RU2010546C1 - Cigarette filter - Google Patents

Cigarette filter Download PDF

Info

Publication number
RU2010546C1
RU2010546C1 SU5039722A RU2010546C1 RU 2010546 C1 RU2010546 C1 RU 2010546C1 SU 5039722 A SU5039722 A SU 5039722A RU 2010546 C1 RU2010546 C1 RU 2010546C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
lignin
cigarettes
carcinogenic
cigarette
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.Д. Сафаев
Д.Г. Заридзе
Л.Я. Синельников
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Сфинкс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "Сфинкс" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Сфинкс"
Priority to SU5039722 priority Critical patent/RU2010546C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2010546C1 publication Critical patent/RU2010546C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

FIELD: tobacco industry. SUBSTANCE: filter has separate parts made from filaments of an organic polymer. An adsorbing substance made from lignin impregnated with a silicone monomer is positioned between these parts. EFFECT: improved structure. 2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к табачной промышленности и может найти применение при изготовлении сигарет с фильтром. The invention relates to the tobacco industry and may find application in the manufacture of filter cigarettes.

Известные фильтры представляют собой волокнистую структуру с применением древесного угля. Known filters are a fibrous structure using charcoal.

Недостатком этих фильтров является то, что они не исключают полностью вредного воздействия целого ряда компонентов табачного дыма. The disadvantage of these filters is that they do not completely exclude the harmful effects of a number of components of tobacco smoke.

Известны различные фильтры для курительных изделий, в частности для сигарет, уменьшающих токсическое действие табачного дыма. Various filters are known for smoking articles, in particular for cigarettes, which reduce the toxic effects of tobacco smoke.

Для этого используются фильтрующие устройства, основу которых, как правило, составляет ацетатное, целлюлозное или ацетат-целлюлозное волокно с нанесенными на него веществами, обладающими адсорбционные свойства или пропитанное этими веществами. For this, filtering devices are used, the basis of which, as a rule, is acetate, cellulose or cellulose acetate-fiber with substances deposited on it, having adsorption properties or impregnated with these substances.

В качестве таковых используются активированный уголь, неорганические и органические соли меркаптоалкансульфоновых кислот общей формулы HSXSO3H(X= (CH2)n, n = 2-6, цистеин и ацетилцистеин, фталоцианины.As such, activated carbon, inorganic and organic salts of mercaptoalkanesulfonic acids of the general formula HSXSO 3 H (X = (CH 2 ) n , n = 2-6, cysteine and acetylcysteine, phthalocyanines are used.

Недостатком этих фильтров является то, что спектр веществ, поглощаемых этими фильтрами, во всех случаях ограничен, а сами фильтры при нагревании могут деградировать с образованием токсичных соединений. The disadvantage of these filters is that the spectrum of substances absorbed by these filters is limited in all cases, and the filters themselves can degrade with the formation of toxic compounds when heated.

Так, например, при использовании фталоциана в качестве сорбента могут образовываться следующие продукты распада - органические цианиды, аммиак, производные бензола и т. д. So, for example, when using phthalocyanine as a sorbent, the following decomposition products can form - organic cyanides, ammonia, benzene derivatives, etc.

Известен фильтр для сигарет, выполненный из пористого гидроксиапатита (природного происхождения или полученного путем осаждения). A known filter for cigarettes made of porous hydroxyapatite (natural origin or obtained by precipitation).

Гидроксиапатит представляет собой материал с размерами частиц 5 - 20 мк, использующихся в количестве 0,1 - 20% от веса табака и может быть представлен формулой
3[Ca3(PO4)2] M(OH)2, где М - катион кальция, стронция или олова.
Hydroxyapatite is a material with a particle size of 5 to 20 microns, used in an amount of 0.1 to 20% by weight of tobacco and can be represented by the formula
3 [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] M (OH) 2 , where M is the cation of calcium, strontium or tin.

В основном применяются гидроксиапатиты, в которых М - катион представлен кальцием, так как этот материал нетоксичен и высокоэффективен. Hydroxyapatites are mainly used, in which the M - cation is represented by calcium, since this material is non-toxic and highly effective.

Фильтр из гидроксиапатита производится в сочетании с волокнистым материалом или активным углем и может быть выполнен в виде таблетки, гильзы, мундштука и т. д. The hydroxyapatite filter is produced in combination with fibrous material or activated carbon and can be made in the form of a tablet, sleeve, mouthpiece, etc.

Достоинства этого фильтра для сигарет заключаются в некотором повышении эффективности поглощения вредных веществ. The advantages of this filter for cigarettes are some increase in the efficiency of absorption of harmful substances.

Недостатком этого фильтра является то, что он не поглощает из табачного дыма широкий ассортимент канцерогенных и токсичных веществ. The disadvantage of this filter is that it does not absorb a wide range of carcinogenic and toxic substances from tobacco smoke.

Известен фильтр, содержащий основу из ацетатного, целлюлозного или ацетат-целлюлозного волокна, включающего адсорбирующее средство, представляющее собой комплекс соли железа с органическими низкомолекулярными лигандами, при этом адсорбирующее средство в качестве соли железа содержит соли двухвалентного железа, а в качестве лигандов алкильные производные дитиокарбамата натрия, при этом содержание адсорбирующего средства составляет 3,6 - 13 мас. % фильтрующего волокна, соль двухвалентного железа выбирают из ряда FeSO4, FeCl2, Fe(NO3)2, в качестве алкильных производных дитиокарбамата натрия фильтр содержит диметилдитиокарбамат или диэтилдитиокарбамат.A known filter containing a base of acetate, cellulose or cellulose acetate fiber, comprising an adsorbing agent, which is a complex of an iron salt with organic low molecular weight ligands, while the adsorbing agent contains ferrous salts as iron salts, and sodium dithiocarbamate alkyl derivatives as ligands while the content of the adsorbing agent is 3.6 to 13 wt. % of the filter fiber, the ferrous salt is selected from the series FeSO 4 , FeCl 2 , Fe (NO 3 ) 2 , the filter contains dimethyldithiocarbamate or diethyldithiocarbamate as alkyl derivatives of sodium dithiocarbamate.

Недостатком этого фильтра является ограниченный ассортимент поглощаемых веществ, в частности, поглощая из табачного дыма оксид азота, он не снижает содержание таких канцерогенных веществ как многоядерные ароматические углеводороды (пирен, бенз, перилен, дибенз) и нитрозоамины, а также микроэлементов, таких как магний, стронций, медь, свинец, мышьяк, кадмий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, обладающих также токсическим и канцерогенным действием. The disadvantage of this filter is the limited range of absorbed substances, in particular, absorbing nitric oxide from tobacco smoke, it does not reduce the content of carcinogens such as multi-core aromatic hydrocarbons (pyrene, benz, perylene, dibenz) and nitrosoamines, as well as trace elements such as magnesium, strontium, copper, lead, arsenic, cadmium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, which also have toxic and carcinogenic effects.

Известен ацетат-целлюлозный фильтр, содержащий в качестве адсорбирующего средства 10% триацетин. Known acetate-cellulose filter containing 10% triacetin as an adsorbent.

Данный фильтр селективно поглощает канцерогенные N-нитрозосоединения; N-нитрозодиметилаламин до 75% , N-нитрозодиэтиламин до 50% , N-нитрозопирролидин до 74% , смолу до 35% , никотин до 28% . This filter selectively absorbs carcinogenic N-nitroso compounds; N-nitrosodimethylamine up to 75%, N-nitrosodiethylamine up to 50%, N-nitrosopyrrolidine up to 74%, resin up to 35%, nicotine up to 28%.

Недостатком этого фильтра является то, что он практически не поглощает бенз[a] пирен и канцерогенные металлы. The disadvantage of this filter is that it practically does not absorb benz [a] pyrene and carcinogenic metals.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является фильтр для сигарет, выполненный из волокон органического полимера, пропитанного органическим средством, представляющим собой кремнийорганический мономер N, N'-бис(3-триэтоксисилилпропил) - тиокарбамид (C2H5O)3Si (CH2)3NH-C(S)-NH(CH2)3Si(OC2H5)3, количество которого составляет 6 - 15,3 мас. % от массы волокон.Closest to the proposed invention is a filter for cigarettes made of fibers of an organic polymer impregnated with an organic agent, which is an organosilicon monomer N, N'-bis (3-triethoxysilylpropyl) - thiocarbamide (C 2 H 5 O) 3 Si (CH 2 ) 3 NH-C (S) -NH (CH 2 ) 3 Si (OC 2 H 5 ) 3 , the amount of which is 6 - 15.3 wt. % by weight of fibers.

Положительным качеством этого фильтра является то, что он позволяет улавливать канцерогенные и токсичные вещества, а именно канцерогенные металлы, N-нитрозосоединения и бенз[a] пирен лучше, чем известные сигаретные фильтры. The positive quality of this filter is that it allows you to capture carcinogenic and toxic substances, namely carcinogenic metals, N-nitroso compounds and benz [a] pyrene better than known cigarette filters.

Прототипом является фильтр для сигарет, состоящий из отдельных частей, выполненных из волокон органического полимера, и размещенного между этими частями адсорбирующего средства. The prototype is a filter for cigarettes, consisting of individual parts made of fibers of an organic polymer, and placed between these parts of an absorbent agent.

Недостатком фильтра является то, что он по поглощению окиси углерода, никотина и смолы не отличается от известных сигаретных фильтров. The disadvantage of the filter is that it does not differ from the known cigarette filters in absorbing carbon monoxide, nicotine and tar.

Кроме того, он недостаточно полно улавливает N-нитрозосоединения. In addition, it does not fully capture N-nitroso compounds.

Все перечисленные выше сигаретные фильтры в целом не снижают содержание канцерогенных соединений в главной струе табачного дыма более чем на 50% , при этом каждый из известных фильтров способен снижать содержание только определенного класса химических соединений, обладающих канцерогенными и токсическими свойствами. All of the above cigarette filters as a whole do not reduce the content of carcinogenic compounds in the main stream of tobacco smoke by more than 50%, while each of the known filters is able to reduce the content of only a certain class of chemical compounds with carcinogenic and toxic properties.

Поэтому весьма актуальна задача разработки фильтра для сигарет, который бы снижал уровень содержания канцерогенного бенз[a] пирена, канцерогенных металлов и летучих нитрозосоединений, а также окиси углерода, смолы и никотина в главной струе табачного дыма, что позволило бы снизить риск заболевания раком в связи с курением. Therefore, the urgent task of developing a filter for cigarettes, which would reduce the level of carcinogenic benzo [a] pyrene, carcinogenic metals and volatile nitroso compounds, as well as carbon monoxide, tar and nicotine in the main stream of tobacco smoke, which would reduce the risk of cancer due to with smoking.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени очистки главной струи табачного дыма от окиси углерода, смолы, никотина, канцерогенного бенз[a] пирена, канцерогенных металлов и летучих N-нитрозосоединений. The aim of the invention is to increase the degree of purification of the main stream of tobacco smoke from carbon monoxide, tar, nicotine, carcinogenic benz [a] pyrene, carcinogenic metals and volatile N-nitroso compounds.

Цель достигается за счет того, что в фильтре для сигарет, состоящем из отдельных частей c адсорбирующим средством, между ними выполненном из волокон органического полимера, например, из целлюлозного, ацетат-целлюлозного или ацетатного волокна, в качестве адсорбирующего средства, содержащий лигнин, пропитанный кремнийорганическим мономером N, N'-бис(3-триэтоксисилилпропил)-тиокарбамид (C2H5O)3Si(CH2)3NH-C(S)--NH(CH2)3Si(OC2H5)3, количество лигнина определяется по формуле:
G = 0,31˙ D2 ˙L, где G - вес лигнина, мг;
D - диаметр сигаретного фильтра, мм;
L - длина фильтра, заполняемая лигнином, равна 2,5 мм ±0,5 мм, лигнин и кремнийорганический мономер в адсорбирующем средстве находятся в соотношении 100 : 6,38.
The goal is achieved due to the fact that in the filter for cigarettes, consisting of separate parts with an adsorbing agent, between them made of organic polymer fibers, for example, cellulose, cellulose acetate or acetate fiber, as an adsorbent agent containing lignin impregnated with organosilicon monomer N, N'-bis (3-triethoxysilylpropyl) -thiocarbamide (C 2 H 5 O) 3 Si (CH 2 ) 3 NH-C (S) - NH (CH 2 ) 3 Si (OC 2 H 5 ) 3 , the amount of lignin is determined by the formula:
G = 0.31 ˙ D 2 ˙ L, where G is the weight of lignin, mg;
D is the diameter of the cigarette filter, mm;
L - the length of the filter filled with lignin is 2.5 mm ± 0.5 mm, lignin and organosilicon monomer in the adsorbing agent are in a ratio of 100: 6.38.

Под лигнином, одним из основных структурных компонентов растений, особенно древесины, в настоящее время понимают природные полимерные продукты, образующиеся в результате дегидрогенизации трех основных предшественников: кониферилового, синалового и п-кумарового спиртов. Феруловая и кофейная кислоты являются структурными элементами лигнина. Структура лигнина, получаемого путем механического размола, практически не содержит измененных элементов и наиболее соответствует лигнину в его природном состоянии. Lignin, one of the main structural components of plants, especially wood, is now understood to mean natural polymer products resulting from the dehydrogenation of three main precursors: coniferyl, sinal and p-coumarols. Ferulic and caffeic acids are structural elements of lignin. The structure of lignin obtained by mechanical grinding practically does not contain altered elements and most corresponds to lignin in its natural state.

Вес лигнина (G) вычисляется из соотношения
G =

Figure 00000001
L·g, где π = 3,14;
D - диаметр сигаретного фильтра, в данном случае равный 9 мм;
g - удельный вес лигнина, равный 0,39 мг/мм3;
L - длина фильтра, заполняемая лигнином, равна в данном случае 2 мм.The lignin weight (G) is calculated from the relation
G =
Figure 00000001
L g, where π = 3.14;
D is the diameter of the cigarette filter, in this case equal to 9 mm;
g is the specific gravity of lignin, equal to 0.39 mg / mm 3 ;
L is the length of the filter filled with lignin, equal in this case 2 mm

Учитывая, что

Figure 00000002
постоянная величина, равная 0,31, а L D переменные, то приходим к формуле для определения G, представленной выше. Практически вес лигнина в одном сигаретном фильтре может колебаться от 44 до 66 мг. Например, при весе (G) лигнина равном 50 мг вес пропитывающего мономера составляет около 3,13 мг. Для приготовления раствора мономера используют органический растворитель Н-ГЕКСАН (C6 чH14- чистый), ТУ6-09-3375-78.Given that
Figure 00000002
constant value equal to 0.31, and LD variables, then we come to the formula for determining G presented above. Practically, the weight of lignin in one cigarette filter can range from 44 to 66 mg. For example, with a weight (G) of lignin equal to 50 mg, the weight of the impregnating monomer is about 3.13 mg. To prepare the monomer solution, an organic solvent N-HEXAN (C 6 h H 14 - pure), TU6-09-3375-78, is used.

Лигнин пропитывается этим мономером в соотношении 100: 6,38. Lignin is impregnated with this monomer in a ratio of 100: 6.38.

Предложенный фильтр для сигарет конструктивно может быть выполнен известными технологическими способами, которые используются при изготовлении комбинированных сигаретных фильтров. The proposed filter for cigarettes constructively can be performed by known technological methods that are used in the manufacture of combined cigarette filters.

Для примера рассмотрим комбинированный сигаретный фильтр длиной 18 мм, состоящий из двух частей, выполненных из целлюлозного и ацетатного волокна, между которыми помещается адсорбирующее средство (лигнин пропитанный мономером). Подготовку сигарет с фильтрами к анализам на никотин, смолу и окись углерода проводили по методикам, описанным Международной организацией по стандартам (ISO, Geneva). Сигареты прокуривали согласно стандартам ISO при следующих условиях: все сигареты перед анализом были кондиционированы в течение 48 ч при 22оС и относительной влажности 60% и прокуривали на 20-позиционном роторном курильщике-автомате фирмы "BORGWALDT" RM20/SC (ФРГ) при объеме затяжки равном 35 мл, длительности затяжки - 2 с, частоте - одной затяжки в 1 мин на один фильтр типа "Кембридж", применяемый для проведения химических анализов табачных изделий.For example, consider a combined cigarette filter 18 mm long, consisting of two parts made of cellulose and acetate fibers, between which an adsorbent agent (lignin soaked in monomer) is placed. The preparation of filter cigarettes for analysis for nicotine, tar and carbon monoxide was carried out according to the methods described by the International Organization for Standards (ISO, Geneva). Cigarettes prokurivali according to ISO standard under the following conditions: all the cigarettes prior to analysis were conditioned for 48 hours at 22 ° C and 60% relative humidity and prokurivali 20 station-rotary smoker machine firm "BORGWALDT" RM20 / SC (FRG) at a volume of puff equal to 35 ml, puff duration - 2 s, frequency - one puff in 1 min per one Cambridge filter used for chemical analysis of tobacco products.

При определении бенз[a] пирена использовали конденсат от пяти прокуренных через "кембриджский" фильтр сигарет, который экстрагировали бензолом на ультразвуковой бане в течение 30 мин дважды. Полученный экстракт упаривали на роторном испарителе до 5 мл при 35оС, далее 1 мл использовали для тонкослойной хроматографии с незакрепленным слоем окиси алюминия 2 степени по Брокману в системе гексан-бензол. После развития хроматограммы выделяли зону свечения бенз[a] пирена под ультрафиолетовой лампой и в полученной фракции определяли бенз[a] пирен на спектрофлуориметре Hitacni-850 (Япония) при температуре жидкого азота.In the determination of benzo [a] pyrene, condensate was used from five cigarettes smoked through the Cambridge filter, which were extracted with benzene in an ultrasonic bath for 30 min twice. The resulting extract was evaporated on a rotary evaporator to 5 ml at 35 ° C, then 1 ml was used for thin layer chromatography, a layer of loose alumina Brockmann grade 2 in hexane-benzene system. After the development of the chromatogram, the luminescence zone of benz [a] pyrene was isolated under an ultraviolet lamp, and benz [a] pyrene was determined in the obtained fraction on a Hitacni-850 spectrofluorimeter (Japan) at liquid nitrogen temperature.

При определении канцерогенных летучих N-нитрозосоединений дым от 50 сигарет пропускали через две последовательно соединенные жидкостные ловушки с цитратно-фосфатным буфером (рН 4,5), содержащим 20 миллимоль (мМ) аскорбиновой кислоты. Поглотительный раствор экстрагировали хлористым метиленом (CH2Cl2), отделяли воду и экстракт 1 раз, далее экстрагировали 50 мл двумолярным раствором щелочи (2М NaOH) и доводили до объема 5 мл на водяной бане под током азота. Полученный раствор анализировали на газовом хроматографе "Цвет" с детектором термальной энергии ТЕА 502А (США), специфичным для летучих N-нитрозосоединений.When determining the carcinogenic volatile N-nitro compounds, smoke from 50 cigarettes was passed through two series-connected liquid traps with citrate-phosphate buffer (pH 4.5) containing 20 millimoles (mmol) of ascorbic acid. The absorption solution was extracted with methylene chloride (CH 2 Cl 2 ), water and the extract were separated 1 time, then it was extracted with 50 ml of a bipolar alkali solution (2 M NaOH) and brought to a volume of 5 ml in a water bath under a stream of nitrogen. The resulting solution was analyzed on a Tsvet gas chromatograph with a thermal energy detector TEA 502A (USA) specific for volatile N-nitroso compounds.

Анализ проводили при следующих условиях: температура колонки - 150оС, испарителя 225оС, пиролизатора 470оС. Колонка - стеклянная соответственно с длиной 2,5 м и диаметром 4 мм, заполненная "Carbowax" 20М + 2% раствором щелочи (КОН), газ-носитель - аргон, скорость потока - 40 мл/мин.Analysis was performed under the following conditions: column temperature - 150 ° C, 225 ° C evaporator, pyrolyzer 470 ° C Column - glass respectively with 2.5 m in length and 4 mm in diameter, filled with "Carbowax" 20M + 2% alkaline solution (KOH ), the carrier gas is argon, the flow rate is 40 ml / min.

При определении металлов дым от пяти сигарет прокуривали через "кембриджский" фильтр и экстрагировали на ультразвуковой бане. Полученный экстракт фильтровали через пористый керамический фильтр-воронку, затем омывали 2 раза 5 мл 5-нормальной (5N) азотной кислоты. Чистый и цельный экстракт, включая объем промывки, переливали в колбу Кьелдаля и упаривали нагреванием до влажных солей. Остаток разбавляли до 15 мл деионизированной водой и готовый раствор анализировали на плазменно-эмиссионном спектрометре JV-48 (фирма Jobin-Ivon, Франция). When detecting metals, smoke from five cigarettes was smoked through a Cambridge filter and extracted in an ultrasonic bath. The resulting extract was filtered through a porous ceramic filter funnel, then washed 2 times with 5 ml of 5-normal (5N) nitric acid. The pure and whole extract, including the washing volume, was poured into a Kjeldahl flask and evaporated by heating to wet salts. The residue was diluted to 15 ml with deionized water and the resulting solution was analyzed on a JV-48 plasma emission spectrometer (Jobin-Ivon, France).

Сигареты для проведения экспериментов отбирались из одной партии по весу 933 ±20 мг. Cigarettes for experiments were selected from one batch by weight 933 ± 20 mg.

В табл. 1 приводятся результаты испытаний комбинированного сигаретного фильтра, содержащего 50 мг лигнина, обработанного (пропитанного) мономером. При этом фильтр А был обработан однопроцентным раствором мономера, фильтр В - 3,0% , а фильтр С - 5% (растворитель Н-ГЕКСАН - чистый). In the table. 1 shows the test results of a combined cigarette filter containing 50 mg of lignin treated (impregnated) with a monomer. In this case, filter A was treated with a one percent solution of monomer, filter B was 3.0%, and filter C was 5% (solvent N-HEXAN was pure).

Поглотительная способность фильтра (% ) вычисляется по формуле

Figure 00000003
100% , где А - абсолютная разница между контрольным и опытным (Б) значением.The absorption capacity of the filter (%) is calculated by the formula
Figure 00000003
100%, where A is the absolute difference between the control and experimental (B) value.

Из результатов анализов видно (табл. 1), что более приемлемым оказался фильтр С, как по способности поглощать смолу, никотин и окись углерода, так и по способности поглощать бенз[a] пирен. From the analysis results it is seen (Table 1) that filter C turned out to be more acceptable, both in its ability to absorb tar, nicotine and carbon monoxide, and in its ability to absorb benz [a] pyrene.

Эффективность поглощения никотина составляет 50% , смолы 42% , бенз[a] пирена 68,7% . The absorption efficiency of nicotine is 50%, resin 42%, benz [a] pyrene 68.7%.

Результаты испытаний фильтра С на поглотительную способность металлов приведены в табл. 2. The test results of filter C for the absorption capacity of metals are given in table. 2.

Из табл. 2 видно, что фильтр С эффективно поглощает канцерогенные металлы:
никель (64,7% ), хром (80% ),
кадмий (68,6% ), свинец (57,4% ).
From the table. 2 shows that the filter C effectively absorbs carcinogenic metals:
nickel (64.7%), chromium (80%),
cadmium (68.6%), lead (57.4%).

Результаты испытаний фильтра С на поглотительную способность по канцерогенным летучим N-нитрозосоединениям приведены в табл. 3. The test results of filter C for absorption capacity for carcinogenic volatile N-nitroso compounds are given in table. 3.

Из табл. 3 видно, что фильтр С эффективно поглощает канцерогенные летучие N-нитрозосоединения по отношению к контрольному фильтру (N-нитрозодиметиламин 92,9% , N-нитрозопирролидин 76,9% ). From the table. Figure 3 shows that filter C effectively absorbs the carcinogenic volatile N-nitroso compounds with respect to the control filter (N-nitrosodimethylamine 92.9%, N-nitrosopyrrolidine 76.9%).

Высокая поглотительная и селективная способность лигнина к исследованным химическим соединениям объясняется его особенностями химической и физической структуры, а также самим механизмом фильтрации табачного дыма. The high absorption and selective ability of lignin to the studied chemical compounds is explained by its features of the chemical and physical structure, as well as by the mechanism of filtering tobacco smoke.

Обычно считается, что в процессе фильтрации дыма участвуют два основных механизма: диффузия и прямое улавливание частиц дыма, размер которых находится в диапазоне 0,1 - 1,0 мкм. It is generally believed that two main mechanisms are involved in smoke filtration: diffusion and direct capture of smoke particles, the size of which is in the range of 0.1 - 1.0 microns.

Окись углерода, канцерогенные летучие N-нитрозосоединения находятся в дыме в состоянии газовой фазы и поэтому взаимодействуют со структурными элементами лигнина феруловой и кофейными кислотами, которые обладают высокой способностью ингибировать образование и реакцию нитрозирования, что и видно из табл. 3. Carbon monoxide, carcinogenic volatile N-nitroso compounds are in smoke in the gas phase state and therefore interact with the structural elements of ferulic lignin and caffeic acids, which have a high ability to inhibit the formation and reaction of nitrosation, as can be seen from the table. 3.

С другой стороны, имея большую поглотительную поверхность, лигнин эффективно поглощает ионы металлов, которые осаждаются на частичках дыма, поглощаемых прямым улавливанием частиц. Так как лигнин твердый сорбент, то он создает падение давления, что, в свою очередь, увеличивает удаление смол из главной струи табачного дыма. Предлагаемый фильтр для сигарет, по сравнению со всеми известными фильтрами, эффективно поглощает окись углерода (6,25% ), смолу (42% ), никотин 50% , бенз[a] пирен (68,7% ), канцерогенные металлы (никель - 64,7% , хром - 80% , кадмий - 68,6% , свинец - 57,4% ) и летучие N-нитрозосоединения (N-нитрозодиметиламин - 92,9% , N-нитрозопирролидин - 76,9% ). On the other hand, having a large absorption surface, lignin effectively absorbs metal ions, which are deposited on smoke particles absorbed by direct capture of particles. Since lignin is a solid sorbent, it creates a pressure drop, which, in turn, increases the removal of resins from the main stream of tobacco smoke. The proposed filter for cigarettes, in comparison with all known filters, effectively absorbs carbon monoxide (6.25%), tar (42%), nicotine 50%, benz [a] pyrene (68.7%), carcinogenic metals (nickel - 64.7%, chromium - 80%, cadmium - 68.6%, lead - 57.4%) and volatile N-nitroso compounds (N-nitrosodimethylamine - 92.9%, N-nitrosopyrrolidine - 76.9%).

Таким образом, данный фильтр позволяет снизить риск заболевания раком в связи с курением сигарет. Достоинством предложенного фильтра является и то, что технология его изготовления довольно проста (не требуется пропитка волокна фильтра), используются известные технологические приемы, что приводит к снижению стоимости сигарет. Thus, this filter can reduce the risk of cancer due to cigarette smoking. The advantage of the proposed filter is that its manufacturing technology is quite simple (filter fiber impregnation is not required), well-known technological methods are used, which reduces the cost of cigarettes.

Кроме того, улучшаются вкусовые качества сигарет. In addition, the palatability of cigarettes is improved.

Так как лигнин и кремнийорганический мономер в адсорбирующем средстве находятся в соотношении 100: 6,38 (на сигарету берется всего около 6,3 мас. % от массы лигнина), то расход мономера (по сравнению с прототипом) снижается в среднем в два раза, что также значительно снижает стоимость сигарет. (56) Патент Швейцарии N 526928, кл. A 24 C 5/48, 1972. Since lignin and organosilicon monomer in the adsorbing agent are in a ratio of 100: 6.38 (only about 6.3 wt.% Of the mass of lignin is taken on a cigarette), the consumption of monomer (compared with the prototype) is reduced by an average of two which also significantly reduces the cost of cigarettes. (56) Swiss Patent No. 526928, cl. A 24 C 5/48, 1972.

Claims (4)

ФИЛЬТР ДЛЯ СИГАРЕТ, состоящий из отдельных частей, выполненных из волокон органического полимера, и размещенного между этими частями адсорбирующего средства, отличающийся тем, что адсорбирующее средство представляет собой лигнин, пропитанный кремнийорганическим мономером N, N'-бис(3-триоэтоксисилилпропилтиокарбамид) (C2H5O)3Si(CH2)3NH-C(S)- -NH(CH2)3Si(OC2H5)3.CIGARETTE FILTER, consisting of individual parts made of fibers of an organic polymer and placed between these parts of an adsorbent agent, characterized in that the adsorbent agent is a lignin impregnated with an organosilicon monomer N, N'-bis (3-triethoxysilylpropylthiocarbamide) (C 2 H 5 O) 3 Si (CH 2 ) 3 NH-C (S) - -NH (CH 2 ) 3 Si (OC 2 H 5 ) 3 . 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что соотношение лигнина и содержащегося в нем кремнийорганического мономера составляет 100 : 6,38. 2. The filter according to claim 1, characterized in that the ratio of lignin and the organosilicon monomer contained therein is 100: 6.38. 3. Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что длина фильтра, заполненная лигнином, составляет 1,5 - 2,5 мм. 3. The filter according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the length of the filter filled with lignin is 1.5 - 2.5 mm. 4. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен из целлюлозного, ацетат-целлюлозного или ацетатного волокна. 4. The filter according to claim 1, characterized in that it is made of cellulosic, cellulose acetate or acetate fiber.
SU5039722 1992-04-22 1992-04-22 Cigarette filter RU2010546C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5039722 RU2010546C1 (en) 1992-04-22 1992-04-22 Cigarette filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5039722 RU2010546C1 (en) 1992-04-22 1992-04-22 Cigarette filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010546C1 true RU2010546C1 (en) 1994-04-15

Family

ID=21602987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5039722 RU2010546C1 (en) 1992-04-22 1992-04-22 Cigarette filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2010546C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010545C1 (en) Cigarette filter
US3251365A (en) Tobacco smoke filter
EP0000625B1 (en) Tobacco smoke filter element with alkali ferrate supported on granular material
KR920002444B1 (en) Highly efficient tobacco smoke filter
JP2004520818A (en) Methods and products for removing carcinogens from tobacco smoke
US2754829A (en) Smoke filter
US9220296B2 (en) Method of reducing tobacco-specific nitrosamines
US3664352A (en) Tobacco smoke filter
WO2003041519A1 (en) Extraction method for polyaromatic hydrocarbon analysis
RU2357624C2 (en) Tobacco smoke filter
US3875949A (en) Tobacco smoke filter
RU2010546C1 (en) Cigarette filter
US3889691A (en) Tobacco smoke filter
RU2045921C1 (en) Cigarette filter
US5575302A (en) Filter for removing nitrogen oxides from tobacco smoke
US3946101A (en) Filtering material
RU1797481C (en) Filter for cigarettes
JPH06105675A (en) Cigatette filter
US2818073A (en) Tobacco smoke filtering material
KR20170060810A (en) Adsorbent for cigarette filter, preparing method thereof and cigarette filter comprising the same
RU2330592C1 (en) Filter for cigarettes
CN102524960B (en) A kind of preparation method of harm reduction cigarette filter
JPS63248380A (en) Radical catching agent for tobacco smoke
KR101000615B1 (en) A free radical removal composition comprising naphthoquinone-pigment and extract of Mountain Panax ginseng C. A. Mayer adventitous roots and cigarette comprising the composition
RU2197877C2 (en) Filter for cleaning tobacco smoke from hazardous substances