial.

El material de filtro puede comprender carbono en una forma granulada. El carbono puede ser procesado con plasma en esta forma granulada en un reactor de plasma debidamente configurado, antes de la incorporación en un filtro (por ejemplo al impregnar en la estopa de acetato de celulosa) . Otra posibilidad es que el carbono se incorpore en un portador antes del procesamiento por plasma. Por ejemplo, el carbono se puede incorporar en un hilo o lámina de material tal como papel. El aparato de fabricación puede adoptar una disposición de rodillo a rodillo para que el material en hilo o en lámina permita que el material de filtro sea alimentado a través de una cámara de procesamiento por plasma. Una posibilidad es pasar el material de filtro a través de múltiples cámaras de procesamiento, utilizando cada una de las cámaras para una forma diferente de procesamiento por plasma.

La presente invención también provee un material de filtro adecuado para uso en un artículo para fumar. El material de filtro puede comprender carbono que ha experimentado alteración de superficie mediante procesamiento por plasma para modificar las propiedades de filtración selectivas del filtro.

De acuerdo con la invención, también se provee un artículo para fumar (tal como un cigarro) que incorpora un filtro de ese tipo.

Por lo tanto, el método descrito en la presente invención involucra de manera general la alteración con procedimientos por plasma sin equilibrio de la composición química de superficie y otras propiedades del material de filtro, a manera tal que ocurra una adsorción de humo de cigarros y otros productos de ese tipo más eficiente en la superficie del material de filtro. En una modalidad particular, se utiliza carbono activado en forma de granulos de carbono como un material de filtro (por ejemplo, para cigarros) , y se procesa con plasma para modificar sus propiedades de superficie. Se han llevado a cabo experimentos con humo simulado con esos gránulos de carbono procesado con plasma y se ha descubierto que tienen propiedades mejoradas de filtración para eliminar ciertos constituyentes del humo en comparación con los gránulos de carbono sin procesar.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para un mejor entendimiento de la presente invención, ahora se hará referencia a manera de ejemplo a los siguientes dibujos.

La figura 1 es una representación esquemática de una cámara de reactor de plasma adecuada para el procesamiento por plasma homogéneo de materiales granulados de conformidad con una modalidad de la invención; La figura 2 es una representación esquemática de una cámara de reactor de plasma de rodillo a rodillo adecuada para procesar substratos en forma de una cinta, de conformidad con una modalidad de la invención; y La figura 3 ilustra datos del Angulo de Contacto con el Agua ( CA, por sus siglas en inglés) obtenidos con soluciones de agua a diferente pH sobre grafito tratado en los mismos procedimientos de plasma utilizados para impartir un carácter ácido/básico previamente determinado en la superficie de granulos de carbono, de conformidad con una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Procedimientos por plasma Los plasmas fríos sin equilibrio a b j presión (es decir, un plasma a temperatura ambiente en vez de un plasma térmico a miles de grados) proveen una herramienta valiosa para modificar la composición de superficie y topografía de un material sin alteración de sus propiedades volumétricas . Los procedimientos por plasma se conocen en muchas industrias diferentes, incluyendo la microelectrónica, semiconductores, empaque de alimentos y productos farmacéuticos, automotriz, protección contra la corrosión y biomateriales . Se pueden definir tres clases principales de procedimientos por plasma, en especial: grabado por plasma, la ablación de materiales a través de la formación de productos volátiles después de la interacción del material con las especies activas producidas en el plasma; Deposición Química en Fase de Vapor Asistida por Plasma (PE-CVD) , deposición de delgados revestimientos (5-1000 nm) orgánicos o inorgánicos; y tratamientos por plasma, injerto de grupos funcionales en materiales a través del uso de una descarga luminosa. Los grupos funcionales injertados pueden estar parcialmente asociados con un cierto grado de entrelazamiento de la superficie tratada.

El grabado por plasma, deposición, y tratamiento se pueden llevar a cabo en un reactor de baja presión debidamente configurado, por ejemplo a 10"2 - 10 Torr (-1.3-1300 Pa) . Un campo electromagnético es transferido a una alimentación de gas por medio de electrodos u otros medios (por ejemplo, una bobina externa a un recipiente de reactor dieléctrico) para encender una descarga luminosa. Por lo general, se utilizan campos eléctricos alternos (por ejemplo, en la radiofrecuencia, a 13.56 MHz) en lugar de continuos. Los materiales expuestos a una descarga luminosa son modificados a través de la interacción de las especies generadas en la fase de plasma de gas (átomos, radicales, iones) con la superficie del material. Después del procedimiento por plasma, las moléculas de bajo peso formadas en el plasma a partir de las reacciones de recombinación y las moléculas de monómeros sin reaccionar son eliminadas mediante bombeo.

Los procedimientos por plasma modifican la superficie de materiales a través de la síntesis de interfaces estables. Se forman enlaces covalentes entre las especies activas en la fase de plasma y el material de substrato. Como es del conocimiento del experto en la técnica, la duración de los procedimientos por plasma incrementa el grosor de un revestimiento producido a través de PE-CVD, la cantidad (profundidad) del material grabado en los procedimientos de grabado y el alcance del injerto en los tratamientos por plasma. De manera más general, la modificación de superficie resultante puede ser controlada al afinar y controlar de manera apropiada los parámetros experimentales tales como potencia de entrada, frecuencia y modulación del campo eléctrico aplicado; naturaleza, velocidad de flujo y presión de la alimentación de gas; temperatura, potencial de desviación y posición del substrato, y otros. Estos parámetros de control externo impactan a su vez diversos factores internos, tales como grado de ionización de la alimentación de gas; densidad de especies activas (átomos, iones, radicales, etc.) en la fase de plasma; homogeneidad del procedimiento; deposición, grabado y velocidad de tratamiento. Los parámetros internos pueden ser controlados utilizando diversas instalaciones de diagnóstico tales como espectroscopia de emisión óptica (OES, por sus siglas en inglés) , fluorescencia inducida por láser (LIF, por sus siglas en inglés) , y espectroscopia por absorción (UV - visible e IR) .

Como se describe en la presente invención, los procedimientos por plasma a baja presión se utilizan para ajustar la composición química de superficie y las propiedades del carbono que a su vez impacta sus propiedades de filtración. La figura 1 muestra un reactor adecuado para el tratamiento por plasma de materiales granulados. Dicho material granulado pudiera estar en la escala de malla 18-40, la cual corresponde a aproximadamente 420-1000 mieras. El reactor mostrado en la figura 1 es un dispositivo giratorio capaz de procesar de manera homogénea hasta 500 g de gránulos de carbono en Descargas Luminosas de RF (13.56 MHz) durante agitación. El reactor comprende una cámara de vidrio giratoria 1 que tiene alas de vidrio 2, un electrodo externo de RF fijo 3, un electrodo conectado a tierra 4, una brida fija 5 y una brida al vacío giratoria 6. El substrato de carbono puede, de manera adicional o alternativa, estar provisto en una forma diferente, por ejemplo, en grafito.

La figura 2 ilustra otra cámara de reactor de plasma, con base en una entrada de cinta movible que utiliza una disposición de rodillo a rodillo. La cámara de reactor comprende una precámara 7 que contiene un primer rodillo 8, una cámara de reacción 9 que tiene un electrodo de RF 10, y una postcámara 11 que contiene un segundo rodillo 12. La cámara de reactor comprende adicionalmente un conjunto de bombas 13. Esta configuración es adecuada para materiales que están ya sea en forma de hilo o de lámina, a diferencia de una forma en polvo o granulada, y permite una forma de procesamiento continuo. La máquina puede ser utilizada, por ejemplo, para procesar estopa de celulosa que contiene partículas de carbono. En este caso, la tensión y curvatura del material se puede controlar de manera estricta en vista de las propiedades de la estopa. En particular, la trayectoria para la estopa 14, como se muestra en la figura 2, excluye esquinas o curvaturas marcadas con el fin de ayudar a evitar daño a la estopa. El aparato de rodillo a rodillo para la figura 2 también se puede utilizar para procesar papel de carbono (es decir, papel impregnado o recubierto con partículas de carbono) .

La figura 3 muestra datos con respecto a la afinación de las propiedades de superficie cidas/básicas de materiales de carbono por medio de procedimientos por plasma. En este caso, se utilizaron descargas luminosas de RF (13.56 MHz) alimentadas con 02/NH3 (injerto) o mezclas de vapor de AA/AAm (PE-CVD) para alterar la superficie de los substratos de grafito planos con grupos de superficie ácidos (que contienen O) y/o básicos (que contienen N) .

Las descargas de injerto de 02/NH3 se llevaron a cabo a 0.250 mbar (0.025 Pa) de presión durante 2 minutos, con una entrada de potencia de RF de 100 Watts. La velocidad de flujo total fue de 10 sccm, con relaciones de flujo de 02/NH3 de 10/0, 5/5 y 0/10 sccm/sccm. Las descargas de AA/AAm PE-CVD se llevaron a cabo a 0.120 mbar (.012 Pa) de presión durante 10 minutos, con una entrada de potencia de RF de 100 Watts. La velocidad de flujo total fue de 10 sccm, con relaciones de flujo de AA/AAm de 4/0, 2/2 y 0/4 sccm/sccm y 6 sccm de Ar como amortiguador de gas. Las mediciones de WCA de grafito no tratado e injertado/recubierto se llevaron a cabo con 2 µ? de gotas de" soluciones de agua acida (HCI) y básica (NaOH) .

Las superficies de grafito no tratadas exhibieron valores de WCA de aproximadamente 90°, constantes con el pH de la solución de sondeo, debido a que no estuvo presente en la superficie ningún grupo ácido/básico. Todas las descargas bajo escrutinio redujeron el valor de WCA de grafito, debido a que ambos tipos de grupos añadidos, que contienen O y N, ya sea injertados o incluidos en un revestimiento, son de naturaleza polar e hidrófila con respecto al carbono puro.

Las descargas de 100% de 02 y 100% de AA añadieron grupos ácidos que contienen 0 {-C00H, OH y otros) en la superficie de grafito; los datos de WCA, de hecho, eran más altos a valores de pH bajos, luego bajaron cuando se utilizaron soluciones básicas (de alto H) , debido a las interacciones entre los grupos ácidos en la superficie del substrato y la solución. Se encontró el comportamiento exactamente opuesto para descargas de 100% de NH3 y 100% de AAm, cuando se añadieron grupos básicos que contienen N ( -NH2 y otros) en la superficie de grafito; en estas tendencias, los valores de WCA se encontraron más altos cuando se utilizaron soluciones de alto pH, luego disminuyeron a pH ácido (bajo) debido a interacciones, en este caso, entre los grupos básicos en la superficie del substrato y la solución. Con descargas de 1/1 de 02/NH3 y AA/AAm se añadieron al mismo tiempo ambos tipos de grupos, ácido y básico, en la superficie de grafito, y se observó un comportamiento anfotérico, con valores de WCA reducidos (fuertes interacciones de superficie/solución) con valores altos y bajos de pH con respecto a un pH neutro. Estos ejemplos ilustran el grado de control que se puede ejercer sobre el substrato al utilizar reactivos que tienen diferentes propiedades durante el procesamiento de plasma.

Procesamiento por plasma de gránulos de carbono Se procesaron gránulos de carbono en un reactor de plasma tal como el que se muestra en la figura 1 utilizando diversos procedimientos de superficie, destinados a impartir un carácter de superficie ácido/básico, como se muestra en la figura 3.

PE-CVD en ácido acrílico/Descargas luminosas de Ar RF Este procedimiento de PE-CVD opera en descargas alimentadas con vapores de AA y Ar. La relación de flujo Ar/AA, potencia de RF, presión, rotación del reactor y duración del procedimiento se controlan de una manera que se genera un revestimiento entrelazado con una composición de CHxOy fuertemente unido en la superficie de los granulos de carbono, con un grosor promedio que se puede afinar a un valor dentro de la escala de 5-50 nm.

Para muestras producidas de acuerdo con este método, los datos de caracterización obtenidos con Espectroscopia Fotoelectrónica de rayos X (XPS, por sus siglas en inglés) , FT-IR y técnicas de diagnóstico de WCA revelaron un revestimiento muy hidrófilo, según lo esperado (compárese con datos de WCA en la figura 3, 100% de AA) con WCA no cuantificable (el agua es absorbida) sobre una capa de granulos debido a su discontinuidad. La naturaleza acida de dicho revestimiento como se muestra en la figura 3 se debe a la presencia de grupos que contienen O, incluyendo carboxílico, hidroxilo y carbonilo entre otros. La densidad de superficie de dichos grupos en el revestimiento depende del grado de fragmentación del monómero de AA en la fase de plasma, que se puede controlar mediante la afinación adecuada de los parámetros de plasma; por ejemplo, se reduce al reducir la entrada de potencia y/o al incrementar la presión.

La capa depositada por plasma tiene una composición y estructura muy diferentes con respecto a un ácido poliacrílico convencional, en donde solamente están presentes grupos . carboxílieos como grupos que contienen 0. Se encuentra presente un cierto grado de entrelazamiento (enlaces C-C y C-0) en este revestimiento depositado por plasma, que proporciona la estabilidad del propio revestimiento en aire y en agua. Por cierto, se llevó a cabo un análisis tiempo después de la deposición para muestras envejecidas en aire y en agua, y no se detectaron cambios relevantes de composición.

Tratamientos por plasma en Descargas luminosas de O2 Este procedimiento opera en descargas alimentadas con 02, en algunos casos mezcladas con Ar. Los parámetros de procedimiento pueden ser controlados de modo que se forme una capa oxidada de grupos químicos que contienen oxígeno (carboxílico, hidroxilo y carbonilo) en la superficie del carbono, incrementando su carácter polar (hidrófilo, ácido) . Se forman átomos de oxígeno en el plasma a partir de moléculas de 02 fragmentadas, cuya reactividad con materiales carbonosos es muy alta. El carbono se consume debido a reacciones de grabado (formación de cenizas) que generan moléculas de CO y C02, y dejan la capa oxidada sobre el carbono. El grosor promedio de la capa modificada es muy superficial; la velocidad de controlan de modo que se inj erta una capa de grupos químicos que contienen nitrógeno (tales como amino, imino, y otros) en la superficie del carbono mediante la interacción con radicales que contienen N formados a partir de NH3 fragmentado. Con respecto al tratamiento de plasma con 02/ las descargas de NH3 desencadenan procedimientos de modificación de superficie más leves, y la velocidad de grabado es muy baja. El grosor promedio de la capa modificada es muy superficial; y la aspereza y área superficial del carbono tratado con NH3-plasma solamente se alteran de manera ligera.

Los datos de XPS de composición y WCA muestran una marcada superficie de carbono hidrófila, con WCA no cuantif icable (el agua es absorbida) sobre una capa de gránulos . La superficie injertada con N presenta un cierto carácter básico debido a la presencia de las funcionalidades que contienen nitrógeno, como se muestra en la figura 3. La estabilidad de la superficie tratada en aire es muy buena, de acuerdo con datos de composición de alejamiento.

Discusión de Resultados Carbono: Química del Humo Seis muestras de carbono de coco estándar (~10 g cada una) se procesaron en plasma en un reactor giratorio del tipo ilustrado en la figura 1 con alimentaciones de gas y parámetros de operación como se muestran en el Cuadro 1: CUADRO 1: Alimentaciones de gas y parámetros operación Después del procesamiento por plasma, se incorporaron 60 mg de cada aditivo de carbono tratado en un filtro de cavidad (extremo de boquilla de acetato de celulosa de 12 mm/5 tran de aditivo de filtro/extremo de varilla de acetato de celulosa de 10 mm) unido a una varilla de tabaco que contiene un tabaco estilo Virginia de densidad 229 mg/cm3, longitud de 56 mm, con una circunferencia de cigarro general de 24.6 mm. No se utilizó una ventilación con filtro en la punta para evitar introducir otra variable.

Se utilizaron dos controles. En el primero, se añadieron 60 mg de carbono no tratado a un cigarro con el mismo diseño que el anteriormente descrito. En el segundo, se utilizó una cavidad vacía de 5 mm de longitud en el filtro. Los cigarros se acondicionaron a 22° C y 60% de humedad relativa durante 3 semanas antes de fumarlos. La acción de fumar se realizó bajo condiciones de ISO, es decir, se realizó una bocanada con un volumen de 35 mi de 2 segundos de duración cada minuto. Los rendimientos se normalizaron a alquitrán unitario y se calcularon las reducciones en porcentaje relativas al cigarro con carbono no tratado y se muestran a continuación en el Cuadro 2 (los porcentajes de reducciones de 21% y más están sombreados. Los números positivos indican reducciones más altas en comparación con el carbono no tratado) .

CUADRO 2: Porcentajes de reducciones obtenidas mediante carbonos tratados (BDL = límite por debajo de detección) No existieron diferencias en la química del humo básica entre el carbono tratado y el no tratado, por ejemplo, el alquitrán era de aproximadamente 10 mg/cigarro, se observaron niveles de CO similares, etc. Las muestras 2 y 5 dieron mejoras importantes para algunos compuestos en fase de vapor en comparación con carbono no tratado, mientras que las muestras 3 y 4 no ofrecieron mejoras. Las muestras 5 y 6 difieren considerablemente en reducciones aunque la alimentación de gas es la misma. Esto probablemente se debe al hecho de que la densidad de superficie de los grupos carboxílicos depende fuertemente del grado de fragmentación del monómero en la fase de plasma, por ejemplo, se reduce mediante una potencia incrementada.

Aunque el experto en la técnica estará consciente de muchas modificaciones para las modalidades particulares descritas, la presente invención no está limitada a ninguna de las modalidades particulares descritas en este documento, sino más bien se define a través de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes .

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. - Un material de filtro de un artículo para fumar, en donde dicho material de filtro está caracterizado porque comprende carbono que ha experimentado alteración de superficie a través de procesamiento por plasma para modificar las propiedades de filtración selectivas del filtro.

2. - El material de filtro según la reivindicación 1, caracterizado además porque el carbono está en forma granulada .

3. - El material de filtro según la reivindicación 2, caracterizado además porque el carbono granulado se incorpora en un portador.

4. - El material de filtro según la reivindicación 3, caracterizado además porque el portador es estopa de acetato de celulosa.

5. - El material de filtro según la reivindicación 3, caracterizado además porque el portador es papel.

6. - El material de filtro según cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque una primera porción del carbono ha experimentado alteración de superficie de conformidad con un primer tratamiento por procesamiento de plasma, y una segunda porción del carbono ha experimentado alteración de superficie de acuerdo con un segundo tratamiento de procesamiento por plasma.

7. - Un artículo para fumar, caracterizado porque incluye un material de filtro como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

8. - Un método para fabricar un material de filtro de un artículo para fumar que comprende carbono, dicho método está caracterizado porque incluye modificar las propiedades de filtración selectivas del material de filtro mediante la alteración de la superficie del material de filtro, en donde dicha alteración de superficie se lleva a cabo a través de procesamiento por plasma.

9. - El método según la reivindicación 8, caracterizado además porque la modificación selectiva de las propiedades de filtración del material de filtro comprende incrementar la adsorción de elementos ácidos.

10. - El método según la reivindicación 8, caracterizado además porque la modificación selectiva de las propiedades de filtración del material de filtro comprende incrementar la adsorción de elementos alcalinos ¿

11. - El método según la reivindicación 8, caracterizado además porque la modificación selectiva de las propiedades de filtración del material de filtro comprende incrementar la naturaleza hidrófila de la superficie del material.

12. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado además porque el procesamiento por plasma comprende deposición química en fase de vapor asistida por plasma con ácido acrílico.

13. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado además porque el procesamiento por plasma comprende grabado con 02 y/o NH3.

14. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado además porque el material de filtro es sometido a dos diferentes tratamientos de procesamiento por plasma.

15. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado además porque el material de filtro comprende un primer material sometido a un primer tratamiento de procesamiento por plasma y un segundo material sometido a un segundo tratamiento de procesamiento por plasma.

16. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado además porque el material de filtro comprende carbono en forma granulada.

17. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado además porque el material de filtro comprende un hilo o lámina de material.

18. - El método según la reivindicación 17, caracterizado además porque el hilo o lámina de material incorpora carbono en forma granulada.

19. - El método según la reivindicación 17 o 18, caracterizado además porque el procesamiento por plasma incluye utilizar una disposición de rodillo a rodillo para que el hilo o material de lámina permita que el material de filtro sea alimentado a través de una cámara de procesamiento por plasma.

20. - Un material de filtro sustancialmente como se describe en la presente con referencia a los dibujos anexos .

21. - Un método para fabricar un material de filtro sustancialmente como se describe en la presente con referencia a los dibujos anexos.