RU50767U1 - Сигарета с фильтром - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области табачной промышленности и может найти применение при изготовлении сигарет с фильтром. Сигарета 1 с фильтром состоит из табачного стержня 2, например, изготовленного из измельченного табака, заключенного в оболочку, и присоединенным к ним на одном из торцов трубчатым пористым фильтром 3, снабженным перфорацией для воздушной вентиляции 4. Трубчатый пористый фильтр 3 выполнен в виде гидрофобной обертки, заполненной сердечником из жгута волокон фильтрующего материала, в частности, ацетатных волокон, ацетат-целлюлозных волокон, целлюлозных волокон, лиоцелловых волокон или волокон термопластика, например, полипропилена, образующего пористый элемент 5. Помимо этого трубчатый пористый фильтр 3 содержит, по меньшей мере, одну капсулу 6, выполненную в виде водостойкой герметичной оболочки, например из металла, в частности алюминия, тантала, серебра, золота или платины, либо из полимера, в частности полипропилена, полистирола или полиэтилена низкого давления, либо из керамики, в частности фаянса, фарфора или стеклокерамики, заполненной деионизованной или дистиллированной водой и размещенную по существу в центре упомянутого сердечника. На внешней или на внутренней стороне оболочки, либо на обоих сторонах упомянутой оболочки капсулы одновременно выполнены насечки так, чтобы обеспечить ее локальное разрушение в зоне выполнения насечки (или любой из насечек) при приложении усилия к гидрофобной обертке в интервале значений от 20 до 95 граммов. Кроме этого, на границе с табачным стержнем трубчатый пористый фильтр содержит фильтрующий слой из гранул активированного угля. Технический результат при использовании устройства в соответствии с настоящей полезной моделью состоит в повышении степени фильтрации табачного дыма.

Description

Полезная модель относится к области табачной промышленности и может найти применение при производстве сигарет с фильтром.

Известен фильтр для сигарет [1], состоящий из пористого фильтрующего стержня цилиндрической формы, заключенного в воздухонепроницаемую оболочку. Пористый фильтрующий стержень снабжен продольными каналами, длина которых меньше длины фильтрующего стержня. В зоне между упомянутыми каналами и концом пористого фильтрующего стержня, соединенного с табачным стержнем, в оболочке выполнен кольцевой ряд отверстий для подачи воздуха в фильтр, при этом в зоне каждого из продольных каналов выполнены дополнительные отверстия для подачи воздуха в тело пористого фильтрующего стержня меньшего диаметра, чем отверстия кольцевого ряда. Известное техническое решение обеспечивает при курении сигареты понизить концентрацию смол во вдыхаемом курильщиком табачном дыме при сохранении нормальной величины перепада давления проходящего через тело пористого фильтрующего стержня потока сигаретного дыма.

Недостатком этого известного технического решения является низкий уровень фильтрации сигаретного дыма.

Известен фильтр для табачных изделий [2], представляющий собой цилиндрический стержень из волокнистого материала, при этом волокна в материале цилиндрического стержня расположены слоями, наклоненными по отношению к поверхности фильтра с образованием конусообразных элементов. Волокна указанных слоев ориентированы произвольно, а у основания элементов они расположены с большей плотностью, чем на наклонных сторонах, образуя оболочку фильтра. В свою очередь конусообразные элементы формируют из волокон, придающих жесткость (для этого предпочтительно используют мягкие породы древесины, полученные из экстрагированных альфа-целлюлозных химически очищенных веществ) и тонких волокон, обеспечивающих собственно фильтрацию табачного дыма, в качестве которых выступают вещества из группы, содержащей экспарто, эвкалипт и хлопок.

Помимо этого, цилиндрический стержень из волокнистого материала содержит присадки, входящие в состав группы: каолин, карбонат кальция, активированный уголь и двуатомную землю, а также крахмал и влагопрочные смолы (полиамины и/или полиэтиленамины), играющие роль связующего. Дополнительно фильтр может быть снабжен синтетическими волокнами, представляющими собой полиолефиновые волокна.

В целом структура известного фильтра сигаретного дыма позволяет повысить эффективность фильтрации за счет организации преимущественно радиального течения и очистки табачного дыма через тонкие волокна.

Недостатком данного устройства изделий является низкий уровень фильтрации табачного дыма.

Известно фильтрующее средство для сигарет в виде стержня [3], в котором волокнистый материал выполнен в виде двухкомпонентных волокон, содержащих сердцевину из термопластичного материала, по существу, полностью окруженную оболочкой из полимера, выбранного из группы, состоящей из ацетата целлюлозы, сополимера этилена и винилового спирта. Двухкомпонентные волокна имеют средний диаметр не более 10 мкм, а в качестве их сердцевины применен полипропилен. При этом на двухкомпонентные волокна нанесена добавка в виде активированного угля, а в местах соприкосновения двухкомпонентные волокна скреплены между собой так, что образуют пустоты являющиеся непрерывным извилистым путем для прохождения табачного дыма.

Создание конструкцией фильтрующего средства для сигарет условий относительно более длительного времени контакта табачного дыма с активированным углем, обеспечиваемых за счет наличия извилистого пути прохождения указанного табачного дыма, позволяет повысить эффективность его фильтрации.

Однако недостатком рассматриваемого технического решения по-прежнему остается низкий уровень очистки табачного дыма от нежелательных для здоровья курильщика сигареты газообразных примесей и сопутствующих курению аэрозольных частиц, интенсивно образующихся в процесса пиролиза табака.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату аналогом, принятым в качестве прототипа [4], является сигарета с фильтром, образованная табачным стержнем из измельченного табака, который помещен в оболочку, и присоединенным к нему соосно с одного из торцов трубчатым пористым фильтром. Трубчатый пористый фильтр состоит из сердечника, сформированного из жгута волокон фильтрующего материала и помещенных (диспергированных) в тело жгута микрокапсул, состоящих из оболочки (пираглутамата натрия или метилцеллюлозы) и внутренней части, представляющей собой по существу ядро (хлорофиллин или растительное масло). Кроме того, в жгуте волокон фильтрующего материала может быть диспергирована «сухая вода» (dry water). Источником «сухой воды» в прототипе выступает пескообразная структура, представляющая собой комбинацию высокодисперсных частиц метилированного диоксида кремния (SiO₂) и присоединенной к ним воды.

Недостатком прототипа является низкая степень фильтрации табачного дыма вследствие того, что метилированный диоксид кремния (являющийся физическим носителем «сухой воды») представляет собой высокодисперсный порошок, размеры которого практически соизмеримы с размерами пор в жгуте волокон фильтрующего материала, вследствие чего при создании непрерывного слоя из указанного пескообразного поглотителя табачного дыма между табачным стержнем и ротовой полостью табакокурильщика, имеет место быть значительное (свыше 20 м.м. водяного столба) увеличение сопротивления потоку газовой составляющей табачного дыма со всеми вытекающими отсюда негативными ощущениями для табакокурильщика (в частности, уменьшением удовольствия от курения). Следовательно, формирования упомянутого непрерывного слоя поглотителя табачного дыма в фильтре сигареты в виде сплошного слоя «сухой воды» принципиально невозможно, что также ограничивает его фильтрационные возможности.

В основу заявляемой полезной модели положена задача снижения уровеня опасности табакокурения.

Технический результат от использования настоящей полезной модели ожидается в виде повышения степени фильтрации табачного дыма.

Указанный технический результат достигается тем, что сигарета с фильтром, образованная табачным стержнем, заключенным в оболочку, и присоединенным к нему на одном из торцов трубчатым пористым фильтром, выполненным в виде обертки, заполненной сердечником из жгута волокон фильтрующего материала, позиционированных в нем воды и, по меньшей мере, одной капсулы, состоящей из герметичной оболочки и жидкого ядра, причем капсула позиционирована по существу в центре сердечника, вода размещена в капсуле в качестве жидкого ядра, а герметичная оболочка капсулы выполнена водостойкой.

Целесообразно, чтобы в качестве жидкого ядра была использована деионизованная вода.

Предпочтительно, чтобы в качестве жидкого ядра была использована дистиллированная вода.

Имеет значение, чтобы в качестве материала герметичной оболочки капсулы был использован металл, полимер или керамика.

Желательно, чтобы в качестве металла герметичной оболочки капсулы был использован металл из ряда: алюминий, тантал, серебро, золото, платина.

Целесообразно, чтобы в качестве полимера герметичной оболочки капсулы был использован полимер из ряда: полипропилен, полистирол, полиэтилен низкого давления.

Имеет значение, чтобы в качестве керамики герметичной оболочки капсулы была использована керамика из ряда: фаянс, фарфор, стеклокерамика.

Предпочтительно, чтобы герметичная оболочка капсулы была снабжена, по меньшей мере, одной насечкой.

Целесообразно, чтобы насечка на герметичной оболочке капсулы была выполнена с внешней, с внутренней или с обеих сторон одновременно.

Желательно, чтобы герметичная оболочка была выполнена с возможностью ее разгерметизации по насечке при приложении к обертке усилия в интервале значений от 20 до 95 граммов.

Имеет значение, чтобы табачный стержень был изготовлен из измельченного табака.

Предпочтительно, чтобы обертка трубчатого пористого фильтра была изготовлена гидрофобной.

Желательно, чтобы в обертке трубчатого пористого фильтра была выполнена перфорация для воздушной вентиляции.

Целесообразно, чтобы на границе с табачным стержнем трубчатый пористый фильтр содержал фильтрующий слой из гранул активированного угля.

Имеет значение, чтобы жгут волокон фильтрующего материала был выполнен из материала ряда: ацетатное волокно, ацетат-целлюлозное волокно, целлюлозное волокно, лиоцелловое волокно, волокно термопластика.

Сопоставительный анализ устройства-прототипа и предлагаемой к защите полезной модели позволил установить, что заявляемый объект промышленной собственности отличается от устройства-прототипа признаком, характеризующими позиционирование капсулы по существу в центре сердечника, а также признаками, характеризующими размещение воды в капсуле в качестве жидкого ядра и выполнением ее герметичной оболочки водостокой.

Это обстоятельство дает основание полагать о соответствии предлагаемого объекта промышленной собственности критерию полезной модели «новизна».

Предлагаемое устройство иллюстрируется следующими графическими материалами:

- на Фиг.1 схематично представлен внешний вид сигареты с фильтром, снабженным перфорацией для воздушной вентиляции;

- на Фиг.2 изображено сечение А-А из Фиг.1;

- на Фиг.3 схематично представлен фрагмент «вид Б» из Фиг.2;

- на Фиг.4 схематично представлен фрагмент «вид В» из Фиг.2;

- на Фиг.5 условно изображено поперечное сечение части сердечника пористого фильтра с пленкой воды на свободной поверхности волокон в межволоконном воздушном пространстве.

Перечень позиций:

1. Сигарета.

2. Табачный стержень.

3. Трубчатый пористый фильтр

4. Перфорация для воздушной вентиляции.

5. Пористый элемент трубчатого фильтра.

6. Капсула.

7. Гидрофобная обертка.

8. Герметичная водостойкая оболочка.

9. Вода.

10. Двухсторонняя прямоугольная насечка на герметичной оболочке.

11. Сферическая насечка с внутренней стороны герметичной оболочки.

12. Двухсторонняя М-образная насечка на герметичной оболочке.

13. Трапециидальная насечка на внешней стороне герметичной оболочки.

14. Треугольная насечка на внутренней стороне герметичной оболочки.

15. Волокна сердечника пористого фильтра.

16. Межволоконное воздушное пространство.

17. Пленка воды.

Сигарета 1(Фиг.1) содержит табачный стержень 2 (Фиг.1), который в предпочтительном варианте выполнения может быть изготовлен из прессованного измельченного табака. Табачный стержень 2 (Фиг.1) заключен в трубчатую оболочку, что придает сигарете необходимую прочность, препятствует произвольному рассыпанию табака и обеспечивает стабилизацию скорости его термоистления. В качестве материала оболочки используют курительную бумагу, предпочтительно содержащую в массовом соотношении 10%-45% окиси магния и/или гидроокиси магния, а также лен, целлюлозное волокно и противовоспламенительные

добавки, такие как лимоннокислый калий или углекислый калий. Курительная бумага путем дополнительной обработки в электростатическом поле («электростатическое перфорирование») приобретает пористость в диапазоне от 50 до 250 ед. CORESTA. Плотность набивки курительного материала внутри трубчатой оболочки может составлять от 80 до 300 мг/см³, однако более типичное значение плотности набивки измельченного табака составляет 130-180 мг/см³. Под «трубчатостью» подразумевается пустотелое изделие, имеющее боковую стенку и любую требуемую форму сечения, в частности круглую, прямоугольную, многогранную, овальную или квадратную. Со стороны одного из торцов табачного стержня 2 (Фиг.1) к сигарете 1 (Фиг.1) соосно примыкает трубчатый пористый фильтр 3 (Фиг.1), форма сечения которого преимущественно идентична форме сечения оболочке сигареты 1(Фиг.1). Трубчатый пористый фильтр 3 (Фиг.1) снабжен механически выполненной перфорацией для целей воздушной вентиляции 4 (Фиг.1), (в иных терминах «воздушного подсоса», «воздушного обогащения»), которая обеспечивает общепринятый диапазон (не менее 30%, но не более 85%) разбавления потока табачного дыма, засасываемого в ротовую полость табакокурильщика при затяжке сигаретой 1 (Фиг.1), порцией свежего воздуха, не содержащего никаких компонентов табачного дыма. Трубчатый пористый фильтр 3 (Фиг.1) состоит из пористого элемента 5 (Фиг.1 и Фиг.2), представляющего собой жгут волокон фильтрующего материала, по меньшей мере, одной капсулы 6 (Фиг.1) и непористой (так называемой «муштуковой») гидрофобной обертки 7 (Фиг.2). Жгут волокон пористого материала (в целом 48000-50000 денье) образуют волокна (около 2,5-2,9 денье на нить), которые могут быть сформированы из минерального, полимерного или металлического сырья. Однако предпочтительнее использовать ацетатные волокна, ацетат-целлюлозные волокна, целлюлозные волокна, лиоцелловые волокна и волокна из термопластика, в частности полипропилена.

В силу большей дешевизны исходного сырья для изготовления пористого элемента 5 (Фиг.2) могут быть использованы также филаментная пакля или крепированная бумага. Гидрофобная обертка 7 (Фиг.2) может изготавливаться из полимерного материала, например, полистирола,

или из бумаги, плакированной полиэтиленом. Капсулу 6 (Фиг.2) образуют герметичная оболочка 8 (Фиг.2 и Фиг.3) с заполняющей ее в качестве жидкого ядра водой 9 (Фиг.2). В силу этой причины герметичная оболочка должна обладать свойством водостойкости, по существу сводящемся к ее водонерастворимости. По указанной причине в качестве материала герметичной оболочки используют металл, полимер, а также керамику. Из металлов предпочтительно применение алюминия, тантала, серебра, золота или платины, из полимеров желательно использование полипропилена, полистирола или полиэтилена низкого давления, а из керамики наиболее приемлемы для применения фаянс, фарфор или стеклокерамика.

Форма капсулы может быть произвольной, предпочтительно использование форм с максимальным отношением герметичного объема к площади поверхности, например шаровая, цилиндрическая и т.п.

Несмотря на то, что капсула 6 (Фиг.1) размещается по существу в центре сердечника, она снабжена по меньшей мере одной насечкой для позиционирования зоны разгерметизации. Форма насечек может быть различная, например двухсторонняя прямоугольная насечка на герметичной оболочке 10 (Фиг.3), сферическая насечка с внутренней стороны герметичной оболочки 11 (Фиг.3), трапециидальная насечка на внешней стороне герметичной оболочки 13 (Фиг.2), треугольная насечка с внутренней стороны герметичной оболочки 14 (Фиг.2). Параметры насечки насечек) в состав которых входят в основном глубина и площадь насечки, выбираются исходя из принятой по технологическим соображениям формы насечки (насечек), месте ее размещения и свойств материала герметичной оболочки 8 (Фиг.2 и Фиг.3), включая толщину стенки герметичной оболочки, по известным правилам и законам сопротивления материалов так, чтобы при приложении к гидрофобной обертке 7 (Фиг.2) усилия в диапазоне значений от 20 до 95 граммов обеспечивалась контролируемая (в зоне насечки или насечек) разгерметизация капсулы 6 (Фиг.1). При разгерметизации капсулы 6 (Фиг.1) на поверхности волокон сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5), характерный диаметр которых может составлять от 0,25 до 4 мкм, в межволоконном воздушном пространстве

16 (Фиг.4 и Фиг.5) формируется тонкая пленка воды 17 (Фиг.5), распространяющейся из жидкого ядра капсулы 6 (Фиг.1).

Предлагаемое техническое решение реализуют следующим образом.

ПРИМЕР 1.

Используют пять стандартных блоков сигарет с фильтром, изготовленных в соответствии с ISO 3402 (вес сигареты 874±20 мг). Методом взвешивания отбирают партию в количестве 40 шт. сигарет 1 (Фиг.1) с фильтром таким образом, чтобы различия в их весе не превышало величины в 1 мг. Из отсортированного количества сигарет с фильтром 20 шт. оставляют в качестве эталонной партии, а в каждой из оставшихся 20 шт. отобранных сигарет с фильтром в центральной части трубчатого пористого фильтра 3 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) в жгуте волокон фильтрующего материала из целлюлозы механическим микрофрезерованием формируют углубление, в которое помешают по одной капсуле 6 (Фиг.1). После этого повторно производят взвешивание каждой сигареты 1 (Фиг.1) и регистрируют приобретенный каждой их них новый весовой показатель. Имплантированная капсула 6 (Фиг.1) имеет цилиндрическую форму, герметичная оболочка 8 (Фиг.2 и Фиг.3) которой выполнена из полиэтилена низкого давления. Торцы капсулы 6 (Фиг.1) герметизированы посредством термосварки. С внутренней стороны герметичной оболочки 8 (Фиг.2 и Фиг.3) капсулы 6 (Фиг.1) была сформирована сферическая насечка 11 (Фиг.3) площадью около 2 мм². В качестве жидкого ядра в капсулу 6 (Фиг.1) введена деионизованная вода 9 (Фиг.2). Модифицированный таким образом трубчатый пористый фильтр 3 (Фиг.1) сохраняет примерно 50% от своего исходного объема, что было установлено по результатам индивидуального взвешивания удаленных механическим микрофрезерованием волокон сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5), значение которых варьировалось в интервале от 98 мг до 103 мг. Затем на автоматической курительной машине устанавливают режим курения сигареты 1 (Фиг.1) с параметрами по ISO 4387 (объем вдыхания 35 мл, время вдыхания 2 секунды, и пауза между вдохами 58 секунд). Далее практически одновременно разгерметизируют имплантированные в пористый элемент трубчатого фильтра 5 (Фиг.1 и Фиг.2) капсулы

6 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) путем приложении 20-граммового усилия к гидрофобной обертке 7 (Фиг.2) каждой модифицированной в соответствии с предметом настоящего объекта притязаний сигареты 1 (Фиг.1) и устанавливают их трубчатыми пористыми фильтрами 3 (фиг.1) в рабочие отверстия автоматической курительной машины. За это время пленка воды 17 (Фиг.5) обволакивает в межволоконном воздушном пространстве 16 (Фиг.4 и Фиг.5) волокна сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.5), существенно увеличивая тем самым фильтрующие свойства последнего. Без промедления запускают работу автоматической курительной машины. По завершению процесса термо-истления («выкуривания») табачного стержня 2 (Фиг.1) было произведено взвешивание использованных трубчатых пористых фильтров 3 (Фиг.1). В результате количественного анализа фильтрата табачного дыма, произведенного посредством взвешивания указанных образцов, сравнения их веса с отделенными от табачного стержня 1 (Фиг.1) трубчатыми пористыми фильтрами сохраненных эталонных сигарет 1 (Фиг.1) и учета поправок на вес, обусловленных привнесенным весом имплантированных в волокна сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5) капсул 6 (Фиг.1), выявлено, что при «выкуривании» сигареты 1 (Фиг.1) с фильтром на автоматической курительной машине произошло увеличение веса сердечника пористого фильтра на величину, не выходящую за пределы интервала значений от 33 до 35 мг. По отношению к исходному веса пористого элемента трубчатого фильтра 5 (Фиг.1 и Фиг.2), составляющему в среднем 200 мг, эта весовая прибавка за счет присутствия фильтрата табачного дыма составляет около 17%.

С целью качественного анализа состава фильтрата, использованные трубчатые пористые фильтры 3 (Фиг.1) 20 шт. «выкуренных» на автоматической курительной машине сигарет 1 (Фиг.1) на 24 часа были помещены в 150 мл этанола, состав которого затем подвергся спектральному анализу. Результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма в соответствии с настоящим примером в обобщенном виде анализируются ниже.

ПРИМЕР 2.

Используют пять стандартных блоков сигарет с фильтром, изготовленных в соответствии с ISO 3402 (вес сигареты 874±20 мг). Методом взвешивания отбирают партию в количестве 40 шт. сигарет с фильтром таким образом, чтобы различия в их весе не превышало 1 мг. Из отсортированного количества сигарет с фильтром 20 шт. оставляют в качестве эталонной партии, а в каждой из оставшихся 20 шт. отобранных сигарет с фильтром в центральной части трубчатого пористого фильтра 3 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) в жгуте волокон фильтрующего материала из ацетат-целлюлозы механическим микрофрезерованием формируют углубление, в которое помешают по две капсулы 6 (Фиг.1). После этого снова производят взвешивание каждой сигареты 1 (Фиг.1) и регистрируют приобретенный каждой их них новый весовой показатель. Каждая имплантированная капсула 6 (Фиг.1) имеет форму приближенную к форме шара, собранного из двух полусфер. При этом герметичная оболочка 8 (Фиг.2 и Фиг.3) первой капсулы 6 (фиг.1) изготовлена из фольги алюминия, а вторая - из фольги серебра. Контур соединения полусфер капсулы 6 (Фиг.1) герметизирован посредством соединения через слой «холодной» сварки. С внутренней и внешней сторон первой (алюминиевой) герметичной оболочки 8(Фиг.2 и Фиг.3) капсулы 6 (Фиг.1) сформирована двухстороння прямоугольная насечка 10 (Фиг.3) площадью около 1 мм². На серебряной герметичной оболочки 8 (Фиг.2 и Фиг.3) второй капсулы 6 (Фиг.1) сделана двухсторонняя М-образная насечка 12 (Фиг.3) площадью около 1,5 мм². В качестве жидкого ядра в обе капсулы 6(Фиг.1) была помещена дистиллированная вода 9 (Фиг.2). Модифицированный таким образом трубчатый пористый фильтр 3 (Фиг.1) сохраняет примерно 29% от своего исходного объема, что установлено по результатам индивидуального взвешивания удаленных механическим микрофрезерованием волокон сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5), значение которых изменялись в интервале от 56 мг до 60 мг. Затем на автоматической курительной машине устанавливают режим курения сигареты 1 (Фиг.1) с параметрами по ISO 4387 (объем вдыхания 35 мл, время вдыхания 2 секунды, и пауза между вдохами 58 секунд). Далее практически одновременно разгерметизируют имплантированные в пористый

элемент трубчатого фильтра 5 (Фиг.1 и Фиг.2) капсулы 6 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) путем приложении 50-граммового усилия к гидрофобной обертке 7 (Фиг.2) каждой модифицированной в соответствии с предметом настоящего объекта притязаний сигареты 1 (Фиг.1) и устанавливают их трубчатыми пористыми фильтрами 3 (фиг.1)в рабочие отверстия автоматической курительной машины. Пленка воды 17 (Фиг.5) обволакивает в межволоконном воздушном пространстве 16 (Фиг.4 и Фиг.5) волокна сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.5), существенно увеличивая тем самым его фильтрующие свойства. Без промедления запускают работу автоматической курительной машины. По завершению процесса термоистления («выкуривания») табачного стержня 2 (Фиг.1) было произведено взвешивание использованных трубчатых пористых фильтров 3 (Фиг.1). В результате количественного анализа фильтрата табачного дыма, произведенного посредством взвешивания указанных образцов, сравнения их веса с отделенными от табачного стержня 1 (Фиг.1) трубчатыми пористыми фильтрами сохраненных эталонных сигарет 1 (Фиг.1) и учета поправок на вес, обусловленных привнесенным весом имплантированных в волокна сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5) капсул 6(Фиг.1), было установлено, что при «выкуривании» сигареты 1 (Фиг.1) с фильтром на автоматической курительной машине произошло увеличение веса сердечника пористого фильтра на величину, не выходящую за пределы интервала значений от 22 до 25 мг. По отношению к исходному веса пористого элемента трубчатого фильтра 5 (Фиг.1 и Фиг.2), составляющему в среднем 210 мг, эта весовая прибавка за счет фильтрата табачного дыма составляет около 11,2%.

С целью качественного анализа состава фильтрата, использованные трубчатые пористые фильтры 3 (Фиг.1) 20 шт. «выкуренных» на автоматической курительной машине сигарет 1 (Фиг.1) на 24 часа были помещены в 150 мл этанола, состав которого затем подвергся спектральному анализу. Результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма в соответствии с настоящим примером в обобщенном виде представлены ниже.

ПРИМЕР 3.

Используют пять стандартных блоков сигарет с фильтром, изготовленных в соответствии с ISO 3402 (вес сигареты 874±20 мг). Методом взвешивания отбирают партию в количестве 40 шт. сигарет с фильтром таким образом, чтобы различия в их весе не превышало 1 мг. Из отсортированного количества сигарет с фильтром 20 шт. оставляют в качестве эталонной партии, а в каждой из оставшихся 20 шт. отобранных сигарет с фильтром в центральной части трубчатого пористого фильтра 3 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) в жгуте волокон фильтрующего материала из полипроплена механическим микрофрезерованием формируют углубление, в которое помешают по три капсулы 6 (Фиг.1). После этого повторно производят взвешивание каждой сигареты 1 (Фиг.1) и регистрируют приобретенный каждой их них новый весовой показатель. Все три имплантированные капсулы 6 (Фиг.1) имеют форму составной «летающей тарелки», состоящая из идентичных двух частей герметичная оболочка 8 (Фиг.2 и Фиг.3) которой выполнена соответственно из фаянса, фарфора и стеклокерамики. Контур соединения обоих составных частей всех трех капсул 6 (Фиг.1) герметизирован посредством «холодной» сварки. Герметичные оболочки 8 (Фиг.2 и Фиг.3) всех трех капсул капсулы 6 (Фиг.1) снабжены шестью трапецеидальными насечками на внешней стороны поверхности 13 (Фиг.3) и тремя треугольными насечками, расположенными на внутренней стороны поверхности 14 (Фиг.3) каждой из герметичных оболочек 8 (Фиг.2 и Фиг.3), суммарная площадь которых равна около 6 мм².

В качестве жидкого ядра в первую и вторую капсулы 6 (Фиг.1) закачена деионизованная вода 9 (Фиг.2), а в третью - дистиллированная вода. Модифицированный таким образом трубчатый пористый фильтр 3 (Фиг.1) сохраняет примерно 50% от своего исходного объема, что установлено по результатам индивидуального взвешивания удаленных механическим микрофрезерованием волокон сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5), значение которых изменялись в интервале от 99 мг до 106 мг. Затем на автоматической курительной машине устанавливают режим курения сигареты 1 (Фиг.1) с параметрами по ISO 4387 (объем вдыхания 35 мл, время вдыхания 2 секунды, и пауза между вдохами 58 секунд). Далее практически одновременно разгерметизируют

имплантированные в пористый элемент трубчатого фильтра 5 (Фиг.1 и Фиг.2) капсулы 6 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) путем приложении 95-граммового усилия к гидрофобной обертке 7 (Фиг.2) каждой модифицированной в соответствии с предметом настоящего объекта притязаний сигареты 1 (Фиг.1) и устанавливают их трубчатыми пористыми фильтрами 3 (фиг.1)в рабочие отверстия автоматической курительной машины. При этом пленка воды 17 (Фиг.5) обволакивает в межволоконном воздушном пространстве 16 (Фиг.4 и Фиг.5) волокна сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.5), существенно увеличивая тем самым его свойства в части эффективной «мокрой» фильтрации табачного дыма. Без паузы запускают работу автоматической курительной машины. По завершению процесса термоистления («выкуривания») табачного стержня 2 (Фиг.1) было произведено взвешивание использованных трубчатых пористых фильтров 3 (Фиг.1). В результате количественного анализа фильтрата табачного дыма, осуществленного посредством взвешивания указанных образцов, сравнения их веса с отделенными от табачного стержня 1 (Фиг.1) трубчатыми пористыми фильтрами сохраненных эталонных сигарет 1 (Фиг.1) и учета поправок на вес, обусловленных привнесенным весом имплантированных в волокна сердечника пористого фильтра 15 (Фиг.4 и Фиг.5) капсул 6 (Фиг.1), зафиксировано, что при «выкуривании» сигареты 1 (Фиг.1) с фильтром на автоматической курительной машине имело место увеличение веса сердечника пористого фильтра на величину, не выходящую за пределы интервала значений от 22 до 25 мг. По отношению к исходному веса пористого элемента трубчатого фильтра 5 (Фиг.1 и Фиг.2), составляющему в среднем 230 мг, эта весовая прибавка за счет аккумулированного фильтрата табачного дыма составляет чуть более 9%.

С целью качественного анализа состава фильтрата, использованные трубчатые пористые фильтры 3 (Фиг.1) 20 шт. «выкуренных» на автоматической курительной машине сигарет 1 (Фиг.1) на 24 часа были помещены в 150 мл этанола, состав которого затем подвергся спектральному анализу. Результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного в соответствии с настоящим примером в обобщенном виде представлены ниже.

Обработанные результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма, полученного в соответствии с примерами 1-3 позволили качественно установить, что в указанном экстрактесодержится очень широкий спектр следующих вредных компонентов табачного дыма: моноокись углерода (негативно воздействует на гемоглобин крови), смолы пиролиза табака (вызывают у человека рак легкого, полости рта и пищевода), канцерогенные микроэлементы, табакоспецифические N-нитросоединения, Летучие N-нитросоединения, никатин (оказывает хроническое таксическое воздействие), 3, 4-бензопирен, уксусная кислота, полиароматические углеводороды, радионуклеиды, тяжелые металлы (вызывают изменение обмена в тканях печени), галогены, нитразоамины (мутогенное соединение), эфиры, кетоны, альдегиды, амины и амиды.

Таким образом, помимо очень широкого спектра извлекаемых и связываемы в сигаретном фильтре в соответствии с настоящей заявкой на полезную моделью ядовитых, токсичных, мутагенных и канцерогенных компонентов табачного дыма, данное новое техническое решение, по сравнению с прототипом, характеризуется повышением степени его фильтрации, по меньшей мере, на порядок, поскольку вес фильтрата табачного дыма аккумулируемый в разработанной нами конструкции сигаретного динамически «мокрого» фильтра в десятки раз превышает вес фильтрата табачного дыма в устройстве-прототипе.

Приведенные в трех вышепредставленных примерах конкретные данные о способах и средствах реализации заявленного устройства с применением изученных материалов и известных технологий позволяют также утверждать о соответствии предложения критерию полезной модели «промышленная применимость».

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент СССР №1547692, МПК⁵ A 24 D 3/04, «Фильтр для сигарет», Чарльз Г. Лэмб и др., опуб. 28.02.1990 г.

2. Патент СССР №849982, МПК³ A 24 D 3/04, «Фильтр для табачных изделий», Кирон Филипп Грин и др. опуб. 23.07.1981 г.

3. Патент РФ №2127986, МПК⁶ A 24 D 3/10, «Фильтрующее средство для табачного дыма, фильтрующий стержень, сигарета и способ изготовления фильтрующего средства для табачного дыма», Ричард М. Бергер, опуб. 27.03.1999 г.

4. Патент РФ №2155529, МПК⁷ A 24 D 3/06, «Фильтр табачного дыма для удаления токсичных соединений», Лессер Крейг, опуб. 10.09.2000 г, (прототип)

Claims (15)

1. Сигарета с фильтром, образованная табачным стержнем, заключенным в оболочку, и присоединенным к нему на одном из торцов трубчатым пористым фильтром, выполненным в виде обертки, заполненной сердечником из жгута волокон фильтрующего материала, позиционированных в нем воды и, по меньшей мере, одной капсулы, состоящей из герметичной оболочки и жидкого ядра, отличающаяся тем, что капсула позиционирована по существу в центре сердечника, вода размещена в капсуле в качестве жидкого ядра, а герметичная оболочка капсулы выполнена водостойкой.

2. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что в качестве воды жидкого ядра использована деионизованная вода.

3. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что в качестве воды жидкого ядра использована дистиллированная вода.

4. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала герметичной оболочки капсулы использован металл, полимер или керамика.

5. Сигарета с фильтром по п.4, отличающаяся тем, что в качестве металла герметичной оболочки капсулы использован металл из ряда: алюминий, тантал, серебро, золото, платина.

6. Сигарета с фильтром по п.4, отличающаяся тем, что в качестве полимера герметичной оболочки капсулы использован полимер из ряда: полипропилен, полистирол, полиэтилен низкого давления.

7. Сигарета с фильтром по п.4, отличающаяся тем, что в качестве керамики герметичной оболочки капсулы использована керамика из ряда: фаянс, фарфор, стеклокерамика.

8. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что герметичная оболочка капсулы снабжена, по меньшей мере, одной насечкой.

9. Сигарета с фильтром по п.8, отличающаяся тем, что насечки на герметичной оболочке капсулы выполнены с внешней, или с внутренней, или как с внешней, так и с внутренней сторон.

10. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что герметичная оболочка выполнена с возможностью ее разгерметизации по насечке при приложении усилия к обертке в интервале значений от 20 до 95 граммов.

11. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что табачный стержень изготовлен из измельченного табака.

12. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что обертка трубчатого пористого фильтра выполнена гидрофобной.

13. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что в обертке трубчатого пористого фильтра выполнена перфорация для воздушной вентиляции.

14. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что на границе с табачным стержнем трубчатый пористый фильтр содержит фильтрующий слой из гранул активированного угля.

15. Сигарета с фильтром по п.1, отличающаяся тем, что жгут волокон фильтрующего материала выполнен из материала ряда: ацетатное волокно, ацетат-целлюлозное волокно, целлюлозное волокно, лиоцелловое волокно, волокно термопластика.