RU2511836C1 - Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр - Google Patents
Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511836C1 RU2511836C1 RU2012146095/12A RU2012146095A RU2511836C1 RU 2511836 C1 RU2511836 C1 RU 2511836C1 RU 2012146095/12 A RU2012146095/12 A RU 2012146095/12A RU 2012146095 A RU2012146095 A RU 2012146095A RU 2511836 C1 RU2511836 C1 RU 2511836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulose
- acid
- cigarette filter
- sulfate
- adjusted
- Prior art date
Links
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 title claims abstract description 37
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims abstract description 44
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 23
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- -1 ester salt Chemical class 0.000 claims description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 7
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 6
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 6
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 6
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 claims description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 4
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 claims description 4
- 150000004028 organic sulfates Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ULHLNVIDIVAORK-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)C(O)CC(O)=O.OC(=O)C(O)CC(O)=O ULHLNVIDIVAORK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002494 Zein Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 claims description 3
- 229960004667 ethyl cellulose Drugs 0.000 claims description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960000448 lactic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 claims description 3
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004208 shellac Substances 0.000 claims description 3
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 claims description 3
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 claims description 3
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 claims description 3
- WEPNHBQBLCNOBB-FZJVNAOYSA-N sucrose octasulfate Chemical compound OS(=O)(=O)O[C@@H]1[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H](COS(=O)(=O)O)O[C@]1(COS(O)(=O)=O)O[C@@H]1[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](COS(O)(=O)=O)O1 WEPNHBQBLCNOBB-FZJVNAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005019 zein Substances 0.000 claims description 3
- 229940093612 zein Drugs 0.000 claims description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 claims 5
- NBTMNFYXJYCQHQ-UHFFFAOYSA-N (2,3,4,5,6-pentasulfooxycyclohexyl) hydrogen sulfate Chemical compound OS(=O)(=O)OC1C(OS(O)(=O)=O)C(OS(O)(=O)=O)C(OS(O)(=O)=O)C(OS(O)(=O)=O)C1OS(O)(=O)=O NBTMNFYXJYCQHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RCMPDPZUFZOHKM-BTVCFUMJSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O RCMPDPZUFZOHKM-BTVCFUMJSA-N 0.000 claims 2
- 229940081735 acetylcellulose Drugs 0.000 claims 2
- UZZYXUGECOQHPU-UHFFFAOYSA-M n-octyl sulfate Chemical compound CCCCCCCCOS([O-])(=O)=O UZZYXUGECOQHPU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 229940067739 octyl sulfate Drugs 0.000 claims 2
- 229940032147 starch Drugs 0.000 claims 2
- UZZYXUGECOQHPU-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid monooctyl ester Natural products CCCCCCCCOS(O)(=O)=O UZZYXUGECOQHPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract 1
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 14
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 11
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 2
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 2
- DBSABEYSGXPBTA-RXSVEWSESA-N (2r)-2-[(1s)-1,2-dihydroxyethyl]-3,4-dihydroxy-2h-furan-5-one;phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O DBSABEYSGXPBTA-RXSVEWSESA-N 0.000 description 1
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- 229920003134 Eudragit® polymer Polymers 0.000 description 1
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- MIJPAVRNWPDMOR-ZAFYKAAXSA-N L-ascorbic acid 2-phosphate Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(OP(O)(O)=O)=C1O MIJPAVRNWPDMOR-ZAFYKAAXSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- DVKFVGVMPLXLKC-PUGXJXRHSA-N [(2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2s,3s,4s,5r)-3,4-dihydroxy-2,5-bis(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] dihydrogen phosphate Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@]1(CO)[C@@]1(OP(O)(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 DVKFVGVMPLXLKC-PUGXJXRHSA-N 0.000 description 1
- OGFOUYXQSAFFLQ-YZJMRIMCSA-L [Na+].[Na+].P(=O)([O-])([O-])O.O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO Chemical compound [Na+].[Na+].P(=O)([O-])([O-])O.O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO OGFOUYXQSAFFLQ-YZJMRIMCSA-L 0.000 description 1
- IZOGOQYNGUKONF-YZJMRIMCSA-L [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O IZOGOQYNGUKONF-YZJMRIMCSA-L 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003289 ascorbyl group Chemical group [H]O[C@@]([H])(C([H])([H])O*)[C@@]1([H])OC(=O)C(O*)=C1O* 0.000 description 1
- 229940071097 ascorbyl phosphate Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N chelidonic acid Natural products OC(=O)C1=CC(=O)C=C(C(O)=O)O1 PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- YVIGPQSYEAOLAD-UHFFFAOYSA-L disodium;dodecyl phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCCCCCOP([O-])([O-])=O YVIGPQSYEAOLAD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WUIJQWLICXXNNE-UHFFFAOYSA-L disodium;octyl phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCOP([O-])([O-])=O WUIJQWLICXXNNE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000007903 gelatin capsule Substances 0.000 description 1
- 239000001087 glyceryl triacetate Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940067741 sodium octyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- WFRKJMRGXGWHBM-UHFFFAOYSA-M sodium;octyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCOS([O-])(=O)=O WFRKJMRGXGWHBM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
- A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
- A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
- A24D3/067—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by functional properties
- A24D3/068—Biodegradable or disintegrable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к разлагаемому в окружающей среде сигаретному фильтру, содержащему фильтрующий элемент из пластифицированного жгута ацетата целлюлозы и обертку заглушки, окружающую указанный фильтрующий элемент, который дополнительно включает слабую органическую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, инкапсулированные в матричном материале, причем указанная рН- отрегулированная соль сложного эфира имеет рН меньше или равный 8, причем указанный матричный материал инкапсулирует указанную слабую кислоту и указанную рН-отрегулированную соль сложного эфира, находясь в контакте со жгутом. Технический результат заключается в обеспечении высвобождения сильной кислоты для обеспечения ускорения разложения жгута целлюлозы. 2 н. и 16 з.п. ф-лы.
Description
2420-189669RU/015
РАЗЛАГАЕМЫЙ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ СИГАРЕТНЫЙ ФИЛЬТР
ОПИСАНИЕ
Область техники
Настоящее изобретение направлено на разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр.
Уровень техники
Опубликованная заявка США 2009/0151738, включенная сюда путем ссылки, раскрывает разлагаемый сигаретный фильтр, получаемый посредством контактирования сигаретного жгута из ацетата целлюлозы, в одном варианте исполнения, со смесью водорастворимого матричного материала и комбинации слабой органической кислоты и соединения, которое может быть гидролизовано до сильной кислоты.
Соединения, которые могут быть гидролизованы до сильной кислоты, идентифицированы как: сульфат целлюлозы, додецилсульфат, аскорбил-2-сульфат, аскорбил-2-фосфат, пентаоксид фосфора, сложные эфиры на основе пентаоксида фосфора, нитрат целлюлозы, 2-этилгексилфосфат, и их комбинации. Эти соединения представляют собой сложные эфиры сильных кислот, и многие являются нестабильными (это значит, что они будут разлагаться за относительно короткий период времени, и тем самым делает их непригодными к использованию во многих вариантах применения). Поэтому эти сложные эфиры обычно поставляются промышленностью в виде соли сложного эфира. Эти соли сложных эфиров устойчивы и не разлагаются со временем подобно их несолевым вариантам. Однако их стабильность не позволяет использовать их в данной заявке.
Соответственно этому, вышеуказанные соединения, которые могут быть гидролизованы до сильных кислот, должны быть модифицированы, чтобы сделать их действие в данной заявке более активным (то есть, с гидролизом до сильных кислот, которые, в свою очередь, катализируют разложение ацетата целлюлозы).
Сущность изобретения
Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр включает фильтрующий элемент из пластифицированного жгута ацетата целлюлозы и обертку заглушки, окружающую указанный фильтрующий элемент. Слабую органическую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира инкапсулируют в матричном материале, который находится в контакте со жгутом. рН-отрегулированная соль сложного эфира имеет рН меньше или равный 8. Когда сигаретный фильтр выбрасывают в окружающую среду, вода высвобождает слабую кислоту и соль сложного эфира из матричного материала. Слабая кислота гидролизует сложный эфир, высвобождая сильную кислоту. Сильная кислота катализирует разложение жгута ацетата целлюлозы. (Слабая кислота также гидролизует жгут ацетата целлюлозы, но после того, как генерируется сильная кислота, сильная кислота становится доминирующим кислотным катализатором для разложения жгута из ацетата целлюлозы).
Описание изобретения
Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр в основном включает фильтрующий элемент (или фильтрующую заглушку), выполненный из пластифицированного жгута ацетата целлюлозы, обертку заглушки, окружающую фильтрующий элемент, и слабую органическую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, инкапсулированные в матричном материале. Инкапсулированные материалы находятся в контакте со жгутом. Каждый из этих компонентов будет более подробно обсужден ниже.
Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр, как использовано здесь, имеет отношение к сигаретному фильтру, который будет разлагаться под воздействием окружающей среды вне помещения (то есть, под воздействием дождя, росы, или других источников воды). Степень разложения является, как минимум, достаточной для преобразования всего ацетата целлюлозы или его части (в сигаретных фильтрах ацетат целлюлозы в основном имеет Степень Замещения (D.S.) 2,0-2,6) в целлюлозу (D.S.≤1,0), и, как максимум, достаточной для преобразования ацетата целлюлозы в глюкозу. Период времени для такого разложения является меньшим, чем время для разложения эквивалентного количества необработанного ацетата целлюлозы, и обычно может составлять несколько месяцев (например, 2-6 месяцев или менее).
Фильтрующий элемент, выполненный из пластифицированного жгута ацетата целлюлозы, и обертка заглушки являются традиционными. Жгут ацетата целлюлозы представляет собой диацетат целлюлозы с величиной D.S. в диапазоне от 2,0 до 2,6. Впоследствии их присоединяют к табачному стержню сигареты известным способом.
Слабые органические кислоты включают: аскорбиновую кислоту, лимонную кислоту, молочную кислоту, никотиновую кислоту, гидроксиянтарную кислоту (яблочную кислоту), и их комбинации. Предпочтительными являются аскорбиновая кислота и лимонная кислота.
РН-отрегулированные соли сложного эфира включают такие соли, как органические сульфаты и органические фосфаты. Сложные эфиры неорганических сильных кислот могут быть нестабильными и легко разлагаются, так что их применимость в настоящей заявке может быть ограничена. Поэтому эти сложные эфиры стабилизируют превращением в их солевые формы. Однако эти неорганические соли сложных эфиров настолько устойчивы, что они могут с трудом подвергаться гидролизу и высвобождать соответствующую сильную кислоту. Если же регулировать рН неорганической соли сложного эфира, то она является несколько менее стабильной и гидролизуется легче. Под регулированием рН подразумевается, что некоторая часть металлического фрагмента (обычно натрия или калия, но без ограничения этим) неорганической соли сложного эфира, но не он весь, диссоциирует (и тем самым величина рН неорганической соли сложного эфира в растворе снижается, то есть, раствор становится более кислым). рН следует устанавливать на уровне меньше или равном 8, или в диапазоне рН 2,5-8. В еще одном варианте исполнения диапазон рН может составлять 3-7,5. В еще одном варианте исполнения диапазон рН может составлять 4-7. В еще одном варианте исполнения диапазон рН может составлять 5,3-7. Чем ниже рН, тем быстрее происходит разложение; однако, если рН является слишком низким, нестабильность соединения может оказывать негативное влияние. Дополнительно, предпочтительны органические соединения, которые содержат многочисленные фрагменты сильных кислот, поскольку, когда они гидролизуются, они будут высвобождать большее количество сильной кислоты.
Такие соли, как органические сульфаты, включают, но не ограничиваются таковыми: гексанатриевую соль гексасульфата инозита; октанатриевую соль октасульфата сахарозы; такие соли, как сульфат целлюлозы; додецилсульфат; натриевая соль сульфата глюкозы; аскорбилсульфат натрия; лаурилсульфат натрия; натриевая соль сульфата крахмала; октилсульфат натрия; и их комбинации.
Такие соли, как органические фосфаты, включают, но не ограничиваются таковыми: гексакалиевую соль гексафосфата инозита; динатриевую соль фосфата сахарозы; динатриевую соль фосфата глюкозы; динатриевую соль аскорбилфосфата; динатриевую соль лаурилфосфата; натриевую соль фосфата крахмала; 2-этилгексилфосфат; динатриевую соль октилфосфата; и их комбинации.
Количество рН-отрегулированной соли сложного эфира должно быть достаточным для стимулирования разложения всего жгута ацетата целлюлозы или его части с большей скоростью, нежели для эквивалентного необработанного фильтрующего элемента. Например, в одном варианте осуществления изобретения продолжительность разложения может составлять 2-6 месяцев. Количество рН-отрегулированной соли сложного эфира будет зависеть, например, от: веса ацетата целлюлозы в фильтрующем элементе, желательной продолжительности разложения фильтрующего элемента, и выбранной рН-отрегулированной соли сложного эфира (названо лишь несколько факторов).
Например, если намеченная продолжительность разложения составляет 2-6 месяцев, то, в одном варианте исполнения, количество кислоты, выделяющейся из рН-отрегулированной соли сложного эфира, может варьировать в диапазоне 2-200% по весу от ацетата целлюлозы в фильтрующем элементе. В еще одном варианте исполнения, для достижения таких же желательных результатов, как указано выше, количество кислоты, выделяющейся из рН-отрегулированной соли сложного эфира, может варьировать в диапазоне 5-100% по весу от ацетата целлюлозы. В еще одном дополнительном варианте исполнения количество кислоты, выделяющейся из рН-отрегулированной соли сложного эфира, может варьировать в диапазоне 10-50% по весу от ацетата целлюлозы.
Матричный материал может представлять собой любой водорастворимый и/или водопроницаемый материал, который может инкапсулировать (то есть, содержать слабую органическую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира); но в контакте с водой будет растворяться и/или пропускать воду для смешивания со слабой кислотой и рН-отрегулированной солью сложного эфира. При смешивании начинается катализируемый кислотой гидролиз рН-отрегулированной соли сложного эфира. Со временем катализатор(-ры) мигрирует(-ют) в фильтр из ацетата целлюлозы или окурок и стимулирует(-ют) гидролиз фильтра из ацетата целлюлозы или окурка. Инкапсулирование является важным по меньшей мере из двух соображений: во-первых, инкапсулирование предотвращает преждевременный гидролиз, и, во-вторых, сохраняет срок годности при хранении продукта (фильтра). Водорастворимый матричный материал может представлять собой ацетат целлюлозы (D.S.=0,8 ±0,2), карбоксиметилцеллюлозу (CMC), этилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу (НРС), гидроксипропилметилцеллюлозу (НРМС), метилцеллюлозу, полиэтиленгликоль (PEG), поливинилацетат, поливиниловый спирт, крахмал, сахар, и их комбинации. Сахара могут представлять собой глюкозу, сахарозу, лактозу, и их комбинации. Во многих вариантах исполнения водорастворимый матричный материал может представлять собой карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, поливиниловый спирт, полиэтиленгликоль, и их комбинации. Водопроницаемые материалы могут включать этилцеллюлозу, шеллак, зеин (проламиновый белок, находящийся в кукурузе), ацетат целлюлозы (D.S.=2,0-2,6), фталат целлюлозы, пористые силиконовые эластомеры (то есть, кремнийорганические эластомеры с добавлением PEG, где PEG вымывают растворением для формирования пор), сложные эфиры акриловой кислоты (например, имеющиеся в продаже на рынке под торговым наименованием EUDRAGIT от фирмы Evonik Degussa Corp., Пискатавэй, Нью-Джерси), и их комбинации.
Количество матричного материала должно быть достаточным для полного инкапсулирования слабой органической кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира. Полное инкапсулирование имеет отношение к покрытию и изолированию слабой органической кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира так, что они не могут катализировать гидролиз, пока вода не растворит по меньшей мере часть матричного материала. В основном, весовое отношение слабой органической кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира к водорастворимому матричному материалу может варьировать в диапазоне 0,75-4,0:1. В одном варианте исполнения соотношение может составлять 2:1.
Слабая органическая кислота и рН-отрегулированная соль сложного эфира, и матричный материал могут быть в форме покрытия или частицы, находящейся в контакте со жгутом. Смотри публикацию патентного документа США № 2009/0151738, включенную здесь ссылкой.
Покрытие может быть нанесено на жгут ацетата целлюлозы после изготовления жгута (то есть, не добавляется в прядильный раствор), и/или на обертку заглушки. В одном варианте исполнения смесь может быть нанесена в виде покрытия на жгут до формирования фильтрующего элемента. Например, в традиционной машине для изготовления заглушки раствор смеси может быть набрызган на пластифицированный жгут перед прохождением жгута через гарнитуру или во время него. В альтернативном варианте, после формирования фильтрующего элемента раствор смеси может быть впрыснут (например, через шприц) в жгут. В еще одном варианте исполнения смесь может быть добавлена в виде покрытия (или нанесена) как линия на внутренней поверхности обертки заглушки.
Частица может быть добавлена в фильтрующий элемент во время изготовления сигаретного фильтра. Частица, как использовано здесь, может означать, например: единственную частицу, включающую смесь (которая может быть заключена в желатиновую капсулу или покрыта защитным барьерным покрытием, или без инкапсуляции или покрытия), или гранулу из смеси, или порошок из смеси, или таблетку из смеси (например, самой смеси отдельно или с традиционным связующим агентом для таблеток). Частица может быть добавлена к ацетату целлюлозы фильтрующего элемента до (или в ходе) формирования фильтрующего элемента. Например, в традиционной машине для изготовления заглушки частица из смеси может быть введена в пластифицированный жгут перед прохождением жгута через гарнитуру или во время него.
Альтернативно, частица содержит слабую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, окруженные внутренним слоем водорастворимого или водопроницаемого материала, и наружным слоем из ацетата целлюлозы, имеющего D.S. в диапазоне 2,0-2,6, окружающим внутренний слой. Эта конструкция частицы изложена в патентном документе США с серийным № 12/687912, поданном 15 января 2010 года, включенном здесь ссылкой. Далее описаны компоненты этого варианта исполнения.
Слабая кислота и рН-отрегулированная соль сложного эфира являются такими, как описано ранее.
Внутренний слой и наружный слой, который окружает и инкапсулирует слабую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира так, что 1) избыток воды не просто вымывает слабую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, и имеется достаточное количество слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира на протяжении времени, чтобы катализировать гидролиз, 2) предотвращает восприятие дымом запаха слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира, иного, нежели ацетата целлюлозы, который может оказывать вредное воздействие на вкусовые качества дыма, и 3) облегчает связывание частицы с нитями в жгуте традиционными связующими материалами для жгута, например, такими как триацетин, или триацетат глицерина. Внутренний и наружный слои могут действовать совместно для регулирования высвобождения слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира, и наружный слой действует для маскирования вкуса слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира, и внутреннего слоя, и для облегчения связывания.
Внутренний слой представляет собой водорастворимый материал или водопроницаемый материал. Эти материалы могут представлять собой любые материалы, которые могут инкапсулировать (то есть, содержать слабую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира); но в контакте с водой будут либо растворяться и тем самым позволять катализировать гидролиз, либо пропускать воду и после этого обеспечивать возможность высвобождения катализатора. В случае водорастворимого материала вода будет превращать этот материал в гель, и гелеобразный материал затем может регулировать перемещение воды в сердцевину или выход катализатора из сердцевины. Кроме того, гелеобразный материал может набухать, чем затем может разрушать наружный слой. Инкапсулирование является важным по меньшей мере по двум причинам: во-первых, инкапсулирование предотвращает преждевременный гидролиз, и, во-вторых, сохраняет срок годности при хранении продукта (фильтра). Водорастворимый матричный материал и водопроницаемый материал являются такими, как описано выше.
Наружный слой представляет собой ацетат целлюлозы с D.S. 2,0-2,6. Ацетат целлюлозы с D.S. 2,0-2,6 является водопроницаемым. Этот ацетат целлюлозы предпочтительно имеет такое же или примерно такое же D.S., как и жгут волокон («примерно такое же» означает, что D.S. находится в пределах ±25% D.S. жгута волокон).
Количество внутреннего слоя и наружного слоя должно быть достаточным для полного инкапсулирования (или окружения) слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира. Полное инкапсулирование (или окружение) имеет отношение к покрытию и изолированию слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира так, что они не могут катализировать гидролиз, пока вода не проникнет сквозь наружный слой и не растворит по меньшей мере часть водорастворимого материала (или проникнет сквозь водопроницаемый материал) внутреннего слоя. Например, внутренний слой может варьировать в диапазоне 5-100% по весу от слабой кислоты и рН-отрегулированной соли сложного эфира, или 5-30% по весу в еще одном варианте исполнения. Наружный слой может варьировать в диапазоне 5-100% по весу или 5-30% по весу в еще одном варианте исполнения. В альтернативном варианте, количество внутреннего слоя и наружного слоя может быть выполнено сопоставимым со степенью задержки, то есть, «периодом полупревращения». Период полупревращения представляет собой время, необходимое для того, чтобы каталитический материал снизил величину рН раствора на ½ первоначального рН. В приведенных ниже данных 1 мл воды приблизительно эквивалентен объему стандартного сигаретного фильтра. В настоящем изобретении период полупревращения материала должен составлять по меньшей мере 25 минут, или быть в диапазоне 25-1000 минут, или 50-500 минут, или 75-300 минут.
ПРИМЕРЫ
В нижеследующих примерах исследовано влияние регулирования рН неорганической соли сложного эфира и температуры на скорость разложения сигаретных фильтров из ацетата целлюлозы.
рН-отрегулированную натриевую соль сульфата целлюлозы получили следующим образом:
1. 2 грамма натриевой соли сульфата целлюлозы, приобретенной в фирме Fischer Scientific (Acros), растворили в 200 мл деминерализованной воды при перемешивании. Тем самым приготовили 1%-ный раствор.
2. Сразу после растворения измерили величину рН раствора с помощью рН-метра, в то же время с непрерывным перемешиванием раствора. РН раствора было равно 9.
3. Одномолярный раствор соляной кислоты добавляли по каплям с использованием шприца емкостью 1000 микролитров, пока не получили рН=7.
4. Повторили стадии 1-3 для получения 1%-ного раствора сульфата целлюлозы с величиной рН 5 и 3.
5. Контрольный раствор имел 2 грамма натриевой соли сульфата целлюлозы, растворенной в 200 мл деминерализованной воды при перемешивании.
6. К каждому из четырех растворов, маркированных «рН=9», «рН=7», «рН=5», «рН=3», добавили 2 грамма лимонной кислоты.
Фильтровые стержни обработали вышеуказанными растворами следующим образом:
1. Удалили бумагу из 80 пластифицированных фильтровых стержней (24,45 мм × 102 мм).
2. Эти стержни разделили на 4 группы по 20.
3. 20 стержней погрузили в раствор с рН=9 и оставили до насыщения.
4. Извлекли стержни с помощью пинцетов, оставили для стекания и поместили на пластиковый лист для высыхания на воздухе (3-4 дня).
5. Повторили стадии 3-4 для образцов «рН=7», «рН=5», «рН=3».
6. Затем сухие стержни подразделили на группы по 10 стержней и поместили в банки.
7. Банки маркировали следующим образом:
| 21° Цельсия рН=9 | 30° Цельсия рН=9 |
| 21° Цельсия рН=7 | 30° Цельсия рН=7 |
| 21° Цельсия рН=5 | 30° Цельсия рН=5 |
| 21° Цельсия рН=3 | 30° Цельсия рН=3 |
Стержни протестировали на потерю степени замещения (DS) со временем. Значение D.S. рассчитали по времени удерживания на основе известных стандартных образцов ацетата целлюлозы. Использовали метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC), основанный на работе автора T.R. Floyd, а именно, Floyd, T.R. «Chemical Characterization of Cellulose Acetate by Non-exclusion Liquid Chromatography («Химическая характеристика ацетата целлюлозы с помощью неэксклюзионной жидкостной хроматографии»)», J. Chromatogr. 1993, том 629, стр. 243-254. Преимущество состоит в том, что значение D.S. может быть рассчитано по малоразмерным образцам (<0,3 г). Этим обеспечивается основное преимущество по сравнению с традиционным методом титрования раствора 2,0-граммового образца (стандарт ASTM D871-91). Метод HPLC не является столь же точным, как методика согласно ASTM; однако методом HPLC легко отслеживаются потери D.S. HPLC-анализ ограничен нижним значением D.S. на уровне 1,5. Это обусловлено тем, что ацетат целлюлозы с D.S. ниже 1,5 не растворяется в ацетоне. Таблицы 1-3 обобщают результаты HPLC-испытания. Таблица 3 сравнивает градиенты уравнений регрессии. Данные показывают, что чем ниже исходный рН раствора натриевой соли сульфата целлюлозы, тем быстрее гидролизуется (разлагается) фильтровый стержень из пластифицированного ацетата целлюлозы. Кроме того, скорость разложения повышается с температурой.
| Таблица 1 | |||
| Исходный рН сульфата целлюлозы | Уравнение регрессии при 21° Цельсия для степени замещения | Коэффициент корреляции | |
| Образец 1 | 9 | y=-0,0024х+2,4757 | 0,985 |
| Образец 2 | 7 | y=-0,003х+2,4625 | 0,982 |
| Образец 3 | 5 | y=-0,0031х+2,4639 | 0,989 |
| Образец 4 | 3 | y=-0,0031х+2,4659 | 0,995 |
| Таблица 2 | |||
| Исходный рН сульфата целлюлозы | Уравнение регрессии при 30° Цельсия для степени замещения | Коэффициент корреляции | |
| Образец 1 | 9 | y=-0,0037х+2,4517 | 0,931 |
| Образец 2 | 7 | y=-0,0052х+2,4669 | 0,999 |
| Образец 3 | 5 | y=-0,0053х+2,4667 | 0,984 |
| Образец 4 | 3 | y=-0,008х+2,5004 | 0,959 |
| Таблица 3 | ||||
| Исходный рН сульфата целлюлозы | Повышение скорости при 21° Цельсия на основе рНА | Повышение скорости при 30° Цельсия на основе рНА | Повышение скорости на основе температурыВ | |
| Образец 1 | 9 | 1 | 1 | 1,5 |
| Образец 2 | 7 | 1,3 | 1,4 | 1,7 |
| Образец 3 | 5 | 1,3 | 1,4 | 1,7 |
| Образец 4 | 3 | 1,3 | 2,2 | 2,6 |
| А. Представляет собой величину градиента регрессии каждого образца, каждая деленная на градиент регрессии Образца 1. В. Представляет собой величину градиентов регрессии одного и того же образца при двух температурах: (Образец 1 при 30°С/Образец 1 при 21°С) |
||||
Процентное содержание нерастворимого в ацетоне материала определяли для образца через 56 дней. Образцы были обработаны по следующей методике для получения нерастворимого в ацетоне материала и перечислены в таблице 4.
1. Образец величиной 20 миллиметров отрезали от обработанного фильтрового стержня и взвесили.
2. Образец промыли водой для удаления лимонной кислоты, натриевой соли сульфата целлюлозы, уксусной кислоты и любых остаточных солей.
3. Образцы оставили для высыхания на воздухе в течение 3 дней перед регистрацией их веса.
4. Образцы растворили в 10 мл ацетона, затем отфильтровали и промыли избытком ацетона.
5. Отфильтрованный материал оставили для высыхания на воздухе перед регистрацией его веса.
| Таблица 4 | ||||
| Исходный рН сульфата целлюлозы | Вес экстрагиро-ванного водой образца - граммов | Вес нераство-римого в ацетоне остатка - граммов | Процентов нераствори-мого в ацетоне вещества | |
| Образец 1, 21°С | 9 | 0,1203 | 0 | 0 |
| Образец 2, 21°С | 7 | 0,1174 | 0,0065 | 5,54 |
| Образец 3, 21°С | 5 | 0,1328 | 0,0102 | 7,68 |
| Образец 4, 21°С | 3 | 0,1234 | 0,0135 | 10,94 |
| Образец 1, 30°С | 9 | 0,1293 | 0,0106 | 8,20 |
| Образец 2, 30°С | 7 | 0,1284 | 0,0165 | 12,85 |
| Образец 3, 30°С | 5 | 0,1173 | 0,0169 | 14,41 |
| Образец 4, 30°С | 3 | 0,1158 | 0,02 | 17,27 |
Данные в таблице 4 показывают обратную взаимозависимость между исходным рН натриевой соли сульфата целлюлозы и процентным содержанием нерастворимого в ацетоне вещества. Чем ниже исходный рН натриевой соли сульфата целлюлозы, тем выше процентное содержание нерастворимого в ацетоне вещества. Повышение температуры оказывает непосредственное влияние на процентное содержание нерастворимого в ацетоне вещества. Эти данные демонстрируют, что фильтровые стержни из пластифицированного ацетата целлюлозы разлагаются или гидролизуются быстрее, когда обработаны рН-отрегулированной натриевой солью сульфата целлюлозы. Материал сульфата целлюлозы с более низким рН является более чувствительным к гидролизу, катализируемому органической кислотой. Гидролиз высвобождает гидросульфат натрия, соль сильной минеральной кислоты с величиной pKa=1,9. Гидросульфат натрия становится доминирующим катализатором, который усиливает разложение или гидролиз фильтров из пластифицированного ацетата целлюлозы. Это обеспечивает возможность гибкого конструирования в плане того, насколько быстрым желательно разложение выброшенных сигаретных фильтров/окурков.
Настоящее изобретение может быть реализовано в других формах без выхода за пределы его смысла и существенных признаков, и, соответственно этому, в плане определения области изобретения следует ориентироваться скорее на пункты прилагаемой патентной формулы, нежели на вышеприведенное описание.
Claims (18)
1. Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр, содержащий фильтрующий элемент из пластифицированного жгута ацетата целлюлозы и обертку заглушки, окружающую указанный фильтрующий элемент, который дополнительно включает:
слабую органическую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, инкапсулированные в матричном материале, причем указанная рН-отрегулированная соль сложного эфира имеет рН меньше или равный 8, причем указанный матричный материал инкапсулирует указанную слабую кислоту и указанную рН-отрегулированную соль сложного эфира, находясь в контакте со жгутом.
слабую органическую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, инкапсулированные в матричном материале, причем указанная рН-отрегулированная соль сложного эфира имеет рН меньше или равный 8, причем указанный матричный материал инкапсулирует указанную слабую кислоту и указанную рН-отрегулированную соль сложного эфира, находясь в контакте со жгутом.
2. Сигаретный фильтр по п.1, в котором указанный рН находится в диапазоне 1-8.
3. Сигаретный фильтр по п.1, в котором указанный рН находится в диапазоне 4-7.
4. Сигаретный фильтр по п.1, в котором указанная рН-отрегулированная соль сложного эфира включает такие соли, как органические сульфаты и/или органические фосфаты.
5. Сигаретный фильтр по п.4, в котором указанная рН-отрегулированная соль органического сульфата выбрана из группы, состоящей из: аскорбилсульфата, сульфата целлюлозы, сульфата глюкозы, гексасульфата инозита, лаурилсульфата, октилсульфата, сульфата крахмала, октасульфата сахарозы, и их комбинаций.
6. Сигаретный фильтр по п.1, в котором указанная слабая органическая кислота выбрана из группы, состоящей из аскорбиновой кислоты, лимонной кислоты, молочной кислоты, никотиновой кислоты, гидроксиянтарной кислоты (яблочной кислоты), и их комбинаций.
7. Сигаретный фильтр по п.1, в котором указанный матричный материал представляет собой водорастворимый материал и/или водопроницаемый материал.
8. Сигаретный фильтр по п.7, в котором указанный водорастворимый матричный материал выбран из группы, состоящей из: ацетата целлюлозы (D.S.=0,8±0,2), карбоксиметилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, полиэтиленгликоля, поливинилацетата, поливинилового спирта, крахмала, сахара, и их комбинаций.
9. Сигаретный фильтр по п.7, в котором указанный водопроницаемый материал выбран из группы, состоящей из: этилцеллюлозы, шеллака, зеина, ацетата целлюлозы (D.S.=2,0-2,6), фталата целлюлозы, пористых силиконовых эластомеров, сложных эфиров акриловой кислоты, и их комбинаций.
10. Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр, который включает фильтрующий элемент из пластифицированного жгута ацетата целлюлозы и обертку заглушки, окружающую указанный фильтрующий элемент, который дополнительно включает:
частицу, включающую слабую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, причем указанная рН-отрегулированная соль сложного эфира имеет рН меньше или равный 8, окруженные внутренним слоем из водорастворимого или водопроницаемого материала, и наружным слоем из ацетата целлюлозы, имеющего D.S. в диапазоне 2,0-2,6, окружающим указанный внутренний слой.
частицу, включающую слабую кислоту и рН-отрегулированную соль сложного эфира, причем указанная рН-отрегулированная соль сложного эфира имеет рН меньше или равный 8, окруженные внутренним слоем из водорастворимого или водопроницаемого материала, и наружным слоем из ацетата целлюлозы, имеющего D.S. в диапазоне 2,0-2,6, окружающим указанный внутренний слой.
11. Сигаретный фильтр по п.10, в котором указанный рН находится в диапазоне 1-8.
12. Сигаретный фильтр по п.10, в котором указанный рН находится в диапазоне 4-7.
13. Сигаретный фильтр по п.10, в котором указанная рН-отрегулированная соль сложного эфира включает такие соли, как органические сульфаты и/или органические фосфаты.
14. Сигаретный фильтр по п.13, в котором указанная рН-отрегулированная соль органического сульфата выбрана из группы, состоящей из: аскорбилсульфата, сульфата целлюлозы, сульфата глюкозы, гексасульфата инозита, лаурилсульфата, октилсульфата, сульфата крахмала, октасульфата сахарозы, и их комбинаций.
15. Сигаретный фильтр по п.10, в котором указанная слабая органическая кислота выбрана из группы, состоящей из аскорбиновой кислоты, лимонной кислоты, молочной кислоты, никотиновой кислоты, гидроксиянтарной кислоты (яблочной кислоты), и их комбинаций.
16. Сигаретный фильтр по п.10, в котором указанный матричный материал представляет собой водорастворимый материал и/или водопроницаемый материал.
17. Сигаретный фильтр по п.16, в котором указанный водорастворимый матричный материал выбран из группы, состоящей из: ацетата целлюлозы (D.S.=0,8±0,2), карбоксиметилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, полиэтиленгликоля, поливинилацетата, поливинилового спирта, крахмала, сахара, и их комбинаций.
18. Сигаретный фильтр по п.16, в котором указанный водопроницаемый материал выбран из группы, состоящей из: этилцеллюлозы, шеллака, зеина, ацетата целлюлозы (D.S.=2,0-2,6), фталата целлюлозы, пористых силиконовых эластомеров, сложных эфиров акриловой кислоты, и их комбинаций.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/749,543 | 2010-03-30 | ||
| US12/749,543 US8327856B2 (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Environmentally degradable cigarette filter |
| PCT/US2011/027645 WO2011123221A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-03-09 | Environmentally degradable cigarette filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2511836C1 true RU2511836C1 (ru) | 2014-04-10 |
Family
ID=44708173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012146095/12A RU2511836C1 (ru) | 2010-03-30 | 2011-03-09 | Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8327856B2 (ru) |
| EP (1) | EP2552262A4 (ru) |
| JP (1) | JP5543661B2 (ru) |
| KR (1) | KR101386347B1 (ru) |
| CN (1) | CN102892317B (ru) |
| BR (1) | BR112012024662A2 (ru) |
| CA (1) | CA2793298C (ru) |
| MX (1) | MX2012011372A (ru) |
| MY (1) | MY152469A (ru) |
| RU (1) | RU2511836C1 (ru) |
| SG (1) | SG184269A1 (ru) |
| UA (1) | UA103728C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011123221A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120080044A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Aiger Group Ag | Cigarette filter including chemical compositions adapted to decompose cellulose acetate |
| US20130220349A1 (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Celanese Acetate Llc | Deformable tablet with water triggered catalyst release |
| JP5225489B1 (ja) | 2012-06-14 | 2013-07-03 | 株式会社ダイセル | タバコフィルター |
| CN103126071A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-05 | 云南烟草科学研究院 | 一种能降低烟气烟碱释放量的嘴棒 |
| US12029236B2 (en) | 2013-09-05 | 2024-07-09 | SWM Holdings US, LLC | Coated plug wrap for a smoking article |
| KR102288257B1 (ko) * | 2019-10-25 | 2021-08-10 | 주식회사 케이티앤지 | 천연식물소재를 함유한 기능성 담배필터, 담배 및 그 제조방법 |
| CN114688668B (zh) * | 2022-03-23 | 2023-10-03 | 四川长虹电器股份有限公司 | 用于空气净化器产品的组合式光催化滤网及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219200C2 (ru) * | 1999-03-11 | 2003-12-20 | Джапан Тобакко Инк. | Биоразлагаемая целлюлозоацетатная структура и табачный фильтр |
| US20090151738A1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Celanese Acetate Llc | Degradable cigarette filter |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2881772A (en) | 1956-02-29 | 1959-04-14 | Eastman Kodak Co | Tobacco smoke filters |
| AU591248B2 (en) * | 1986-03-27 | 1989-11-30 | Kinaform Technology, Inc. | Sustained-release pharaceutical preparation |
| US5417682A (en) * | 1991-01-30 | 1995-05-23 | Alza Corporation | Device for administering active agent to biological environment |
| US5750145A (en) * | 1995-07-28 | 1998-05-12 | Bristol-Myers Squibb Company | Stable gelatin coated aspirin tablets |
| JP3677332B2 (ja) * | 1995-10-20 | 2005-07-27 | ダイセル化学工業株式会社 | たばこフィルター用素材およびそれを用いたたばこフィルター |
| JP2931810B1 (ja) * | 1998-03-31 | 1999-08-09 | 日本たばこ産業株式会社 | 生分解性セルロースアセテート成形品およびたばこ用フィルタープラグ |
-
2010
- 2010-03-30 US US12/749,543 patent/US8327856B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-03-09 SG SG2012071353A patent/SG184269A1/en unknown
- 2011-03-09 JP JP2013502602A patent/JP5543661B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-09 RU RU2012146095/12A patent/RU2511836C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-03-09 EP EP11763203.4A patent/EP2552262A4/en not_active Withdrawn
- 2011-03-09 CA CA2793298A patent/CA2793298C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-09 BR BR112012024662A patent/BR112012024662A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-03-09 CN CN201180016418.6A patent/CN102892317B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-09 MX MX2012011372A patent/MX2012011372A/es active IP Right Grant
- 2011-03-09 MY MYPI2012004359 patent/MY152469A/en unknown
- 2011-03-09 KR KR1020127027624A patent/KR101386347B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2011-03-09 WO PCT/US2011/027645 patent/WO2011123221A1/en active Application Filing
- 2011-09-03 UA UAA201212378A patent/UA103728C2/ru unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219200C2 (ru) * | 1999-03-11 | 2003-12-20 | Джапан Тобакко Инк. | Биоразлагаемая целлюлозоацетатная структура и табачный фильтр |
| US20090151738A1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Celanese Acetate Llc | Degradable cigarette filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2793298A1 (en) | 2011-10-06 |
| EP2552262A1 (en) | 2013-02-06 |
| CA2793298C (en) | 2014-04-29 |
| KR20120135425A (ko) | 2012-12-13 |
| WO2011123221A1 (en) | 2011-10-06 |
| BR112012024662A2 (pt) | 2016-06-07 |
| CN102892317A (zh) | 2013-01-23 |
| JP2013523122A (ja) | 2013-06-17 |
| CN102892317B (zh) | 2015-11-25 |
| US20110240045A1 (en) | 2011-10-06 |
| JP5543661B2 (ja) | 2014-07-09 |
| EP2552262A4 (en) | 2014-02-19 |
| KR101386347B1 (ko) | 2014-04-16 |
| SG184269A1 (en) | 2012-11-29 |
| MX2012011372A (es) | 2012-11-12 |
| UA103728C2 (ru) | 2013-11-11 |
| MY152469A (en) | 2014-10-15 |
| US8327856B2 (en) | 2012-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2511836C1 (ru) | Разлагаемый в окружающей среде сигаретный фильтр | |
| JP5584137B2 (ja) | 分解可能な紙巻き煙草のフィルター | |
| US4715390A (en) | Matrix entrapment of flavorings for smoking articles | |
| EP1856991B1 (en) | Cigarette filter material and cigarette filter | |
| CN102711533B (zh) | 可降解的香烟过滤嘴：带有多层涂层的丸粒 | |
| EP2733193B1 (en) | Fragrance-supporting low-adsorption particles, cigarette filter, filter cigarette, and method for manufacturing fragrance-supporting low-adsorption particles | |
| EP3089602B1 (en) | Smoking article with liquid delivery material | |
| EP0363288A1 (en) | Tobacco smoke filters and process for production thereof | |
| CN108095189B (zh) | 一种皮芯型保水滤棒及其制备方法 | |
| EP2253232A1 (en) | Adsorbent for main cigarette smoke components and cigarette filter | |
| GB1101242A (en) | Improvements in or relating to dry spinning of cellulose esters | |
| JPS5941397B2 (ja) | 香料を含むビ−ズ状ゲルおよびこれを含有するたばこ製品 | |
| US3338249A (en) | Filter material for tobacco smoke | |
| CN117244522A (zh) | 可降低烟气中焦油及co的硅藻土颗粒的制备方法及其应用于卷烟滤棒 | |
| TH64395B (th) | ตัวกรองบุหรี่ชนิดสามารถย่อยสลายได้ทางสิ่งแวดล้อม |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160310 |