RU2141782C1 - Cigarette filter - Google Patents

Cigarette filter Download PDF

Info

Publication number
RU2141782C1
RU2141782C1 RU99106163A RU99106163A RU2141782C1 RU 2141782 C1 RU2141782 C1 RU 2141782C1 RU 99106163 A RU99106163 A RU 99106163A RU 99106163 A RU99106163 A RU 99106163A RU 2141782 C1 RU2141782 C1 RU 2141782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
magnetic
magnetized
cigarettes according
cigarettes
Prior art date
Application number
RU99106163A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Кулаченко
И.Г. Рудой
Original Assignee
Кулаченко Анатолий Михайлович
Рудой Игорь Георгиевич
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 Кулаченко Анатолий Михайлович, Рудой Игорь Георгиевич filed Critical Кулаченко Анатолий Михайлович
Priority to RU99106163A priority Critical patent/RU2141782C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2141782C1 publication Critical patent/RU2141782C1/en
Priority to PCT/RU2000/000108 priority patent/WO2000059322A1/en
Priority to EP00915611A priority patent/EP1084631A1/en
Priority to AU36843/00A priority patent/AU3684300A/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A24D3/163Carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: cigarette industry. SUBSTANCE: cigarette filter has at least one filtering member including at least one magnetostatic field source (permanent magnet), which improves sorption of tobacco smoke components by filter. Magnetostatic field source versions are presented in Specification. EFFECT: increased efficiency in sorption of tobacco smoke components and improved safety smoking. 21 cl, 10 ex

Description

Изобретение относится к области очистки табачного дыма от вредных (токсических и канцерогенных) компонентов, точнее к материалам фильтров, используемых при курении табака, и может использоваться при изготовлении фильтров для сигарет. The invention relates to the field of purification of tobacco smoke from harmful (toxic and carcinogenic) components, more specifically to the filter materials used in smoking tobacco, and can be used in the manufacture of filters for cigarettes.

Как известно, в табачном дыму насчитывается около 4000 компонентов, из которых наиболее ядовитых свыше 200 и не менее 50 - канцерогенных (Коробкин З.В. У опасной черты. М.: Мысль, 1991). Поэтому при изготовлении сигарет важнейшей является задача максимального сокращения количества вредных веществ, попадающих в организм потребителя-курильщика. Эта задача в настоящее время решается применением фильтров для сигарет (сигаретного дыма), которые задерживают (поглощают) вредные компоненты в процессах сорбции. As you know, in tobacco smoke, there are about 4000 components, of which the most toxic are more than 200 and at least 50 are carcinogenic (Z. Korobkin, The Dangerous Line. M.: Thought, 1991). Therefore, in the manufacture of cigarettes, the most important task is to minimize the amount of harmful substances that enter the body of a consumer-smoker. This problem is currently being solved by the use of filters for cigarettes (cigarette smoke), which trap (absorb) harmful components in sorption processes.

Известны различные фильтры для сигарет, в которых в качестве сорбента используются порошки (патент Швейцарии N 526928 и др.), волокна (патент Швейцарии N 526928, патент SU N 534173 и др.), пленки или ленты (патент SU N 403130, патент Франции N 1536323 и др.). В качестве порошкообразных сорбентов используют активированный уголь, силикагель, сепиолит, окись алюминия и т. д. В качестве волокон наиболее часто используют ацетатное или целлюлозосодержащие волокна, известно также применение субмикронных базальтовых волокон. В качестве лент или пленок применяются, например, пропитанная химическими веществами бумага (для получения на ее поверхности ацетилцеллюлозы). Однако даже самые лучшие сорбенты поглощают (фильтруют) различные компоненты табачного дыма с существенно различной эффективностью. Various cigarette filters are known in which powders (Swiss patent N 526928 and others), fibers (Swiss patent N 526928, patent SU N 534173, etc.), films or tapes (patent SU N 403130, French patent) are used as sorbent. N 1536323 and others.). Activated carbon, silica gel, sepiolite, alumina, etc. are used as powdered sorbents. Acetate or cellulose-containing fibers are most often used as fibers. The use of submicron basalt fibers is also known. As tapes or films, for example, paper impregnated with chemicals is used (to obtain cellulose acetate on its surface). However, even the best sorbents absorb (filter) various components of tobacco smoke with significantly different efficiencies.

В связи с этим известно значительное количество фильтров для сигарет, в которых используется многокомпонентный фильтрующий элемент, и фильтрация осуществляется несколькими сорбентами близкой или существенно различной формы, например порошками различного химического состава (и, возможно, размера), порошками и волокнами, порошками и пленками и т.д. Например, известен фильтр для сигарет, в котором на поверхность бумажной ленты наносится порошкообразный сорбент - активированный уголь (патент SU 262772). Известен также фильтр для сигарет (патент SU 534173), в котором к поверхности основы из волокон экструдированного термопластичного полимера, например полипропилена, прикреплены частицы пленки производной целлюлозы. Хорошо также известны фильтры для сигарет, в которых одновременно используется несколько различных порошкообразных сорбентов, например к активированному углю добавляются гранулы полисахаридов (Evr. Pat. 86906468.3), лигнина (патент RU 2010545), гемоглобина (PCT WO 96/00019). И, наконец, известно даже использование сочетания активированного угля с биологическими объектами - водорослями спирулина и хлорелла (патент US 4756319). Укажем также, что размеры сорбирующих частиц могут существенно (в десятки раз) отличаться друг от друга (патент US 4201234). Однако эффективность многокомпонентных фильтров для сигарет также недостаточна. In this regard, a significant number of filters for cigarettes are known in which a multicomponent filter element is used, and filtering is carried out by several sorbents of a similar or substantially different shape, for example, powders of various chemical composition (and possibly size), powders and fibers, powders and films and etc. For example, a cigarette filter is known in which a powdered sorbent — activated carbon — is applied to the surface of a paper tape (patent SU 262772). A filter for cigarettes is also known (patent SU 534173), in which cellulose-derived film particles are attached to the surface of a fiber core of an extruded thermoplastic polymer, for example polypropylene. Filters for cigarettes are also well known, in which several different powdery sorbents are used simultaneously, for example, polysaccharide granules (Evr. Pat. 86906468.3), lignin (patent RU 2010545), hemoglobin (PCT WO 96/00019) are added to activated carbon. And finally, it is even known to use a combination of activated carbon with biological objects - spirulina and chlorella algae (patent US 4756319). We also indicate that the sizes of sorbent particles can differ significantly (by tens of times) from each other (patent US 4201234). However, the effectiveness of multi-component cigarette filters is also insufficient.

С целью дальнейшего повышения эффективности удаления вредных компонент табачного дыма применяются составные фильтры, в которых имеется несколько фильтрующих элементов (участков, сегментов) с различным составом одно- или многокомпонентной фильтрующей среды. In order to further increase the efficiency of removing harmful components of tobacco smoke, composite filters are used in which there are several filter elements (sections, segments) with different compositions of a single or multicomponent filter medium.

Известен, например, фильтр для сигарет (патент US 4201234), состоящий из трех последовательных фильтрующих элементов (сегментов), при этом первый и третий выполнены из волокнистого материала, а в среднем находится смесь двух групп гранул, при этом средний диаметр гранул одной группы в 20-50 раз превосходит средний диаметр гранул другой группы. Known, for example, a filter for cigarettes (patent US 4201234), consisting of three successive filter elements (segments), the first and third are made of fibrous material, and on average there is a mixture of two groups of granules, while the average diameter of the granules of one group in 20-50 times the average diameter of the granules of another group.

Близкий аналог (прототип) фильтра для сигарет по заявляемому техническому решению известен из патента Швейцарии N 526928, в котором предложен фильтр для сигарет, состоящий из по меньшей мере одного фильтрующего элемента. В наилучшем варианте применения фильтра для сигарет по прототипу он (фильтр) состоит из трех фильтрующих элементов: к табаку примыкает элемент, содержащий ацетилцеллюлозные волокна, средний фильтрующий элемент содержит носитель (волокна ацетилцеллюлозы или крепированной бумаги) с распределенными на нем частицами сорбента, который представляет собой смесь активированного угля и пористого силиката магния, третий фильтрующий элемент аналогичен первому. Применение составных (состоящих из нескольких различных фильтрующих элементов) многокомпонентных фильтров для сигарет повышает степень удаления вредных компонентов табачного дыма, однако их эффективность, особенно по удалению содержащихся в дыме металлов недостаточна. A close analogue (prototype) of a filter for cigarettes according to the claimed technical solution is known from Swiss patent N 526928, which proposes a filter for cigarettes, consisting of at least one filter element. In the best application of the prototype cigarette filter, it (the filter) consists of three filter elements: an element containing cellulose cellulose fibers adjoins the tobacco, the middle filter element contains a carrier (cellulose acetate or crepe paper fibers) with sorbent particles distributed on it, which is a mixture of activated carbon and porous magnesium silicate, the third filter element is similar to the first. The use of composite (consisting of several different filter elements) multicomponent filters for cigarettes increases the degree of removal of harmful components of tobacco smoke, but their effectiveness, especially in removing metals contained in smoke, is insufficient.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности фильтрации вредных компонент табачного дыма. The aim of the present invention is to increase the filtering efficiency of the harmful components of tobacco smoke.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре для сигарет, включающем по меньшей мере один фильтрующий элемент, в состав по меньшей мере одного фильтрующего элемента включен по меньшей мере один источник постоянного магнитного поля (постоянный магнит). Источник постоянного магнитного поля представляет собой намагниченные магнитные частицы в виде порошка, и/или пленок, и/или волокон. Источник постоянного магнитного поля представляет собой про меньшей мере один намагниченный стержень из магнитотвердого материала. Намагниченный стержень представляет собой литой, и/или спеченный, и/или композиционный постоянный магнит. Намагниченные магнитные частицы выполнены из магнитотвердого материала. Намагниченные магнитные частицы выполнены из композиционного магнитотвердого материала. По меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет аморфную структуру. По меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет кристаллическую структуру. По меньшей мере часть намагниченных магнитных пленок состоит из не менее чем двух различных слоев. На по меньшей мере часть поверхности намагниченного магнитного стержня нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента. На по меньшей мере часть поверхности намагниченных магнитных частиц нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента. Сорбент представляет собой активированный уголь. По меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц нанесена на поверхность немагнитного материала, предпочтительно сорбента. Немагнитный материал представляет собой волокно и/или пленку (ленту). Размер частиц намагниченного магнитного порошка не превышает 100 мкм, предпочтительно менее 5 мкм. Толщина намагниченных магнитных пленок не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 50 мкм. Диаметр намагниченных магнитных волокон не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 20 мкм. Источник постоянного магнитного поля представляет собой комбинацию из намагниченных магнитных частиц и по меньшей мере одного намагниченного стержня. По меньшей мере один намагниченный стержень имеет кольцевую форму. На участок поверхности фильтра нанесена намагниченная магнитная пленка. Нанесенная на участок поверхности фильтра намагниченная магнитная пленка состоит из по меньшей мере двух различных слоев. The goal is achieved in that in a cigarette filter comprising at least one filter element, at least one source of a constant magnetic field (permanent magnet) is included in the composition of the at least one filter element. The source of the constant magnetic field is magnetized magnetic particles in the form of powder, and / or films, and / or fibers. The source of constant magnetic field is at least one magnetized rod of hard magnetic material. The magnetized rod is a cast and / or sintered and / or composite permanent magnet. Magnetized magnetic particles are made of hard magnetic material. Magnetized magnetic particles are made of a composite hard magnetic material. At least part of the magnetized magnetic particles has an amorphous structure. At least a portion of the magnetized magnetic particles has a crystalline structure. At least a portion of the magnetized magnetic films consists of at least two different layers. A layer of non-magnetic material, preferably a sorbent, is deposited on at least a portion of the surface of the magnetized magnetic rod. A layer of non-magnetic material, preferably a sorbent, is deposited on at least a portion of the surface of the magnetized magnetic particles. Sorbent is activated carbon. At least a portion of the magnetized magnetic particles is deposited on the surface of a non-magnetic material, preferably a sorbent. Non-magnetic material is a fiber and / or film (tape). The particle size of the magnetized magnetic powder does not exceed 100 μm, preferably less than 5 μm. The thickness of the magnetized magnetic films does not exceed 300 μm, preferably less than 50 μm. The diameter of the magnetized magnetic fibers does not exceed 300 microns, preferably less than 20 microns. A constant magnetic field source is a combination of magnetized magnetic particles and at least one magnetized rod. At least one magnetized rod has an annular shape. A magnetized magnetic film is applied to a portion of the surface of the filter. A magnetized magnetic film deposited on a filter surface area consists of at least two different layers.

Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что сорбция большинства вредных компонентов табачного дыма в постоянном магнитном поле происходит значительно эффективнее, особенно по отношению к металлическим компонентам дыма. Механизм влияния магнитного поля на эффективность фильтрующего элемента фильтра для сигарет, видимо, обусловлен несколькими причинами, в том числе это следующие. The authors of the present invention have found that the sorption of most harmful components of tobacco smoke in a constant magnetic field is much more effective, especially with respect to the metal components of the smoke. The mechanism of the influence of the magnetic field on the efficiency of the filter element of the filter for cigarettes, apparently, is due to several reasons, including the following.

1. Увеличение эффективной длины пути фильтруемых частиц дыма в фильтрующем элементе (в магнитном поле, как известно, искривляется траектория движения частицы) и, следовательно, рост вероятности захвата частицы сорбентом. При этом важно, что магнитное поле в наибольшей степени влияет на заряженные и легко поляризуемые частицы и в значительно меньшей степени воздействует на "простые" (и, как правило, менее вредные) компоненты дыма - магнитное поле производит своеобразную дополнительную сепарацию частиц дыма. 1. An increase in the effective path length of the filtered smoke particles in the filter element (as is known, the particle’s path is curved in a magnetic field) and, consequently, an increase in the probability of particle capture by the sorbent. It is important that the magnetic field affects the charged and easily polarized particles to the greatest extent and affects the “simple” (and, as a rule, less harmful) smoke components to a much lesser extent - the magnetic field produces a peculiar additional separation of the smoke particles.

2. Магнитное поле является "дальнодействующим" по сравнению с межмолекулярными силами, за счет которых проходят процессы сорбции. Это особенно важно, когда сорбент находится прямо на поверхности компактного магнита или магнитной частицы, подробнее см. ниже. 2. The magnetic field is "long-range" in comparison with the intermolecular forces due to which the sorption processes take place. This is especially important when the sorbent is located directly on the surface of a compact magnet or magnetic particle, see below for more details.

3. Магнитное поле, ориентируя и поляризуя частицу дыма, изменяет скорость процесса сорбции, в том числе за счет стереометрического фактора и изменения поверхностной энергии взаимодействия частицы с сорбентом. 3. The magnetic field, orienting and polarizing the smoke particle, changes the speed of the sorption process, including due to the stereometric factor and changes in the surface energy of interaction of the particle with the sorbent.

В качестве источника магнитного поля могут выступать не только компактные постоянные магниты (литые, спеченные, композиционные), но и малые намагниченные магнитные частицы - порошки, пленки, волокна. В этом случае в соответствующем фильтрующем элементе реализуется быстропеременное в пространстве (градиентное) магнитное поле с большими локальными максимумами вблизи поверхности магнитных частиц, что также повышает, как установлено авторами, эффективность фильтрации. Магнитные частицы могут быть получены различными способами, которые хорошо известны специалистам по производству магнитов, в том числе размол соответствующего сплава и прямое получение частиц малых размеров, например, методами получения быстрозакаленных (быстро охлажденных), в том числе аморфных, частиц - это литье расплава соответствующего химического состава на быстровращающийся диск, его разбрызгивание струей нейтрального газа и т.д. Применение магнитных частиц с кристаллической структурой, особенно однодоменных, позволяет создавать локальные магнитные поля с максимальной удельной магнитной энергией. Применение частиц с аморфной структурой в ряде случаев, несмотря на меньшую величину генерируемого магнитного поля, имеет преимущества, связанные в том числе с меньшей химической активностью таких частиц и возможностью их долгого хранения. Это преимущество наиболее ярко проявляется при использовании согласно заявляемому изобретению частиц из сплава системы Nd-Fe-B, позволяющего создавать магнитные поля с максимальной магнитной энергией. The source of the magnetic field can be not only compact permanent magnets (cast, sintered, composite), but also small magnetized magnetic particles - powders, films, fibers. In this case, a rapidly varying in space (gradient) magnetic field with large local maxima near the surface of magnetic particles is realized in the corresponding filtering element, which also increases, as established by the authors, the filtration efficiency. Magnetic particles can be obtained in various ways that are well known to specialists in the manufacture of magnets, including grinding the corresponding alloy and the direct production of small particles, for example, by methods for producing rapidly quenched (rapidly cooled), including amorphous, particles - this is casting a melt of the corresponding chemical composition on a rapidly rotating disk, its spraying with a jet of neutral gas, etc. The use of magnetic particles with a crystalline structure, especially single-domain ones, allows one to create local magnetic fields with maximum specific magnetic energy. The use of particles with an amorphous structure in some cases, despite the lower magnitude of the generated magnetic field, has advantages associated with, among other things, the lower chemical activity of such particles and the possibility of their long storage. This advantage is most pronounced when used according to the claimed invention, particles from an alloy of the Nd-Fe-B system, which allows you to create magnetic fields with maximum magnetic energy.

Как уже указывалось выше, увеличение энергии локального магнитного поля увеличивает эффективность фильтрации вредных компонент табачного дыма. По этой причине предпочтительно использовать в заявляемом техническом решении компактные магниты или магнитные частицы, выполненные из магнитотвердых материалов, позволяющих реализовать значительную удельную магнитную энергию (удельная магнитная энергия - энергия магнитного поля в единице объема). Такие магниты могут быть как литыми (например, магниты типа Fe-Al-Ni-Co), так и спеченными - это прежде всего ферриты (бария, стронция) и магниты систем Sm-Co, Nd-Fe-B. Как компактные магниты, так и магнитные частицы могут быть композиционными, то есть представляющими собой по меньшей мере двухкомпонентную смесь из магнитотвердого материала и связующего, чаще всего полимерного. Известным представителем группы композиционных магнитов являются различные магнитопласты, в которых массовая доля магнитотвердого материала может составлять до 95-97%. Композиционные магниты удобно использовать при изготовлении компактных магнитов (стержней) сложной формы (с внутренними полостями, ребристой поверхностью и т.д.), что позволяет значительно развить поверхность магнита, а также при изготовлении магнитных частиц, особенно в виде пленок и/или нитей. Использование специального немагнитного подслоя-носителя дополнительно упрощает создание магнитных пленок, в этом случае используемая магнитная пленка состоит из не менее чем двух магнитных слоев. As mentioned above, an increase in the energy of the local magnetic field increases the efficiency of filtering the harmful components of tobacco smoke. For this reason, it is preferable to use compact magnets or magnetic particles made of magnetically hard materials in the claimed technical solution, which make it possible to realize significant specific magnetic energy (specific magnetic energy - magnetic field energy per unit volume). Such magnets can be both cast (for example, Fe-Al-Ni-Co magnets), and sintered - these are primarily ferrites (barium, strontium) and Sm-Co, Nd-Fe-B system magnets. Both compact magnets and magnetic particles can be composite, that is, representing at least a two-component mixture of a magnetically hard material and a binder, most often polymeric. A well-known representative of the group of composite magnets are various magnetoplastics, in which the mass fraction of magnetically hard material can be up to 95-97%. Composite magnets are convenient to use in the manufacture of compact magnets (rods) of complex shape (with internal cavities, ribbed surface, etc.), which allows you to significantly develop the surface of the magnet, as well as in the manufacture of magnetic particles, especially in the form of films and / or threads. The use of a special non-magnetic carrier sublayer further simplifies the creation of magnetic films, in this case the magnetic film used consists of at least two magnetic layers.

Поскольку с ростом локальной энергии магнитного поля возрастает и эффективность процесса фильтрации вредных компонент сигаретного дыма, то максимальный эффект, очевидно, достигается в случае, когда тонкий слой сорбента нанесен на поверхность (часть поверхности) компактного магнита или магнитной частицы, либо когда магнитная частица расположена на поверхности сорбента, то есть когда реализуется непосредственный контакт между "классическими" сорбционными и магнитными компонентами фильтрующего элемента. В этом случае ионы металлов, частички дыма и т.д. на "большом" расстоянии притягиваются к источнику магнитного поля за счет дальнодействующих сил магнитной природы, а на "малых" расстояниях включаются близкодействующие силы межмолекулярного взаимодействия с сорбентом. Одним из наиболее известных и распространенных сорбентов, который в том числе легко может быть получен в виде мелкого порошка, является активированный уголь, однако возможно применение и других известных сорбентов. В случае применения порошковых сорбентов наиболее удобно нанесение сорбента на поверхность магнитных частиц, современные технологии, в частности полимеризации из газовой фазы, позволяют также вырастить тонкий (до нескольких молекулярных) слой сорбента на поверхности магнитной частицы. При применении волоконных сорбентов и особенно сорбентов в виде лент и пленок предпочтительно нанесение магнитных частиц (например, порошков) на поверхность сорбента. Since the efficiency of the filtering process of harmful components of cigarette smoke also increases with increasing local magnetic field energy, the maximum effect is obviously achieved when a thin layer of sorbent is deposited on the surface (part of the surface) of a compact magnet or magnetic particle, or when the magnetic particle is located on the surface of the sorbent, that is, when direct contact between the "classical" sorption and magnetic components of the filter element is realized. In this case, metal ions, smoke particles, etc. at a "large" distance they are attracted to the source of the magnetic field due to long-range forces of a magnetic nature, and at "small" distances, short-range forces of intermolecular interaction with the sorbent are included. One of the most famous and common sorbents, which can be easily obtained in the form of a fine powder, is activated carbon, but other known sorbents can also be used. In the case of using powder sorbents, it is most convenient to apply the sorbent to the surface of magnetic particles, modern technologies, in particular polymerization from the gas phase, also make it possible to grow a thin (to several molecular) layer of sorbent on the surface of a magnetic particle. When using fiber sorbents and especially sorbents in the form of tapes and films, it is preferable to apply magnetic particles (for example, powders) on the surface of the sorbent.

Применение в качестве источника магнитного поля магнитных частиц прежде всего малых размеров обладает рядом дополнительных преимуществ. Под размером (толщиной, диаметром) частицы (пленки, волокна) понимается среднее значение диаметра сечения частицы (толщины пленки, диаметра волокна) при его определении по стандартным методикам. Первое преимущество - это возможность обеспечить развитую поверхность магнитных частиц при малом количестве (весе) магнитного материала. Например, для частиц шарообразной формы суммарная площадь их поверхности S связана с их общей массой M следующим соотношением:
S=6M/pd,
где p, d - плотность и диаметр частиц. Для основных магнитотвердых материалов p ≈ 7 г/см3 и при d=5 мкм находим, что уже при массе магнитного порошка 0,05 г (это соответствует 1 г магнитного материала на пачку сигарет) общая плотность его поверхности составляет свыше 80 см2, что вполне достаточно для эффективной работы фильтра для сигарет по заявляемому изобретению. Второе важное достоинство применения по заявляемому техническому решению малых магнитных частиц - это простота его реализации с использованием традиционного технологического оборудования без существенной модернизации. В этом случае в комбинации с порошкообразным сорбентом удобно использование магнитного порошка; для волокнистых сорбентов - магнитные волокна, в том числе выполненные из композиционных магнитов и т.д.
The use of magnetic particles as a source of a magnetic field, primarily of small sizes, has a number of additional advantages. The size (thickness, diameter) of a particle (film, fiber) refers to the average value of the diameter of the particle cross section (film thickness, fiber diameter) when it is determined by standard methods. The first advantage is the ability to provide a developed surface of magnetic particles with a small amount (weight) of magnetic material. For example, for particles of a spherical shape, the total surface area S is related to their total mass M by the following relation:
S = 6M / pd,
where p, d are the density and diameter of the particles. For the main hard magnetic materials p ≈ 7 g / cm 3 and at d = 5 μm we find that even with a mass of magnetic powder of 0.05 g (this corresponds to 1 g of magnetic material per pack of cigarettes), the total density of its surface is over 80 cm 2 , which is enough for the effective operation of the cigarette filter according to the claimed invention. The second important advantage of the use of the claimed technical solution of small magnetic particles is the simplicity of its implementation using traditional technological equipment without significant modernization. In this case, in combination with a powdered sorbent, the use of magnetic powder is convenient; for fibrous sorbents - magnetic fibers, including those made of composite magnets, etc.

Применение композиционных магнитов, многослойных магнитных пленок, нанесение на поверхность магнитных частиц слоя немагнитного материала позволяет применять магнитотвердые материалы, которые быстро окисляются в обычных атмосферных условиях (на воздухе), прежде всего системы Nd-Fe-B (неодим- железо-бор), которые на сегодняшний день генерируют максимальные магнитные поля. С этой же целью могут использоваться и частицы этого сплава с аморфной структурой, полученные, например, методами быстрой закалки. The use of composite magnets, multilayer magnetic films, the deposition of a layer of non-magnetic material on the surface of magnetic particles makes it possible to use magnetically hard materials that are rapidly oxidized under ordinary atmospheric conditions (in air), especially the Nd-Fe-B (neodymium-iron-boron) system, which today generate maximum magnetic fields. For the same purpose, particles of this alloy with an amorphous structure obtained, for example, by rapid quenching methods can be used.

Магнитное поле в фильтрующем элементе может быть как радиальным, так и аксиальным (направленным по оси сигареты), а также иметь более сложную пространственную структуру в зависимости от геометрии применяемых компактных магнитов и способа их намагничивания. Простейший способ генерирования радиального магнитного поля - размещение на оси фильтрующего элемента намагниченного магнитного стержня, в том числе и с внутренними полостями (кольцевого стержня). Аналогично, простым (но далеко не единственным) способом создания аксиального магнитного поля является применение двух соответствующим способом намагниченных (тонких) кольцевых магнитов и т.д. Способы создания различных пространственных структур магнитных полей хорошо известны и описаны в многочисленной литературе по магнитным системам. При одновременном использовании компактных магнитов и малых магнитных частиц на сравнительно медленно меняющееся поле компактных магнитов "накладываются" быстроменяющиеся локальные поля намагниченных магнитных частиц. Намагничивание магнитной компоненты фильтрующего элемента может быть произведено как перед изготовлением фильтра для сигарет, так и уже готового фильтра (сигареты). The magnetic field in the filter element can be either radial or axial (directed along the axis of the cigarette), and also have a more complex spatial structure depending on the geometry of the compact magnets used and the method of magnetization. The simplest way to generate a radial magnetic field is to place a magnetized magnetic rod on the axis of the filter element, including with internal cavities (annular rod). Similarly, a simple (but far from the only) way to create an axial magnetic field is to use two appropriate magnetized (thin) ring magnets, etc. Methods for creating various spatial structures of magnetic fields are well known and described in numerous literature on magnetic systems. With the simultaneous use of compact magnets and small magnetic particles, the rapidly changing local fields of magnetized magnetic particles are "superimposed" on a relatively slowly changing field of compact magnets. Magnetization of the magnetic component of the filter element can be performed both before the manufacture of a filter for cigarettes, and already finished filter (cigarettes).

Нанесение магнитной пленки, в том числе многослойной, на участок поверхности фильтра для сигарет не только позволяет создать магнитное поле практически во всем объеме фильтрующего элемента, но и дополнительно закодировать необходимую или полезную информацию, например дату изготовления, фирму-изготовителя и т.д. Кроме того, укажем, что в ряде случаев по деградации начальных магнитных свойств примененного источника магнитного поля возможно независимо оценивать длительность и условия хранения (температура, влажность) сигарет с фильтром по заявляемому изобретению. The application of a magnetic film, including a multilayer one, on the surface area of a cigarette filter not only allows you to create a magnetic field in almost the entire volume of the filter element, but also additionally encode the necessary or useful information, for example, date of manufacture, manufacturer, etc. In addition, we indicate that in some cases, by the degradation of the initial magnetic properties of the applied magnetic field source, it is possible to independently evaluate the duration and storage conditions (temperature, humidity) of filter cigarettes according to the claimed invention.

Известно включение в состав фильтров для сигарет нейтральных (несорбирующих) компонент в виде нитей и/или полосок, которые являются носителями для порошкообразных сорбентов (патент SU 1834648). Однако использование в качестве носителя намагниченной компоненты фильтрующего элемента дополнительно изменяет (повышает) как сорбирующие свойства самого сорбента, так и эффективность фильтра в целом при постоянном количестве сорбента. Кроме того, как установлено авторами, включение источника магнитного поля в состав фильтрующего элемента даже не в качестве носителя сорбента, например использование механической смеси порошка сорбента и намагниченного магнитного порошка также повышает эффективность работы фильтра для сигарет. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия". It is known to include in the composition of filters for cigarettes neutral (non-sorbing) components in the form of threads and / or strips that are carriers for powdered sorbents (patent SU 1834648). However, the use of a magnetized component of a filter element as a carrier additionally changes (increases) both the sorbing properties of the sorbent itself and the efficiency of the filter as a whole with a constant amount of sorbent. In addition, as established by the authors, the inclusion of a magnetic field source in the filter element is not even a sorbent carrier, for example, the use of a mechanical mixture of sorbent powder and magnetized magnetic powder also increases the efficiency of the filter for cigarettes. Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and "significant differences".

Хотя заявляемое изобретение описано с конкретными примерами выполнения заявляемого фильтра для сигарет, следует понимать, что изобретение не ограничено только описанными в примерах вариантами, но охватывает все возможные варианты и модификации, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения. Следующие ниже примеры приведены только для иллюстрации преимуществ заявляемого технического решения. Although the claimed invention is described with specific examples of the inventive filter for cigarettes, it should be understood that the invention is not limited only to the options described in the examples, but covers all possible options and modifications that are included in the scope of the attached claims. The following examples are provided only to illustrate the advantages of the claimed technical solution.

Примеры. Examples.

Сигареты для проведения экспериментов отбирались из одной партии. Вес сигарет составлял 945 +/- 25 мг. В стандартных сигаретах использовался фильтр, состоящий из двух фильтрующих элементов. В первом из них основным сорбентом является активированный уголь (порошок), во втором - волокна ацетилцеллюлозы (основа - химически обработанная бумага толщиной 60-70 мкм). Подготовку всех сигарет с фильтрами к анализам проводили следующим образом. Предварительно сигареты выдерживались 24 часа при температуре 20 градусов Цельсия и относительной влажности 65%. Затем сигареты прокуривались на роторном курильщике-автомате фирмы "BORGWALDT" (Германия) при объеме затяжки 35 мл, длительности затяжки 2 секунды и частоте затяжек 1 раз в минуту. Обычно применялся контрольный фильтр типа "Кембридж", применяемый для проведения физико-химических анализов табачных изделий (ISO 3308, 1986). Наибольшее внимание уделялось измерению содержания канцерогенных металлов. Точность определения их концентрации составляла +/-10%. Cigarettes for experiments were selected from one batch. The weight of the cigarettes was 945 +/- 25 mg. Standard cigarettes used a filter consisting of two filter elements. In the first of them, the main sorbent is activated carbon (powder), in the second - cellulose acetate fibers (the basis is chemically treated paper with a thickness of 60-70 microns). The preparation of all filter cigarettes for analysis was carried out as follows. Pre-cigarettes were aged 24 hours at a temperature of 20 degrees Celsius and a relative humidity of 65%. Then the cigarettes were smoked on a BORGWALDT rotary smoker (Germany) with a puff volume of 35 ml, a puff duration of 2 seconds and a puff frequency of 1 time per minute. Typically, a Cambridge control filter was used for physicochemical analyzes of tobacco products (ISO 3308, 1986). Most attention was paid to measuring the content of carcinogenic metals. The accuracy of determining their concentration was +/- 10%.

1. Содержание некоторых металлов N (мкг/сигарета) в главной струе табачного дыма для контрольной партии сигарет составило:
Металл - N
Cu - 1,1
Zn - 7,0
Ca - 30,5
Ni - 7,6
Cr - 0,6
Cd - 1,3
Sr - 0,5
Co - 0,4
Pb - 0,35
As - 2,3
Fe - 7,3
Al - 6,8
Mn - 0,25
2. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включен магнит системы Fe-Al-Ni-Co сплава ЮНДК35Т5АА. Магнит представлял собой расположенный по оси фильтра (фильтрующего элемента) цилиндр диаметром 1 мм и длиной 9 мм (вес около 55 мг), был намагничен перед сборкой фильтра и генерировал в основном радиальное магнитное поле. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,9
Zn - 6,0
Ca - 24,5
Ni - 7,2
Cr - 0,5
Cd - 1,0
Sr - 0,3
Co - 0,25
Pb - 0,20
As - 1,6
Fe - 3,2
Al - 5,7
Mn - 0,18
3. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включен композиционный магнит на базе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего, массовое содержание магнитотвердой компоненты составляло 96%, вес магнита около 50 мг. Магнит представлял собой расположенный по оси фильтра (фильтрующего элемента) цилиндр диаметром 1 мм и длиной 9 мм и был намагничен аналогично примеру 2. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,75
Zn - 5,2
Ca - 21,5
Ni - 6,1
Cr - 0,35
Cd - 0,8
Sr - 0,25
Co - 0,15
Pb - 0,14
As - 1,2
Fe - 2,6
Al - 4,8
Mn - 0,15
4. Условия соответствуют примеру 3. Композиционный магнит в сечении имел форму кольца с внутренним диаметром 2 мм, наружным диаметром 2,7 мм с дополнительными шестью ребрами по наружному диаметру шириной 0,5 мм и высотой 0,6 мм соответственно. Такое оребрение использовалось с целью дополнительно развить поверхность компактного магнита (площадь поверхности магнита увеличилась в ~ 7 раз) и дополнительно увеличить градиенты магнитного поля вблизи кромок ребер. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,45
Zn - 4,1
Ca - 13,5
Ni - 4,7
Cr - 0,20
Cd - 0,50
Sr - 0,18
Co - 0,11
Pb - 0,10
As - 0,85
Fe - 1,5
Al - 2,9
Mn - 0,11
Определенным недостатком указанного варианта является сравнительно большой вес источника магнитного поля - свыше 220 мг, практически четверть веса контрольной сигареты.
1. The content of certain metals N (μg / cigarette) in the main stream of tobacco smoke for the control batch of cigarettes was:
Metal - N
Cu - 1,1
Zn - 7.0
Ca - 30.5
Ni - 7.6
Cr - 0.6
Cd - 1.3
Sr - 0.5
Co - 0.4
Pb - 0.35
As - 2,3
Fe - 7.3
Al - 6.8
Mn - 0.25
2. The filter element, in which activated carbon is the main sorbent, includes a magnet of the Fe-Al-Ni-Co system of the UNDK35T5AA alloy. The magnet was a cylinder located on the axis of the filter (filter element) with a diameter of 1 mm and a length of 9 mm (weight about 55 mg), was magnetized before assembling the filter and generated mainly a radial magnetic field. The metal content in the main stream of tobacco smoke was:
Metal - N
Cu - 0.9
Zn - 6.0
Ca - 24.5
Ni - 7.2
Cr - 0.5
Cd - 1.0
Sr - 0.3
Co - 0.25
Pb - 0.20
As - 1.6
Fe - 3.2
Al - 5.7
Mn - 0.18
3. The composition of the filter element, in which activated carbon is the main sorbent, includes a composite magnet based on Nd-Fe-B alloy powder and a polypropylene binder, the mass content of the magnetically solid component was 96%, and the weight of the magnet is about 50 mg. The magnet was a cylinder located on the axis of the filter (filter element) with a diameter of 1 mm and a length of 9 mm and was magnetized analogously to example 2. The metal content in the main stream of tobacco smoke was:
Metal - N
Cu - 0.75
Zn - 5.2
Ca - 21.5
Ni - 6.1
Cr - 0.35
Cd - 0.8
Sr - 0.25
Co - 0.15
Pb - 0.14
As - 1.2
Fe - 2.6
Al - 4.8
Mn - 0.15
4. The conditions correspond to example 3. The composite magnet in cross section had the form of a ring with an inner diameter of 2 mm, an outer diameter of 2.7 mm, with an additional six ribs along the outer diameter of a width of 0.5 mm and a height of 0.6 mm, respectively. Such fins were used to further develop the surface of a compact magnet (the surface area of the magnet increased by ~ 7 times) and to further increase the magnetic field gradients near the edges of the ribs. The metal content in the main stream of tobacco smoke was:
Metal - N
Cu - 0.45
Zn - 4.1
Ca - 13.5
Ni - 4.7
Cr - 0.20
Cd - 0.50
Sr - 0.18
Co - 0.11
Pb - 0.10
As - 0.85
Fe - 1.5
Al - 2.9
Mn - 0.11
A certain disadvantage of this option is the relatively large weight of the magnetic field source - over 220 mg, almost a quarter of the weight of the control cigarette.

Аналогичные примерам 2-4 результаты были получены при использовании аналогичных компактных магнитов в комбинации с вторым фильтрующим элементом контрольной сигареты с сорбентом на базе волокон ацетилцеллюлозы. Similar results to Examples 2-4 were obtained using similar compact magnets in combination with a second filter element of a control cigarette with a sorbent based on cellulose acetate fibers.

5. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включен магнитный порошок феррита бария сплава 19БА260. Общий вес магнитного порошка 50 мг, средний размер частиц с кристаллической структурой около 10 мкм. Магнитный и сорбирующий порошок были равномерно перемешаны, намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром, магнитное поле было в основном аксиальным. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,65
Zn - 4,8
Ca - 20,0
Ni - 5,6
Cr - 0,30
Cd - 0,65
Sr - 0,20
Co - 0,15
Pb - 0,12
As - 1,0
Fe - 1,9
Al - 4,6
Mn - 0,15
6. Условия аналогичны примеру 5, однако средний размер частиц порошка составил около 1 мкм при общем весе 40 мг. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,25
Zn - 2,8
Ca - 10,0
Ni - 3,6
Cr - 0,15
Cd - 0,30
Sr - 0,12
Co - 0,08
Pb - 0,06
As - 0,60
Fe - 1,3
Al - 1,9
Mn - 0,06
Включение в состав фильтрующего элемента дополнительного компактного магнита из примера 2 снижало содержание металлов в главной струе табачного дыма еще на ≈10%.
5. The composition of the filter element, in which activated carbon is the main sorbent, includes magnetic powder of barium ferrite of 19BA260 alloy. The total weight of the magnetic powder is 50 mg, the average particle size with a crystalline structure of about 10 microns. The magnetic and sorbent powder were uniformly mixed, an already assembled filter cigarette was magnetized, and the magnetic field was mainly axial. The metal content in the main stream of tobacco smoke was:
Metal - N
Cu - 0.65
Zn - 4.8
Ca - 20.0
Ni - 5.6
Cr - 0.30
Cd - 0.65
Sr - 0.20
Co - 0.15
Pb - 0.12
As - 1,0
Fe - 1.9
Al - 4.6
Mn - 0.15
6. The conditions are similar to example 5, however, the average particle size of the powder was about 1 μm with a total weight of 40 mg. The metal content in the main stream of tobacco smoke was:
Metal - N
Cu - 0.25
Zn - 2.8
Ca - 10.0
Ni - 3.6
Cr - 0.15
Cd - 0.30
Sr - 0.12
Co - 0.08
Pb - 0.06
As - 0.60
Fe - 1.3
Al - 1.9
Mn - 0.06
The inclusion of an additional compact magnet from Example 2 in the filter element reduced the metal content in the main stream of tobacco smoke by another ≈10%.

7. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включены аморфные магнитные пленки сплава Nd-Fe-B. Пленки были получены литьем расплава на быстровращающийся диск с последующим дроблением. Толщина пленок составила ≈ 20 мкм, остальные размеры ≈50-100 мкм. Общий вес магнитных пленок 70 мг. Магнитные пленки и сорбирующий порошок перемешивались, намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром, магнитное поле было в основном аксиальным. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,15
Zn - 1,8
Ca - 7,0
Ni - 1,9
Cr - 0,12
Cd - 0,14
Sr - 0,08
Co - 0,05
Pb - 0,05
As - 0,25
Fe - 0,9
Al - 1,5
Mn - 0,04
На поверхность фильтрующего элемента дополнительно наклеивалась отдельно намагниченная магнитная пленка толщиной 150 мкм, полученная экструзией композиционного магнита на основе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего. Длина участка фильтрующего элемента, на поверхность которого была наклеена пленка, составила 10 мм, ее вес около 200 мг. Дополнительное снижение содержания металлов в главной струе табачного дыма составило от 15% до 25%.
7. The composition of the filter element, in which activated carbon is the main sorbent, includes amorphous magnetic films of the Nd-Fe-B alloy. The films were obtained by casting a melt onto a rapidly rotating disk, followed by crushing. The film thickness was ≈20 μm, the remaining sizes ≈50-100 μm. The total weight of the magnetic films is 70 mg. The magnetic films and the sorbing powder were mixed, an already assembled filter cigarette was magnetized, and the magnetic field was mainly axial. The metal content in the main stream of tobacco smoke was:
Metal - N
Cu - 0.15
Zn - 1.8
Ca - 7.0
Ni - 1.9
Cr - 0.12
Cd - 0.14
Sr - 0.08
Co - 0.05
Pb - 0.05
As - 0.25
Fe - 0.9
Al - 1,5
Mn - 0.04
A separately magnetized magnetic film 150 μm thick was additionally glued onto the surface of the filter element, obtained by extrusion of a composite magnet based on Nd-Fe-B alloy powder and a polypropylene binder. The length of the portion of the filter element on the surface of which the film was glued was 10 mm; its weight was about 200 mg. An additional decrease in the metal content in the main stream of tobacco smoke ranged from 15% to 25%.

8. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом являются волокна ацетилцеллюлозы, дополнительно включены магнитные волокна, полученные экструзией композиционного магнита на основе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего. Средний диаметр волокон составил 25 мкм, общий вес 75 мг. Оба типа волокон перемешивались, намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром. Среднее содержание металлов в главной струе табачного дыма уменьшилось в 2-4 раза по сравнению с контрольными сигаретами. В случае, когда на поверхность бумаги-носителя, химической обработкой которой были получены волокна ацетилцеллюлозы, предварительно наносился и закреплялся мелкодисперсный порошок (размер частицы ≈ 1 мкм) феррита бария общим весом 40 мг рост эффективности фильтрации был сопоставим с примером 6 и превосходил результат, полученный при простом включении порошка в состав фильтрующего элемента на основе ацетилцеллюлозы. 8. The composition of the filter element, in which cellulose acetate fibers are the main sorbent, additionally includes magnetic fibers obtained by extrusion of a composite magnet based on Nd-Fe-B alloy powder and a polypropylene binder. The average fiber diameter was 25 microns, the total weight of 75 mg. Both types of fibers were mixed, an already assembled filter cigarette was magnetized. The average metal content in the main stream of tobacco smoke decreased by 2-4 times compared with control cigarettes. In the case when fine-dispersed powder (particle size ≈ 1 μm) of barium ferrite with a total weight of 40 mg was preliminarily applied and fixed on the surface of the carrier paper, by chemical treatment of which cellulose fibers were obtained, the increase in filtration efficiency was comparable to Example 6 and exceeded the result obtained with the simple inclusion of powder in the composition of the filter element based on cellulose acetate.

9. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является порошок активированного угля, дополнительно включены магнитные волокна, полученные экструзией композиционного магнита на основе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего. Средний диаметр нитей составил 25 мкм, общий вес 70 мг (по примеру 7). Намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром, магнитное поле было в основном аксиальным. Среднее содержание металлов в главной струе табачного дыма уменьшилось в 2,5-4 раза по сравнению с контрольными сигаретами. 9. The composition of the filter element, in which the activated carbon powder is the main sorbent, additionally includes magnetic fibers obtained by extrusion of a composite magnet based on Nd-Fe-B alloy powder and a polypropylene binder. The average diameter of the filaments was 25 μm, the total weight of 70 mg (according to example 7). An already assembled filter cigarette was magnetized, the magnetic field was mainly axial. The average metal content in the main stream of tobacco smoke decreased 2.5-4 times compared with control cigarettes.

10. Условия испытаний совпадают с примером 9, однако на поверхность магнитных волокон дополнительно наносился мелкодисперсный активированный уголь по методу, описанному в патенте SU 1834648. Общий вес нанесенного на поверхность магнитных волокон порошка активированного угля составил около 15 мг, на это количество было снижено содержание "несвязанного" активированного угля в фильтрующем элементе. Дополнительное снижение концентрации металлов в главной струе табачного дыма составило по сравнению с примером не менее 40-50%:
Металл - N
Cu - 0,20
Zn - 1,4
Ca - 6,7
Ni - 1,1
Cr - 0,05
Cd - 0,02
Sr - 0,07
Co - 0,03
Pb - 0,02
As - 0,35
Fe - 0,3
Al - 1,1
Mn - 0,02
Укажем, что во всех примерах 2-10 наряду со снижением концентрации металлов в главной струе табачного дыма существенно уменьшалось содержание смол, окиси углерода, нитрозосоединений и т.д. Особенно значительный выигрыш в эффективности фильтрования был достигнут в примере 10. Возможно, это связано с тем, что частицы (прежде всего ионы) металлов осаждаются на частички дыма и образуют комплексные соединения со сложными органическими молекулами, обеспечивая эффективное воздействие магнитного поля и на изначально нейтральные составляющие табачного дыма.
10. The test conditions coincide with example 9, however, finely dispersed activated carbon was additionally applied to the surface of the magnetic fibers according to the method described in patent SU 1834648. The total weight of the activated carbon powder deposited on the surface of the magnetic fibers was about 15 mg, the amount was reduced by this amount " unbound "activated carbon in the filter element. An additional decrease in the concentration of metals in the main stream of tobacco smoke amounted to at least 40-50% in comparison with the example:
Metal - N
Cu - 0.20
Zn - 1.4
Ca - 6.7
Ni - 1.1
Cr - 0.05
Cd - 0.02
Sr - 0.07
Co - 0.03
Pb - 0.02
As - 0.35
Fe - 0.3
Al - 1,1
Mn - 0.02
We point out that in all examples 2-10, along with a decrease in the concentration of metals in the main stream of tobacco smoke, the content of resins, carbon monoxide, nitroso compounds, etc., was significantly reduced. A particularly significant gain in filtering efficiency was achieved in Example 10. Perhaps this is due to the fact that particles (primarily ions) of metals are deposited on smoke particles and form complex compounds with complex organic molecules, providing an effective effect of the magnetic field on initially neutral components tobacco smoke.

Claims (21)

1. Фильтр для сигарет, включающий по меньшей мере один фильтрующий элемент, отличающийся тем, что в состав по меньшей мере одного фильтрующего элемента включен по меньшей мере один источник постоянного магнитного поля (постоянный магнит) для повышения эффективности сорбции компонентов табачного дыма на фильтре. 1. A filter for cigarettes, comprising at least one filter element, characterized in that at least one source of constant magnetic field (permanent magnet) is included in the composition of at least one filter element to increase the efficiency of sorption of tobacco smoke components on the filter. 2. Фильтр для сигарет по п.1, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля представляет собой намагниченные магнитные частицы в виде порошка, и/или пленок, и/или волокон. 2. The filter for cigarettes according to claim 1, characterized in that the constant magnetic field source is magnetized magnetic particles in the form of powder, and / or films, and / or fibers. 3. Фильтр для сигарет по п.1, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля представляет собой по меньшей мере один намагниченный стержень из магнитотвердого материала. 3. The filter for cigarettes according to claim 1, characterized in that the source of constant magnetic field is at least one magnetized core of hard magnetic material. 4. Фильтр для сигарет п.1 или 3, отличающийся тем, что намагниченный стержень представляет собой литой, и/или спеченный, и/или композиционный постоянный магнит. 4. The filter for cigarettes of claim 1 or 3, characterized in that the magnetized rod is a cast and / or sintered and / or composite permanent magnet. 5. Фильтр для сигарет по п.2, отличающийся тем, что намагниченные магнитные частицы выполнены из магнитотвердого материала. 5. The filter for cigarettes according to claim 2, characterized in that the magnetized magnetic particles are made of hard magnetic material. 6. Фильтр для сигарет по п.2 или 5, отличающийся тем, что намагниченные магнитные частицы выполнены из композиционного магнитотвердого материала. 6. The filter for cigarettes according to claim 2 or 5, characterized in that the magnetized magnetic particles are made of composite magnetically hard material. 7. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 и 6, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет аморфную структуру. 7. A filter for cigarettes according to any one of claims 2, 5 and 6, characterized in that at least a portion of the magnetized magnetic particles has an amorphous structure. 8. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 и 6, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет кристаллическую структуру. 8. A filter for cigarettes according to any one of claims 2, 5 and 6, characterized in that at least a portion of the magnetized magnetic particles has a crystalline structure. 9. Фильтр для сигарет по любому из пп.2 и 5 - 8, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных пленок состоит из не менее чем двух различных слоев. 9. A cigarette filter according to any one of claims 2 and 5 to 8, characterized in that at least a portion of the magnetized magnetic films consists of at least two different layers. 10. Фильтр для сигарет по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что на по меньшей мере часть поверхности намагниченного магнитного стержня нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента. 10. A filter for cigarettes according to any one of claims 3 and 4, characterized in that a layer of non-magnetic material, preferably a sorbent, is deposited on at least a portion of the surface of the magnetized magnetic core. 11. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 9, отличающийся тем, что на по меньшей мере часть поверхности намагниченных магнитных частиц нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента. 11. A filter for cigarettes according to any one of claims 2, 5 to 9, characterized in that a layer of non-magnetic material, preferably a sorbent, is deposited on at least a portion of the surface of the magnetized magnetic particles. 12. Фильтр для сигарет по любому из пп.10 и 11, отличающийся тем, что сорбент представляет собой активированный уголь. 12. A filter for cigarettes according to any one of paragraphs.10 and 11, characterized in that the sorbent is activated carbon. 13. Фильтр для сигарет по любому из пп.2 и 5 - 9, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц нанесена на поверхность немагнитного материала, предпочтительно сорбента. 13. A filter for cigarettes according to any one of claims 2 and 5 to 9, characterized in that at least a portion of the magnetized magnetic particles is deposited on the surface of a non-magnetic material, preferably a sorbent. 14. Фильтр для сигарет по п.13, отличающийся тем, что немагнитный материал представляет собой волокно и/или пленку (ленту). 14. The filter for cigarettes according to item 13, wherein the non-magnetic material is a fiber and / or film (tape). 15. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 8 и 11 - 14, отличающийся тем, что размер частиц намагниченного магнитного порошка не превышает 100 мкм, предпочтительно менее 5 мкм. 15. A filter for cigarettes according to any one of claims 2, 5 to 8 and 11 to 14, characterized in that the particle size of the magnetized magnetic powder does not exceed 100 μm, preferably less than 5 μm. 16. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 9 и 11 - 14, отличающийся тем, что толщина намагниченных магнитных пленок не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 50 мкм. 16. A filter for cigarettes according to any one of claims 2, 5 to 9 and 11 to 14, characterized in that the thickness of the magnetized magnetic films does not exceed 300 microns, preferably less than 50 microns. 17. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 8 и 11 - 14, отличающийся тем, что диаметр намагниченных магнитных волокон не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 20 мкм. 17. A filter for cigarettes according to any one of claims 2, 5 to 8 and 11 to 14, characterized in that the diameter of the magnetized magnetic fibers does not exceed 300 μm, preferably less than 20 μm. 18. Фильтр для сигарет по любому из пп.1 - 17, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля представляет собой комбинацию из намагниченных магнитных частиц и по меньшей мере одного намагниченного стержня. 18. A filter for cigarettes according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the constant magnetic field source is a combination of magnetized magnetic particles and at least one magnetized rod. 19. Фильтр для сигарет по любому из пп.1, 3, 4, 10 и 17, отличающийся тем, что по меньшей мере один намагниченный стержень имеет кольцевую форму. 19. A filter for cigarettes according to any one of claims 1, 3, 4, 10 and 17, characterized in that at least one magnetized rod has an annular shape. 20. Фильтр для сигарет по любому из пп.1 - 19, отличающийся тем, что на участок поверхности фильтра нанесена намагниченная магнитная пленка. 20. A filter for cigarettes according to any one of claims 1 to 19, characterized in that a magnetized magnetic film is applied to a portion of the surface of the filter. 21. Фильтр для сигарет по п.20, отличающийся тем, что нанесенная на участок поверхности фильтра намагниченная магнитная пленка состоит из по меньшей мере двух различных слоев. 21. The filter for cigarettes according to claim 20, characterized in that the magnetized magnetic film deposited on a surface portion of the filter consists of at least two different layers.
RU99106163A 1999-04-02 1999-04-02 Cigarette filter RU2141782C1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106163A RU2141782C1 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Cigarette filter
PCT/RU2000/000108 WO2000059322A1 (en) 1999-04-02 2000-03-30 Cigarette filter
EP00915611A EP1084631A1 (en) 1999-04-02 2000-03-30 Cigarette filter
AU36843/00A AU3684300A (en) 1999-04-02 2000-03-30 Cigarette filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106163A RU2141782C1 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Cigarette filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2141782C1 true RU2141782C1 (en) 1999-11-27

Family

ID=20217700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106163A RU2141782C1 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Cigarette filter

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1084631A1 (en)
AU (1) AU3684300A (en)
RU (1) RU2141782C1 (en)
WO (1) WO2000059322A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7669259B2 (en) * 2005-11-17 2010-03-02 Hill-Rom Services, Inc. Stowing birthing bed foot section
UA92214C2 (en) * 2006-03-31 2010-10-11 Филип Моррис Продактс С.А. Filter element, a cigarette, comprising thereof, and a method for making the filter element
US20070235049A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Philip Morris Usa Inc. Magnetic filter elements and cigarettes having magnetic filter elements
US8534294B2 (en) 2009-10-09 2013-09-17 Philip Morris Usa Inc. Method for manufacture of smoking article filter assembly including electrostatically charged fiber
US10724224B2 (en) 2016-03-31 2020-07-28 Frog Creek Partners, LLC Storm drain grate and filter apparatus and method
WO2017172337A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 Frog Creek Partners, LLC Removable catch basin filter insert and lifting apparatus
CN106387997A (en) * 2016-07-06 2017-02-15 常州迪力卫生材料有限公司 Decomposition-type filtration cigarette holder and manufacturing method thereof
US10897927B2 (en) 2017-01-16 2021-01-26 Frog Creek Partners, LLC Nonlinear flexible magnetic filter element

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU915834A1 (en) * 1980-07-21 1982-03-30 Kd Polt Inst Filter for smoking articles
US5191905A (en) * 1990-03-16 1993-03-09 Costarica Sogo Kaihatsu Co., Ltd. Filter cigarette having filter containing absorptive synthetic graft polymer fibers produced from irradiated polyethylene reacted with vapor phase styrene or absorptive synthetic magnetic fibers
RU2023476C1 (en) * 1991-04-16 1994-11-30 Азербайджанский индустриальный университет им.М.Азизбекова Magnetic gas-cleaning device

Also Published As

Publication number Publication date
EP1084631A1 (en) 2001-03-21
AU3684300A (en) 2000-10-23
WO2000059322A1 (en) 2000-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6848450B2 (en) Cigarette filter using intermetallic compounds
RU2141782C1 (en) Cigarette filter
JP2003530866A (en) Molded microcavity fiber cigarette filters impregnated with flavoring substances
EP1276547B1 (en) High efficiency cigarette filters having shaped micro cavity fibers impregnated with adsorbent or absorbent materials
US5657772A (en) Smoking article and filter therefor
US8172925B2 (en) Multi-functional cabin air filter
AU612777B2 (en) Molecular sieve arrangement
RU2010545C1 (en) Cigarette filter
AU2001253738A1 (en) Cigarette filters of shaped micro cavity fibers impregnated with flavorant materials
TW200300333A (en) Continuous process for impregnating solid adsorbent particles into shaped micro-cavity fibers and fiber filters
US20050126481A1 (en) Continuous process for retaining solid adsorbent particles on shaped micro-cavity fibers
WO1991013558A1 (en) Filter-tipped cigarette
JP2005536221A (en) Tobacco filters containing non-functionalized porous polyaromatic resins for removing gas phase components from mainstream tobacco smoke
US4350173A (en) Filter material
JP2001526913A (en) Polyphenol compounds or derivatives thereof used as free radical scavengers for tobacco filters
US7229552B1 (en) Water purification apparatus and system
JPH02241541A (en) Absorbable magnetic particles
Zhang et al. New environmental selective micro-mesoporous carbonaceous sorbent for eliminating tobacco specific nitrosamines and lead ion
JP2006034127A (en) Cigarette filter with high selectively removing ability of formaldehydes
JP2000236864A (en) Filter material for reducing injurious substance in tobacco smoke
JPS58501009A (en) Manufacturing method of zero standard serum
WO2004091326A1 (en) Tobacco filter
JPH0616699B2 (en) Tobacco smoke filter
JPH0523159A (en) Cigarette filter
RU2330592C1 (en) Filter for cigarettes