PL55681B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 27.11.1962 Szwajcaria Opublikowano: 3L YIL196 55681 KI 79 b, 24 MKP A 24 c fjfO UKD Twórca wynalazku i Adrien Schnyder, Bienne (Szwajcaria) wlasciciel patentu: Wkladka filtru do oczyszczania aerozolu, zwlaszcza dymu papie¬ rosowego Przedmiotem wynalazku jest wkladka filtru do oczyszczania aerozolu zwlaszcza dymu papieroso¬ wego, zawierajaca czesc filtrujaca wykonana z po¬ laczonych ze soba komórek oraz czesci nieprze- puszczajacej dymu, przy czym wskutek zmniej¬ szenia przekroju poprzecznego przeplywu strumien aerozolu zostaje wprawiony w ruch burzliwy.Wkaldka filtru wedlug wynalazku wyróznia sie tym, ze nieprzepuszczalna czesc stanowi 40 — 60% ogólnej objetosci wkladki filtru.Zasysany z papierosa dym tworzy faze gazowa z zawiesina aerozolu, przy czym ta faza sklada sie z powietrza i produktów calkowitego lub czes¬ ciowego spalania, jak dwutlenku wegla, tlenku wegla, pary wodnej itp.Aerozol jest utworzony z niezupelnie spalonego tytoniu i zawiera duzo produktów takich jak: smo¬ la, nikotyna, zywica, zwiazki zasadowe itp. two¬ rzace niejednorodna mieszanine w fazie stalej lub cieklej w postaci mikroskopijnych czastek lub pe¬ cherzyków i nie podlegaja zwyklym prawom gra¬ witacji. Skladniki te sa zazwyczaj przenoszone strumieniem gazu z miejsca powstawania tj. ze strefy spalania poprzez zarzenie do ust palacza, strefy znacznie zimniejszej.W zwyklych ustnikach filtrujacych strumien ga¬ zu przechodzi poprzez stosunkowo duze wolne przestrzenie, przez które przeplywa on stosunko¬ wo wolno i ruchem laminarnym, przy czym kazda unoszona czastka zachowuje swój stan pierwotny 10 20 30 tak, ze liczba czastek przechodzacych prze? filtr nie napotyka na swej drodze przeszkody.Przeciwnie, jezeli strumien dymu jest wprawia¬ ny w ruch burzliwy, to czastki gazu jak równiez doprowadzony aerozol zostaja gwaltownie zmie¬ szane, co powoduje wzajemne zderzenia tych mi- kroczastek. Zderzenia te powoduja skupienie,/ a przez to znaczne zwiekszenie przecietnej srednicy poszczególnych czastek, dzieki czemu dym prze¬ chodzi ze stanu aerozolu w stan ciezkiej mgly. Na uzyskanie przeplywu burzliwego ma decydujace znaczenie predkosc strumienia dymu i natura sro¬ dowiska, przez które musi on przechodzic.Podczas .palenia papierosa czas zaciagania sie palacza i zasysana w tym czasie objetosc dymu znajduja sie w przyblizeniu w stalym ,stosunku.Poniewaz taka sama objetosc gazu przeplywa w tym samym czasie, predkosc przeplywu dymu przez filtr jest z koniecznosci o tyle wieksza, o ile mniejsza jest w filtrze wolna prezstrzen do przejs¬ cia strumienia dymu. Osiaga sie dzieki temu o tyle wieksze przyspieszenie przeplywu. strumienia dy¬ mu przy przejsciu filtru, o ile zmniejszy sie ogól¬ na przestrzen przeznaczona do tego przejscia; in¬ nymi slowy nastapi to wówczas, gdy czesc wkladki filtru zostanie zatkana w odpowiedni sposób.Gdy ^musi sie strumien dymu do przejscia wy¬ lacznie przez wolne przestrzenie w porowatej, w ten sposób zwezonej warstwie filtru, to nie zmniej¬ sza to porowatosci filtru, na przyklad nie wiecej 55 6813 niz uzycie cygarniczki o ksztalcie utrudniajacej zaciaganie sie dymem.Przepuszczalna warstwa wkladki filtru obejmu¬ je duza liczbe polaczonych ze soba waskimi przejs¬ ciami, mniej lub wiecej regularnych wolnych prze¬ strzeni tak, aby istniejace w tej przepuszczalnej warstwie przejscia mialy zygzakowaty przebieg i zygzakowate nieregularne zwezenia i wybrzusze¬ nia. Taka struktura nie rózni sie zasadniczo od labiryntowej postaci pewnych znanych filtrów, jed¬ nakze zostalo tym wyzyskane jej pelna wartosc na zasadzie wspóldzialania z bardzo przyspieszo¬ nym strumieniem dymu na calej dlugosci filtru.Powstaje w niej zjawisko polegajace na tym, ze przy kazdym rozdziale strumienia dymu nastepu¬ je przeplyw burzliwy powodujacy zderzenia po¬ miedzy czastkami aerozolu i przez to tworzenie sie makroczastek, a jednoczesnie lub lacznie kazdy z tych strumieni skladowych o burzliwym przeply¬ wie natrafia na powtarzajace sie zwezenia i wy¬ brzuszenia kanalików stanowiace nieskonczenie male stopnie, po przejsciu których zachodza wszy¬ stkie korzystne zjawiska powierzchniowe w moz¬ liwie najwiekszym zakresie takie jak stracanie, adsorpcja, skraplanie itp. Nakladanie sie tych róz-' nych procesów jest jednakze kompleksowe, a w ich rozwoju wazna role odgrywa para wodna.Wskutek panujacej temperatury i dynamiki ko¬ lejnych rozprezen i przyspieszania poszczególnych strumieni dymu sciany z absorbujacego materialu filtrujacego nasycaja sie bardzo szybko i juz po krótkim czasie przewaza faza ciepla powodujaca zderzenia koloidowych i innych czastek materii o sciany sprzyjajac mocnemu przywieraniu odpo¬ wiednich produktów. Produkty te zarówno w roz¬ tworach, jak i w czystej wodzie kondensacyjnej moga byc czastkami nierozpuszczalnymi w wodzie albo tez czastkami czesciowo lub calkiem otulony¬ mi woda, spelniajacymi role jader skraplania w atmosferze nasyconej.Zgodna z wynalazkiem wkladka filtru ma w po¬ równaniu ze znanymi wkladkami filtrów liczne istotne zalety, które zostana teraz opisane bardziej szczególowo. Glówna zaleta wkladki filtru wedlug wynalazku jest to, ze ulatwia ona znacznie wy¬ tracanie z dymu znacznej ilosci szkodliwych sub¬ stancji. Procentowa ilosc wytracen zalezna jest od warunków, które okreslone beda przez rózna dla kazdego materialu przepuszczalnosc skladników filtru, a takze przez rózne inne czynniki takie, jak rodzaj, struktura, objetosc lub rozlozenie stoso¬ wanych materialów.W zaleznosci od tych czynników wynalazek po¬ zwala na latwe opracowanie nie tylko licznych odmian wkladki filtrujacej, która moze zatrzymy¬ wac ponad 50% toksycznych produktów zawar¬ tych w dymie papierosowym, lecz równiez na ustalenie z doswiadczalna dokladnosci wymaga¬ nego stopnia'zatrzymywania produktów.Wkladka filtru wedlug wynalazku wykazuje po¬ nadto te duza zalete, ze moze byc ona wykonana w róznych postaciach z materialów dajacych sie nabywac na biezaco w handlu to znaczy moga byc wykonane z materialów, które w toku produkcji filtru nie wymagaja zadnej specjalnej obróbki i 681 4 mechanicznej, cieplnej lub innej w przeciwienst¬ wie do produkcji znanych filtrów. Jasne jest, ze w tych warunkach koszty produkcji takiego filtru sa jedynie niewiele wieksze od kosztów stosowa- % nego surowca.Inna, znaczna zaleta wkladki filtru wedlug wy¬ nalazku jest to, ze nadaje sie ona do produkcji podobnie jak znane filtry dotychczas stosowany¬ mi sposobami bez zmiany znajdujacych sie w uzy- 10 ciu maszyn. Sposób wyrobu wkladki wedlug wy¬ nalazku moze równiez znalezc zastosowanie do wyrobu innych specjalnych filtrów za pomoca spe¬ cjalnych srodków technicznych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony tytulem 15 przykladu na rysunku na którym fig. 1 przdsta- wia filtr w przekroju poprzecznym, wykonany z tasmy warstwowej skladajacej sia z kilku wza¬ jemnie nakladajacych sie warstw materialów o róznej przepuszczalnosci dla gazów, fig. 2 — odci- 20 nek tasmy warstwowej w przekroju podluznym, fig. 3 — odcinek innej tasmy warstwowej w prze¬ kroju podluznym, fig. 4 — tasme warstwowa w przekroju poprzecznym, majaca podstawowa war¬ stwe wykonana z wlóknistego materialu celulozo- 25 wego ze strefa wytloczona na calej jej dlugosci, fig. 5 — tasme warstwowa wedlug fig. 4 w wido¬ ku z góry.Fig. 6 — odmiane tasmy wrastwowej w prze¬ kroju poprzecznym, fig. 7 — odcinek tasmy war- 30 stwowej jak na fig. 6 w widoku z góry, fig. 8 — inna odmiane wkladki filtru w przekroju podluz¬ nym wykonana z wielokomórkowego tworzywa sztucznego przez bezposrednie wytloczenie, fig. 9 — wkladke filtru wedlug fig. 8 w przekroju po- 35 przecznym, fig. 10 — jeszcze inna odmiane wkladki filtru w przekroju podluznym wykonana z wielo¬ komórkowego materialu plastycznego, który obej¬ muje warstwe powierzchniowa, a fig. 11 — wklad¬ ke te w przekroju poprzecznym. 40 Filtr przedstawiony na fig. 1 ma przepuszczalna warstwe 4 i warstwe 3 nieprzepuszczalna dla dy¬ mu. Filtr ten jest wykonany z tasmy warstwowej, przykladowo przedstawionej na fig. 2 i 3, która 45 sklada sie z warstwy 1 z materialu przepuszczal¬ nego dla dymu, wykonana z jednej lub kilku warstw podstawowych i umieszczona przekladkowo pomiedzy warstwami 2 z nieprzepuszczalnego ma¬ terialu, przy czym kazda warstwa utworzona jest 50 z jednej warstwy podstawowej. Przepuszczalna warstwa 1 jest wykonana z materialu, którego tkan¬ ka ma liczne, mniej lub wiecej regularne, wolne przestrzenie lub z materialu nadajacego sie do ich wytwarzania. 55 Te wolne przestrzenie moga byc z soba polaczo¬ ne powodujac w ten sposób powstawanie kretych przejsc majacych nieregularnie wystepujace zwe¬ zenia i wybrzuszenia. Ta przepuszczalna warstwa 1 moze byc na przyklad wykonana z wlókniaste- 60 go materialu celulozowego, na przyklad z waty ce¬ lulozowej lub z wytlaczanego papieru, luznej tka- ¦niny* z naturalnego lub sztucznego wlókna tekstyl- lnego, ..z komórkowej masy plastycznej w arku¬ szach lub dowolnego podobnego materialu w arku- 65 szach,- który ma wspomniane wlasciwosci. / •55 5 Zewnetrzna warstwa 2 sklada sie z naturalnego lub syntetycznego materialu wlóknistego lub nie- wlóknistego pochodzacego z normalnej przemyslo¬ wej produkcji, jak na przyklad z papieru w po¬ staci nie gladkiej bibulki lub majacej pewne nie¬ równosci. Nie nalezy tu mylic -takiego papieru z ogólnie uzywanym przy produkcji zwyklych fil¬ trów z papierem marszczonym.W praktyce mozna stosowac kazdy material w - arkuszach lub tasmie, który w procesie spalania i wdychania jest zupelnie obojetny pod warun¬ kiem, ze jest on stosunkowo zmarszczony gietki przy zginaniu, latwo rozdzielany i o niewielkiej przepuszczalnosci. Szerokosc takiej tasmy warst¬ wowej ustala sie w zaleznosci od grubosci warstw podstawowych, z których jest ona wykonana i cd srednicy „a" produkowanego filtru.Wyrób filtru z takiej tasmy warstwowej odby¬ wa sie tak zwana „metoda podluzna" wedlug zna¬ nych sposobów. Tasme odwija sie z krazka i wpro¬ wadza w mechanizm wytlaczarki paszowej, gdzie jest wzajemnie zaginana, ^zgniatana i formowana mechanicznie w pasmo papierowe 5, w ten spo¬ sób, ze przeobraza sie ona w ciagle pasmo o ksztal¬ cie okraglym lub owalnym. Pasmo to jest nastep¬ nie rozcinane na odcinki o okreslonej dlugosci.Przez odpowiedni dobór skladników wewnetrz¬ nej, przepuszczalnej warstwie 1 nadaje sie zadana elastycznosc a jej bocznym powierzchniom wyma¬ gana nierównosc, podczas gdy zewnetrzne war¬ stwy 2 sa sztywne a ich powierzchnie maja mniej charakterystyczny wyglad. Gdy tasma warstwowa przechodzi przez wytlaczarke pasmowa, gdzie jest marszczona, jej faldy zostaja mocno wzajemnie sprasowane i tworza sie miedzy nimi duze faldy scislych styków, które stanowia pierwsza przesz¬ kode w tworzeniu sie w filtrze wolnych przejsc podluznych. Styki te sa dwóch rodzajów: wystepujace pomiedzy bocznymi powierzchniami wewnetrznej warstwy 1 a wewnetrzymi powierzch¬ niami zewnetrznej warstwy 2 lub wystepujace wylacznie pomiedzy bocznymi, zew¬ netrznymi powierzchniami zewnetrznych warstw 2.Na podstawie opisanych wlasciwosci, jakie wy¬ kazuja te rózne powierzchnie, styki pierwszego ro¬ dzaju maja bardziej punktowy charakter, podczas gdy styki drugiego rodzaju wykazuja bardziej pla¬ ski charakter, to znaczy styki miedzy powierzch¬ niami. Te plaskie styki wywolujace szerokie zaty¬ kania wplywaja na zwiekszenie przepuszczalnosci warstwy 3, która otoczona jest z zewnatrz przez sfaldowane zewnetrzne warstwy 2. Warstwa 4 oto¬ czona wewnetrznie, sfaldowana warstwa 1 na pod¬ stawie swej naturalnej elastycznosci i punktowego styku, a przez to nie powodujacego zatykania, wy¬ stepujacych styków warstwami vznajdujacymi sie pomiedzy nia i sasiednimi warstwami, zachowuje swa normalna przepuszczalnosc.W opisanej wkladce filtru przenikaja sie wza¬ jemnie przepuszczalna warstwa 4 i nieprzepusz¬ czalna warstwa 3 w przypadku zlozenia i spraso¬ wania, tak ze przekrój poprzeczny filtru (fig. 1) przedstawia chaotyczny meander, który tworzy warstwe z przepuszczalnej dla dymu warstwy i in¬ nej warstwy nieprzepuszczalnej, przy czym te prze- 681 6 nikajace sie warstwy ulozone sa w sposób ciagly na calej dlugosci filtru. Z drugiej strony ze wzgle¬ du na punktowy charakter styków pomiedzy ma¬ terialem przepuszczalnej warstwy 4 i nieprzepusz- 5 czalnej warstwy 3, w trakcie wzajemnego przyle¬ gania tych obu warstw tworza sie przejscia, które sa w rzeczywistosci wspólne dla tych warstw.Zdawaloby sie, ze tak wykonany filtr nie stano¬ wi nowosci, z tego wzgledu konieczne jest wyka- zanie zasadniczej róznicy, która istnieje pomiedzy opisanym filtrem i pewnym innym znanym fil¬ trem. W przypadku filtru znanego laczy sie rze¬ czywiscie material porowaty, który jest zbyt miek¬ ki, aby oddzielnie pracowac ze sztywnym, a jed¬ nakze porowatym elementem w celu zapewnienia mechanicznie lepszej trwalosci filtru, jednak stru¬ mien dymu przeplywa calym przekrojem poprzecz¬ nym filtru i wszystkimi jego czesciami.Przeciwnie opisany filtr stwarza glównie wew- 20 natrz warstwy o wyraznie róznej gestosci i prze¬ puszczalnosci, przez co strumien dymu zmuszany jest do przechodzenia tylko przez warstwe prze¬ puszczalna. Jezeli sie okaze, ze taki filtr nie wy¬ kazuje dobrej wytrzymalosci, to chodzi tutaj z pew- 25 noscia jedynie o przypadkowa okolicznosc.Przy paleniu papierosów wyposazonych w filtr wedlug wynalazku zasysany strumien dymu, któ¬ ry przechodzi odcinek nienaruszonego tytoniu po¬ ciagany jest bez przeszkód do filtrujacego ustnika, *o gdzie zasysanie jest najmocniejsze, to znaczy po¬ przez luzna, przepuszczalna warstwe 4, w której przez kanaliki przedostaje sie on, praktycznie biorac, z pominieciem nieprzepuszczalnej warstwy 3. Wewnatrz przepuszczalnej warstwy 4 istnieje 35 odplyw strumienia dymu przekrojem poprzecznym wolnych przestrzeni, które strumien dymu ma do dyspozycji oraz dzieki ogólnej budowie masy fil¬ trujacej, która przechodzi. 40 W zaleznosci od opisanej struktury strumien dy¬ mu przechodzacy przez warstwe przepuszczalna 4 zostaje podzielony na mnóstwo strumieni sklado¬ wych, z których kazdy zostaje przyspieszony i przechodzi w ruch burzliwy. Poniewaz panujaca temperatura jest bliska purtktowi rosy, skondenso¬ wana para wodna zrasza sciany filtrujacej masy.Wolne przestrzenie, rozmieszczone wzdluz kierun¬ ku przejscia pojedynczego strumienia tworza na wewnetrznych scianach ,worki rozprezajace", na które mikroczastki w postaci pecherzyków, uzy- 50 skane dzieki ruchowi burzliwemu, sa rzucane na nawilzone scianki „worka" i przywieraja do nich.Te liczne nagle rozprezenia powoduja prócz tego uboczne zjawisko oziebiania. 55 Opisany filtr pracuje w sposób korzystny i za¬ trzymuje w normalnych warunkach zaciaganie sie co najmniej 50% zawartych w glównym strumie¬ niu dymu papierosowego smoly i nikotyny, jezeli tasma warstwowa, z której jest on wykonany skla* da sie na przyklad z dwóch, jedna na drugiej le¬ zacych warstw podstawowych ze standartowej wa¬ ty celulozowej, umieszczonych pomiedzy dwoma warstwami podstawowymi z bibulki marszczonej, te dwa typy warstw .podstawowych waza okolo 65 20 g na 1 m2, szerokosc tasmy równa sie 130 mm,:I 55 7 a ustnik filtrujacy ma srednice 8,2 mm i dlugosc 12 mm.Opisany przykladowo filtr moze byc w szczegó¬ lach oczywiscie zmieniany w pewnych granicach.Czesci z których sklada sie filtr nie koniecznie musza sie równowazyc, jednakze ogólny przekrój warstwy przepuszczalnej 4 zgodnie z wynalazkiem stanowi 40 — 60 % ogólnego przekroju poprzecz¬ nego filtru. Dlugosc nasadki filtrujacej ustala sie w zaleznosci od wielkosci wymaganego dzialania i wybranego skladu chemicznego. Mozliwe jest za¬ stosowanie jako skladników filtru wielu innych materialów oprócz waty celulozowej lub. bibulki, a mianowicie róznych gotowych juz materialów i innych pod warunkiem, ze nadaja sie one do wlasciwej i korzystnej realizacji sposobu wedlug wynalazku. Szerokosc i grubosc tasmy warstwowej mozna równiez zmieniac w zaleznosci od natury i zestawu stosowanych materialów w oparciu o okreslone warunki techniczne.Jest jasne, ze mozliwa jest produkcja opisanego filtru takze tak zwana ,metóda poprzeczna". We¬ dlug niej stosuje sie podkladke mieszana lub ma¬ terac, która tworzy sie przez nalozenie warstw jednego lub dwóch róznych materialów o róznej gestosci.Materac ten tworzy samodzielna calosc, ma ko¬ rzystny ksztalt ciaglej tasmy odwijanej z krazka i w zwykly sposób chwytanej przez maszyne, gdzie jest ona rozcinana na pasma, które nastepnie sa sprasowywane w jedno pasmo, ewentualnie laczo¬ ne, zwijane i jak zwykle rozcinane na sztuki. Przy tym sposobie produkcji wystarczy regulowac liczbe warstw jednego z dwóch materialów o róznej prze¬ puszczalnosci, które wchodza w sklad tasmy, tak aby dla szerokosci danej tasmy zachowac stosunek i wymagana ilosc kazdego z dwóch materialów w celu uzyskania odpowiedniego filtru. W zaleznosci od grubosci zestawu tych warstw musi byc zacho¬ wana wystarczajaca wytrzymalosc arkuszy nie¬ przepuszczalnego materialu i wystarczajace zmar¬ szczenie jego bocznych powierzchni tak, aby za¬ pewnic spoistosc tasmy i jej dobry stan podczas odwijania z krazka i rozcinania.Ulozenie warstw materialu mozna zmieniac, ]ecz w tym przypadku jest korzystniej, gdy pierwsza i ostatnia warstwa tasmy zawsze stanowila nie¬ przepuszczalna warstwe w celu ulatwienia mecha¬ nicznego wysuwania tasmy z wytlaczarki pasmo¬ wej oraz ulatwienia procesu tworzenia pasma.Na fig. 4 i .5 przedstawiono filtr wykonany z tasmy warstwowej, która sklada sie z jednej pro¬ stej warstwy wlóknistego materialu celulozowego, pomarszczonej z obu stron, której srodkowa czesc 6 jest na calej swojej dlugosci wytloczona, pod¬ czas gdy boczne krawdedzie 7 zachowane sa w stanie naturalnym; Wymaga sie, aby wytloczenia srodkowej strefy 6 byly stosunkowo geste, rozmie¬ szczone równomiernie i' glebokie, w celu zapewnie¬ nia dobrego przylegania warstw. Sa one w trak¬ cie produkcji warstwy wykonywane za pomoca grawerowanego walca, który nadaje im okreslony ksztalt.Moga to byc wytloczenia 9 powstale przez przer¬ wanie dna komórek, przy czym kazda taka komór- 681 8 ka zajmuje powierzchnie okolo jednego milimetra kwadratowego lub w postaci dwóch liniowych rys 10 o dlugosci nieprzekraczajacej 2 mm. Sa one umieszczone we wzajemnie krzyzujacych sie rze- s dach w kierunku podluznym, albo w kierunku wymiaru poprzecznego tasmy i sa w obu tych kierunkach wzajemnie oddzielone odstepami okolo 1 mm, a takze moga miec kazdy inny odpowiedni ksztalt. Ciezar arkusza z wlóknistego materialu io celulozowego wynosi 30 — 60 g/m2 tak, ze. jego elastycznosc jest rózna, lecz boczne powierzchnie sa zawsze, jak wspomniano, marszczone.W przypadku, gdy niewytloczone krawedzie bocz¬ ne 7 tasmy nie maja wystarczajacej naturalnej 15 gietkosci, potrzebnej do nadawania jej wytloczenia pasmowego, z wylaczeniem kazdego wolnego przejscia w kierunku podluznym, mozliwe jest na¬ danie im gietkosci poprzez sfaldowanie przez lek¬ kie zalamywanie lub w inny sposób, przy czym 20 powyzszy proces produkcji wykonuje sie w tym samym czasie co zasadniczy proces wytlaczania arkusza.Zgodnie z fig. 4 i 5 tasma warstwowa ma srod¬ kowa w kierunku podluznym wytloczona strefe 6 M i dwie boczne, nie wytloczone krawedzie 7. Przed¬ stawiona na fig. 6 i 7 odmiana tasmy warstwowej ma na swej szerokosci trzy rozciagajace sie na calej dlugosci wytloczone strefy 6, które sa wza¬ jemnie rozdzielone niewytloczone strefa 8. W innej ^ postaci wykonania wynalazku liczba wytloczonych stref moze byc rózna, jednakze zaleca sie, by bocz¬ ne krawedzie 7 zawsze byly nie wytlaczane w celu zapewnienia lepszego przywierania do tasmy i przez to ulatwienia wytlaczania pasmowego.Wytloczone strefy 6 i nie wytloczone strefy 7 i 8 moga miec te sama rózna szerokosc, ale dla wy¬ trzymalosci tasmy i regularnosci fald jest lepiej, ze wytloczone i nie wytloczone strefy umieszczane sa symetrycznie na szerokosci tasmy. Ksztalt wy¬ tloczenia moze byc ostatecznie dla wszystkich wy¬ tlaczanych stref wspólny lub tez róznic sie jeden od drugiego.Szerokosc tasmy, jej wytloczone podluznie strefy 6 i niewytloczone strefy 7 i 8, jak równiez ksztalt i glebokosc wytloczen oraz ich liczba sa zmienne *5 i ustalane doswiadczalnie w zaleznosci od grubosci i specjalnych wlasciwosci arkusza wlóknistego ma¬ terialu celulozowego uzytego do ksztaltowania tasmy jak równiez od zdolnosci zatrzymywania dymu, która powinien miec filtr, przy tym zacho- 50 wa on normalna porowatosc. Jezeli szerokosc tasmy wykonanej z jednego arkusza jest zbyt duza, to mozna wykonac filtr z dwóch lezacych jedna na drugiej wezszych tasm.Przy produkcji filtrów tasme warstwowa umiesz- 55 cza sie mechanicznie w wytlaczarce, zgodnie ze zwykla „technika podluzna". Wytloczone strefy 6 i niewytloczone strefy 7 i 8 zachowuja sie we¬ wnatrz wykonanego filtru w ten sam sposób, co warstwa przepuszczalna i warstwy nieprzepuszczal- 60 ne przedstawionych na fig. 2 i 3 tasm filtru wyko¬ nanego w postaci przekladnowej. Faldy wytlacza¬ nego materialu i materialu niewytlaczanego sa w ten sam sposób mocno . sprasowane tak, ze w filtrze nie ma wolnych przejsc w kierunku po- 65 dluznym.9 Dzieki takiemu wykonaniu filtru czesc wytloczo¬ nego materialu zawiera male zaglebienia polaczone ze soba waskimi szyjkami, ich powierzchnie sa szorstkie, nierówne, pokryte lekkim meszkiem i ma¬ terial ten stanowi przepuszczalna warstwe filtru, podczas gdy niewytloczony, gladki ale marszczony material tworzy warstwe nieprzepuszczalna dla dy¬ mu. Obie te warstwy sa splatane i wzajemnie przenikaja. Punktowy charakter styków wystepuje szczególnie pomiedzy tym wytloczonym materialem, a powierzchniami materialu niewytloczonego.Scisle styki pomiedzy powierzchniami wystepuja szczególnie miedzy faldami niewytloczonego ma¬ terialu, co w nastepstwie wyklucza przepuszczal¬ nosc warstwy zawierajacej ten material, jak w warstwie 3 na fig. 1, strumien dymu musi prze¬ chodzic natrafiajac na niewielki opór tylko war¬ stwa zawierajaca wytloczony material, i która jest porównywalna z warstwa 4 na fig. 1, przez co na calej dlugosci filtru zachodza opisane poprzednio procesy, majace powodowac skuteczne zatrzymy¬ wanie niepozadanych substancji. Ta konstrukcja filtru jest niezwykle praktyczna dzieki swojej pro¬ stocie i osiaganym przez nia wynikiem.Liczne próby przeprowadzone z róznymi odmia¬ nami wkladki filtru wedlug wynalazku wykazaly, ze dzialaja one bez zarzutu i odznaczaja sie wysoka zdolnoscia zatrzymywania smoly i nikotyny zawar¬ tych w dymie w ilosci 40—80%. Przy kazdej odmia¬ nie filtru moze byc ona ustalona doswiadczalnie.Ze wzgledu na staly rozwój techniki, na specjal¬ na wzmianke zasluguje komórkowy material filtru.Na fig. 8 i 9 przedstawiono pasmo 33 wykonane z syntetycznej zywicy przez odlewanie. Wiadomo, ze uksztaltowane w tym procesie pasmo jest w sposób naturalny powleczone gesta i stosunkowo sztywna blonka 34, co czyni zbednym kazde dalsze otulanie. Prócz tego w przekroju poprzecznym wal¬ ca piankowego zmniejsza sie wielkosc i porowatosc komórek idac od srodka walca promieniowo na zewnatrz i warstwa przylegajaca do blonki 34 sklada sie z bardzo malych i czesciowo zamknie¬ tych komórek, podczas gdy komórki tworzace rdzen pasma i które osiagnely swoje normalne roz¬ miary sa otwarte, to znaczy lacza sie wzajemnie.Wkladka filtru wykonane z odcinka pasma z zy- *wicy komórkowej obejmuje majaca ksztalt rury zamknieta czesc 35 zawierajaca walcowy w przybli¬ zeniu, przepuszczalny, piankowy rdzen 36, którego gestosc wzrasta w sposób ciagly w kierunku do obwodu. Ciezar wlasciwy czastek materialu o bu¬ dowie zamknietej postepowo zmniejsza sie w sto¬ sunku do osiowego rdzenia. Taka struktura dobrze nadaje sie do wkladki filtru wedlug wynalazku.Wartosc kazdego skladnika regulowana jest zalez¬ nie od rodzaju i stosunku do podstawowego ma¬ terialu, w jakim bierze on udzial przy otrzymy¬ waniu wielokomórkowej zywicy.W celu wykonywania stosunkowo dlugich i cia¬ glych elementów, które powinny byc wykonane ze stopionej zywicy lub mieszaniny proszku, piankowy komórkowy material moze byc wzmocniony za po¬ moca elementu nosnego na przyklad sznura.Bardzo dokladne próby, przeprowadzono z ma¬ terialem majacym wlasciwosci opisanej wkladki o piankowej strukturze pozwolilo na zbadanie 681 10 dzialania tego typu filtru wedlug wynalazku. Na przyklad piankowy filtr jak na fig. 10 i 11 sklada sie z mieszaniny stosunkowo równomiernych, po¬ laczonych komórek 37 i zamknietych, pustych lub 5 wypelnionych elementów 38 o praktycznej nie¬ zmiennej wielkosci.Taki material piankowy otrzymuje sie przez la¬ czenie powierzchniowo aktywnego materialu z pew¬ nym tworzywem sztucznym, co pozwala na uzy- io skanie wielokomórkowego produktu, który ma okreslony stosunek zamknietych i regularnie po- d ielonych komórek. Wielokomórkowa zywica moze byc równiez przerobiona w kazdy inny odpowied¬ ni sposób. Material uzyty jako domieszka musi od- is powiadac wymaganym warunkom na przyklad wi¬ nien byc nieszkodliwy i wystarczajaco lekki, aby nie zwiekszac zbytnio ciezaru wlasciwego otrzyma¬ nego produktu.Czysto fizyczne i scisle okreslone funkcje, których 20 domieszka nadaje materialowi komórkowemu ogra¬ nicza przestrzen pozostawiona dla przejscia stru¬ mienia dymu, aby strumien ten osiagal przeplyw burzliwy i gdy zdarza sie, ze ten proces dzieki wlasciwosci uzytego dodatku wzmacnia material 25 filtru lub wzmaga jego zdolnosc absorpcji, utle¬ niania lub inne procesy ze wzgledu na niepozadane substancje, co jest korzystne, lecz przypadkowy i nie zamierzony. , . Dodanie aktywnej domieszki do piankowego na- 30 turalnego lub sztucznego materialu filtru nie daje zazwyczaj praktycznie biorac zadnych korzysci. Po¬ nadto próby wykazaly, ze zdolnosc zatrzymywania zanieczyszczen dymu jest lepsza w filtrach wedlug wynalazku niz w filtrach znanych, wykonanych 35 z ogólnie uzywanego papieru marszczonego. Wyka¬ zano równiez, ze przez dodanie do piankowego ma¬ terialu domieszek wiazacych nie osiaga sie wyzszej wartosci filtru niz w innych, bedacych w sprzedazy filtrach wykonanych czesciowo z waty celulozowej 40 i czesciowo ze zwyklego papieru marszczonego.Z * drugiej zas strony doswiadczenia wykazaly, ze przez zwiekszenie ilosci dodatków lub przez wy¬ prasowanie ksztaltki z piankowej masy plastycz¬ nej w celu nadania jej ksztaltu filtru naraza sie 45 ja na raptowne zmniejszenie porowatosci materialu filtru.Prócz szeregu omówionych wyzej zalet filtru wedlug wynalazku nalezy wspomniec o mozli¬ wosci wykonania filtru z mieszaniny jednorodnych, 50 polaczonych Otwartych, komórek elementów i zwar¬ tych elementów niekomórkowych. Sklad chemiczny masy filtru uzyskanej z takiej mieszaniny mozna ewentualnie wzmocnic za pomoca spoiwa. Produk¬ cja takich-filtrów, z ciaglego pasma wymaga tych 55 samych ,^netod-technologicznych, jakich wymaga produkcja samych .papierosów.Przepuszczalny skladnik mieszaniny moze byc uzyskany na przyklad z rozdrobnionych materialów piankowych, co pozwala na wykorzystanie odpad¬ lo ków z piankowych materialów sztucznych. Nadaja sie do tego ulamki materialów celulozowych, wióry lub trociny drewna dostarczane w odpowiedniej wielkosci, korek granulowany, mech, kapok i in¬ ne bardzo krótkowlókniaste materialy naturalne lub w sztuczne. Wagowy sklad chemiczny mieszaniny55 681 li przyjmuje sie w zaleznosci od wlasciwosci stoso¬ wanych materialów i oczekiwanych rezultatów, przy tym istotnym celem jest znaczne zmniejszenie w korpusie filtru wolnych przestrzeni sluzacych do przejscia strumienia dymu, jednak w stosunku nie pogarszajacym warunków ciagu.Nalezy jeszcze raz podkreslic fakt, ze strumien dymu trzeba wprawic w ruch wirowy i zmusic go jeszcze we wlasnym srodowisku do koncentracji, przy tym jest absolutnie wymagane, aby byl on w przeznaczonej do filtrowania masie filtru o od¬ powiedniej budowie wprawiany w bardzo predki, przebiegajacy przez cala dlugosc filtru przeplyw burzliwy, wystarczajaco predki w celu wywolania 12 odpowiedniego procesu warunkujacego skuteczne dzialanie filtru. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Wkladka filtru do oczyszczania aerozolu, zwlasz¬ cza dymu papierosowego, wykonana z materialu zawierajacego skladniki o budowie komórkowej przepuszczajace dym i skladniki nieprzepuszczalne dla dymu, przy czym dzieki zmniejszeniu przekroju poprzecznego przestrzeni do przeplywu strumienia dymu wprawia sie go w ruch wirowy, znamienna tym, ze zawiera skladniki przeprzepuszczalne dla dymu w ilosci Vs—2/3 ogólnej objetosci filtru. &J —j ^yw^w^y^- EilA EifJ ,7 7 fH! ' £<9il Zlfcfi. 35, 34, £/£l0 8IBL!Q!S teka] I ftrLf:S«am Ul Lil^ltl l ZG „Ruch" W-wa, zam. 537/68 nakl. 220 egz. PL