RU50845U1 - Составной сигаретный фильтр - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области табачной промышленности и может найти применение при изготовлении фильтров для курительных изделий, предпочтительно, для сигарет. Составной сигаретный фильтр прикрепляется к одному из торцов сигареты 1, снабженной табачным стержнем 2. Оболочка фильтра 3 снабжена перфорацией 4 для воздушной вентиляций. Составной сигаретный фильтр выполнен в виде водонепроницаемой 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 фильтрующий элемент 5. Помимо этого составной сигаретный фильтр содержит, по меньшей мере, одну капсулу 6, выполненную в виде водостойкой герметичной оболочки, например из металла, в частности алюминия, тантала, серебра, золота или платин, 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 8 и размещенную коаксиально пористому фильтрующему элементу 5. На внешней или на внутренней стороне корпуса капсулы, либо на обоих сторонах упомянутого корпуса капсулы одновременно выполнены насечки так, чтобы обеспечить его локальное Разрушение в зоне выполнения насечки (или любой из насечек) при приложении усилия к оболочке фильтра 3 в интервале значений от 20 до 95 граммов. Высвобождающаяся из капсулы 6 вода 8 смачивает волокна пористого фильтрующего элемента 9 и тем самым существенно повышает уровень фильтрации табачного дыма при его вдыхании курильщиком. Технический результат при использовании устройства в соответствии с настоящей полезной моделью состоит в повышении степени фильтрации твердой и парогазовой фаз табачного дыма.

Description

Полезная модель относится к области табачной промышленности и может найти применение при производстве фильтров для курительных изделий, предпочтительно, для сигарет.

Известен составной сигаретный фильтр [1], который выполнен виде цилиндрической оболочки, заполненной пористым фильтрующем элементом. На оболочке из бумаги по всей ее поверхности выполнено тиснений, имеющее в основном вид прямоугольной решетки. При этом глубина тиснения составляет от 10 до 100 мкм, а шаг тиснения выбирают равным одному из значений диапазона 100-3000 мкм. Указанное выполнение бумажной цилиндрической оболочки обеспечивает ее контакт с пористым фильтрующем элементом исключительно по выступам тиснения, позволяя тем самым образовать сквозные каналы между упомянутыми элементами составного сигаретного фильтра. В свою очередь, сквозные каналы за счет подачи через них воздуха в струю табачного дыма производят снижение его концентрации во вдыхаемом курильщиком парогазовом составе, реализуя по существу функцию дополнительного фильтра.

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

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату аналогом, принятым в качестве прототипа [2], является составной сигаретный фильтр, образованный по меньшей мере двумя фильтрующими секциями, каждая из которых выполнена из фильтрующего материала, обернутого оболочкой, объединенными в составной сигаретный фильтр формирующей бумагой. Помимо базового фильтрующего материала составной сигаретный фильтр содержит дискретные адсорбенты, в качестве которых предпочтительно используют активированный уголь, диоксид кремния или оксид алюминия. Дискретные

адсорбенты загружают между фильтрующими материалами, распределяют в теле фильтрующего материала или помещают между оболочкой и пористым фильтрующем материалом, образующим составной сигаретный фильтр.

Недостатком прототипа является невысокая степень фильтрации табачного дыма в части составляющей его твердую и газовую фазы.

В основу заявляемой полезной модели положена задача существенного (в разы) снижения уровня опасности табакокурения.

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

Указанный технический результат достигается тем, что в составном сигаретном фильтре, содержащий по существу цилиндрическую оболочку и размещенные в ней первый фильтрующий элемент, выполненный в виде пористой структуры, и второй фильтрующий элемент, расположенный между внутренней поверхностью оболочки и первым фильтрующим элементом коаксиально последнему, второй фильтрующий элемент выполнен в виде трубчатой капсулы, заполненной водой, при этом оболочка изготовлена водонепроницаемой.

Предпочтительно, чтобы в составном сигаретном фильтре в качестве воды была использована деионизованная или дистиллированная вода.

Желательно, чтобы в составном сигаретном фильтре капсулы были снабжены, по меньшей мере, одной насечкой.

Целесообразно, чтобы в составном сигаретном фильтре водонепроницаемая оболочка фильтра была выполнена из импрегнированной бумаги.

Имеет значение, чтобы в составном сигаретном фильтре в качестве пористой структуры первого фильтрующего элемента был применен материал из ряда: ацетатное волокно, ацетат-целлюлозное волокно, целлюлозное волокно, волокно термопластика.

Желательно, чтобы в составном сигаретном фильтре в качестве материала герметичного корпуса капсулы был использован металл, полимер или керамика.

Целесообразно, чтобы в составном сигаретном фильтре в качестве металла герметичного корпуса капсулы был использован металл из ряда: алюминий, тантал, серебро, золото, платина.

Предпочтительно, чтобы в составном сигаретном фильтре в качестве полимера герметичного корпуса капсулы был использован полимер из ряда: полипропилен, полистирол, полиэтилен низкого давления.

Имеет значение, чтобы в составном сигаретном фильтре в качестве керамики герметичного корпуса капсулы была использована керамика из ряда: фаянс, фарфор, стеклокерамика.

Желательно, чтобы составной сигаретный фильтр со стороны орального конца был снабжен встроенным муштуком.

Целесообразно, чтобы встроенный муштук составного сигаретного фильтра содержал, по меньшей мере, один источник постоянного электрического поля.

Предпочтительно, чтобы составной сигаретный фильтр в качестве источника постоянного электрического поля содержал электрет.

Имеет значение, чтобы в оболочке составного сигаретного фильтра была выполнена перфорация для воздушной вентиляции.

Желательно, чтобы площадь сечение трубчатой капсулы составного сигаретного фильтра была выбрана равной одному из значений диапазона 4-56% от площади сечения фильтра.

Целесообразно, чтобы длину трубчатой капсулы составного сигаретного фильтра выбирали равным одному из значений диапазона 18-73% от длины фильтра.

Сопоставительный анализ устройства-прототипа и заявленной полезной модели позволил установить, что предлагаемый к защите объект промышленной собственности отличается от устройства-прототипа следующими признаками:

1. Выполнением второго фильтрующего элемента в виде трубчатой капсулы.

2. Использованием воды в качестве заполнителя трубчатой капсулы.

3. Использование водонепроницаемой оболочки. Приведенные отличия дают основание утверждать о соответствии предлагаемого объекта промышленной собственности критерию полезной модели «новизна».

Предлагаемая конструкция составного сигаретного фильтра иллюстрируется нижепоименованными графическими материалами:

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

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

Перечень позиций:

1. Сигарета.

2. Табачный стержень.

3. Оболочка фильтра.

4. Перфорация.

5. Пористый фильтрующий элемент.

6. Капсула.

7. Муштук.

8. Вода.

9. Волокна пористого фильтрующего элемента.

Сигарета 1 (Фиг.1) содержит табачный стержень 2 (Фиг.1), который в предпочтительном варианте выполнения может быть изготовлен из прессованного измельченного табака. Со стороны одного из торцов табачного стержня 2 (Фиг.1) к сигарете 1 (Фиг.1) соосно примыкает составной сигаретный фильтр, форма оболочки 3 (Фиг.1 и Фиг.2) которого соответствует форме обертки сигареты 1(Фиг.1). Составной сигаретный фильтр в части оболочки 3 (Фиг.1 и Фиг.2) снабжен механически выполненной перфорацией 4 (Фиг.1) для целей воздушной вентиляции (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 компонентов табачного дыма. Составной сигаретный фильтр содержит пористый фильтрующий элемент 5 (Фиг.1), представляющего собой жгут волокон фильтрующего материала, по меньшей мере, одной капсулы 6 (Фиг.1) и муштука 7 (Фиг.1). Капсула 6 (Фиг.1) заполнена водой 8 (Фиг.2). Жгут

волокон пористого фильтрующего элемента 9 (Фиг.2) (в целом 48000-50000 денье) образуют волокна (около 2,2-3,1 денье на нить), которые могут быть сформированы из растительного, минерального, полимерного или металлического сырья. Однако предпочтительно использовать ацетатные волокна, ацетат-целлюлозные волокна, целлюлозные волокна, лиоцелловые волокна и волокна из термопластика, в частности полипропилена.

В силу низкой стоимости исходного сырья для изготовления пористого фильтрующего элемента 5 (Фиг.1) могут быть использованы также филаментная пакля или крепированная бумага.

Водонепроницаемая оболочка 3 (Фиг.1 и Фиг.2) может изготавливаться из полимерного материала, например, полистирола, или из бумаги, плакированной с внутренней стороны пленкой полиэтилена. Указанный элемент конструкции составного сигаретного фильтра также может быть произведен на основе бумаги, импрегнированной гидрофобным составом, например, составом на основе парафина. Капсулу 6 (Фиг.1) образует герметичный корпус (не показан), заполненный деионизованной или дистиллированной водой 8 (Фиг.2). В силу этой причины герметичный корпус должен обладать свойством водостойкости, по существу сводящемся к его водонерастворимости. Поэтому в качестве материала герметичного корпуса можно использовать металл, полимер, или 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 в качестве материала капсулы 6 (Фиг.1) фаянс, фарфор или стеклокерамика.

Форма капсулы может быть произвольной, предпочтительно использование форм с максимальным отношением герметичного объема к площади поверхности, например трубчатая.

Капсула 6 (Фиг.1) размещается по существу коаксиально пористому фильтрующему элементу 5 (Фиг.1), при этом ее корпус снабжается по меньшей мере одной насечкой для воспроизводимого позиционирования зоны разгерметизации. Форма насечек не имеет значения, например, она может быть выполнена в виде двухсторонней прямоугольной

насечки, сферической насечки, трапециидальной насечки на внешней стороне герметичного корпуса капсулы 6 (Фиг.1), треугольной насечки с внутренней корпуса капсулы 6) (Фиг.1) и т.п. Основные параметры насечки (или группы насечек) в состав которых входят глубина и площадь насечки, выбираются исходя из принятой по технологическим соображениям формы насечки (насечек), места ее размещения и свойств материала герметичного корпуса капсулы 6 (Фиг.1), включая толщину стенки, по известным правилам и законам сопротивления материалов так, чтобы при приложении к оболочке фильтра 3 (Фиг.1 и Фиг.2) усилия в диапазоне значений от 20 до 95 граммов обеспечивалась контролируемая (в зоне насечки или группы насечек) разгерметизация капсулы 6 (Фиг.1). При принудительной внешней разгерметизации капсулы 6 (Фиг.1) на поверхности волокон сердечника пористого фильтрующего элемента 5 (Фиг.1), характерный диаметр которых может составлять от 0,21 до 4,5 мкм, в межволоконном воздушном пространстве образуется тонкая пленка воды 8 (Фиг.2), распространяющаяся из корпуса разгерметизированной капсулы 6 (Фиг.1). Следовательно, дополнительно осуществляется так называемая «мокрая» фильтрация, которая является существенно более эффективным видом очистки от примесей газовых и аэрозольных потоков.

Принято считать, что сигаретный (табачный) дым образуется в основном двумя фазами: твердой и газовой. Выделяющиеся в процессе высокотемпературного пиролиза табака смолообразные фракции принято относить к твердой фазе, поскольку при перемещении в фильтр смола остывает и конденсируется в дискретные высокодисперстные агломераты. Смола сигаретного дыма содержит в недопустимо (для здоровья курильщика табака) высоких концентрациях очень стойкие свободные радикалы, которые классифицируются по меньшей мере на 4 отличающиеся категории. Первая категория. Это частичные хиноны в равновесии с хиноном и гидрохиноном, которые рассматриваются как свободные радикалы. Хиноновая система восстанавливает молекулярный кислород с образованием высшего окисла O₂, который затем при самопроизвольной дисмутации образует перекись водорода. Перекись водорода вступает в реакцию с ДНК клеток и вызывает разрыв двойной

нити. Примечательно, что с каждой затяжкой курильщик табака вдыхает более 10¹⁵ органических радикалов. Второе. Помимо указанного, в газовой фазе табачного дыма самым важным свободным радикалом является окись азота (NO), которая в процессе табакокурения принимает участие в последовательных реакциях, приводящих к образованию биологически опасных двуокиси азота, изопреновых радикалов, а также перекисных и алкоксильных радикалов. Цитотоксичность двуокиси азота является следствие его превращения в водной среде легких курильщика в нитрит и нитрат. Третье. Среди указанных соединений в табачном дыме присутствует существенное количество токсичных альдегидов. Последние в эксперименте при их экстрагировании из табачного дыма вызывают как катаболизм белка, так и окисление тиоловых групп белков плазмы. Четвертое. В смоле сигаретного дыма содержатся также микроэлементы (железо, медь, марганец, кадмий), способные провоцировать образование в альвеолах курильщика активные вторичные радикалы (перекисных радикалы, алкоксирадикалы, высшие окислы, цитотаксичные альдегиды и т.п.). В настоящее время установлен тот факт, что при курении в результате высокотемпературного воздействия алкалоиды табака подвергаются нитрозированию до специфических для табака N-нитразоаминов. В их число входят N-нитразоникотин и 4-(метилнитразамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон являются сильными канцерогенами, индуцирующими новообразования в легких. Ослабление вкусоараматических характеристик табачного дыма из-за интенсивного поглощения рассмотренных выше составляющих табачного дыма может быть компенсировано введением в воду ароматизирующих веществ, не подвергающихся при табакокурении высокотемпературному воздействию.

Варианты реализации предлагаемого технического решения изложены ниже в примерах.

ПРИМЕР 1.

Используют двенадцать стандартных блоков сигарет с фильтром WEST, снабженных встроенным муштуком, изготовленных в соответствии с ISO 3402 (вес сигареты 874±20 мг), фильтр у которых образован первым и вторым фильтрующими элементами, размещенными между

собой коаксиально. Методом взвешивания отбирают партию в количестве 60 шт. сигарет 1 (Фиг.1) таким образом, чтобы различия в их весе не превышало величины в 1,5 мг. Из отсортированного количества сигарет с фильтром у 20 шт. отделяют и взвешивают неиспользованный фильтр, другие 20 шт. оставляют в качестве эталонной партии, при этом в каждой из оставшихся 20 шт. отсортированных сигарет с фильтров аккуратно удаляют оболочку фильтра 3 (Фиг.1 и Фиг.2) с закрепленным на ее внутреннее стороне вторым фильтрующим элементом. Затем в центральной части трубчатого пористого элемента 5 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) на поверхности жгута волокон из ацетат-целлюлозы механическим микрофрезерованием формируют кольцевое углубление, в которое помешают трубчатую капсулу 6 (Фиг.1) заполненную дистиллированной водой 8 (Фиг.2). После этого фильтр заключают в водонепроницаемую оболочку 3 (Фиг.1 и Фиг.2).

Далее в полимерный муштук 7 (Фиг.1) вдавливанием встраивают электрет, который является источником постоянного электрического поля. После осуществления указанных операций производят взвешивание каждой сигареты 1 (Фиг.1) и регистрируют приобретенную каждой их них новую весовую характеристику. Установленная трубчатая капсула 6 (Фиг.1) имеет замкнутую форму, герметичная оболочка которой выполнена из полиэтилена низкого давления. Торцы капсулы 6 (Фиг.1) герметизированы между собой посредством термосварки. С внешней стороны герметичной оболочки капсулы 6 (Фиг.1) до ее установки на пористый фильтрующий элемент 5 (Фиг.1) формируют сферическую насечку площадью около 0,8 мм². Измененный таким образом составной сигаретный фильтр сохраняет 96% от исходной площади сечения по существу пористого фильтрующего элемента 5 (Фиг.1), при этом длина трубчатой капсулы 6 (Фиг.1) составляет 18% от длины фильтра.

Затем на автоматическом курительном аппарате «Боргвард» 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 расположенные на пористых фильтрующих элементах 5 (Фиг.1) капсулы 6 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) путем приложении 20-граммового усилия к оболочке фильтра 3 (Фиг.2) каждой модифицированной в

соответствии с предметом настоящего объекта притязаний сигареты 1 (Фиг.1). Далее устанавливают эти сигареты 1 (Фиг.1) оральными концами в рабочие отверстия автоматического курительного аппарата «Боргвард». За время установки пленка воды из разрушенной капсулы 6 (Фиг.1) обволакивает в межволоконном воздушном пространстве поверхность волокон пористых фильтрующих элементов 9 (Фиг.2), существенно увеличивая тем самым адсорбционную составляющую фильтрующих свойств образованного составного сигаретного фильтра. Практически без промедления запускают автоматический курительный аппарат «Боргвард». По завершению процесса термоистления (иначе говоря «выкуривания») табачного стержня 2 (Фиг.1) производят взвешивание оставшихся от сигареты 1 (Фиг.1) фильтров. Аналогично действия в части выкуривания и последующего взвешивания производят также в отношении эталонной партии сигарет с составным фильтром.

В результате количественного анализа фильтрата табачного дыма, произведенного посредством взвешивания полученных после выкуривания образцов использованных фильтров, выполненных конструктивно в соответствии с настоящей полезной моделью, было выявлено, что при «выкуривании» сигареты 1 (Фиг.1) с модифицированным водосодержащей трубчатой капсулой фильтром произошло увеличение веса указанного фильтра на величину, характеризующуюся интервалом значений от 22 до 27 мг.

По отношению к усредненному увеличению веса за счет фильтрата табачного дыма использованных фильтров эталонной партии, составившему усредненное значение около 5,7 мг (разброс весовой прибавки находился в интервале значений от 5,1 до 6,3 мг), весовая прибавка за счет фильтрата табачного дыма составным сигаретным фильтром предлагаемой конструкции в 3,9-4,7 раз превосходит фильтрующую способность эталона-прототипа.

С целью качественного анализа состава фильтрата, использованные фильтры в соответствии с объектом настоящих притязаний, на 21 час были помещены в 100 мл этанола, состав которого затем был подвергнут спектральному анализу. Результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма приведены ниже.

ПРИМЕР 2.

Берут двенадцать стандартных блоков сигарет с фильтром WEST со встроенным муштуком, изготовленных в соответствии с ISO 3402 (вес сигареты 874±20 мг). Конструктивно табачный фильтр у этих сигарет образован первым и вторым фильтрующими элементами, размещенными между собой коаксиально. Методом взвешивания отбирают партию в количестве 120 шт. сигарет 1 (Фиг.1) таким образом, чтобы различия в их весе не превышало величины в 1,0 мг. Из отсортированного количества сигарет с фильтром у 40 шт. отделяют и взвешивают неиспользованный табачный фильтр, другие 40 шт. сигарет оставляют в качестве эталонной партии, а в каждой из оставшихся 40 шт. отсортированных сигарет с фильтров аккуратно удаляют оболочку фильтра 3 (Фиг.1 и Фиг.2) вместе с установленным на ее внутреннее стороне вторым фильтрующим элементом. Затем в части трубчатого пористого фильтрующего элемента 5 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1), прилегающего к оральному концу, на поверхности жгута его волокон из ацетат-целлюлозы механическим микрофрезерованием формируют кольцевое углубление, в которое помешают трубчатую капсулу 6 (Фиг.1) заполненную дистиллированной водой 8 (Фиг.2). После этого фильтр заключают в водонепроницаемую оболочку 3 (Фиг.1 и Фиг.2).

Далее в полимерный муштук 7 (Фиг.1) при помощи клея встраивают электрет, который является источником постоянного электрического поля. После осуществления указанных операций производят повторное взвешивание модифицированных сигарет 1 (Фиг.1) и регистрируют приобретенную каждой их них новую весовую характеристику. Установленная трубчатая капсула 6 (Фиг.1) имеет замкнутую форму, герметичная оболочка которой выполнена из алюминиевой фольги. С внешней стороны герметичного корпуса капсулы 6 (Фиг.1) до ее установки на пористый фильтрующий элемент 5 (Фиг.1) формируют трапециидальную насечку площадью около 5 мм². Модифицированный таким образом составной сигаретный фильтр сохраняет 70% от исходной площади сечения пористого фильтрующего элемента 5 (Фиг.1), а длина трубчатой капсулы 6 (Фиг.1) при этом составила 45% от длины фильтра.

Затем на автоматическом курительном аппарате «Боргвард» 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 помещенные на пористые фильтрующие элементы 5 (Фиг.1) капсулы 6 (Фиг.1) сигарет 1 (Фиг.1) путем приложении 55-граммового усилия к оболочке фильтра 3 (Фиг.2) каждой модифицированной в соответствии с предметом настоящего объекта притязаний сигареты 1 (Фиг.1) и устанавливают их оральными концами в рабочие отверстия автоматического курительного аппарата «Боргвард». За непродолжительное время с момента разрушения капсулы 6 (Фиг.1) до установки сигареты в автоматический курительный аппарат пленка воды из разрушенной капсулы 6 (Фиг.1) обволакивают в межволоконном воздушном пространстве поверхность волокон пористых фильтрующих элементов 9 (Фиг.2), существенно увеличивая тем самым адсорбционную составляющую фильтрующих свойств образованного составного сигаретного фильтра. Практически без промедления запускают работу автоматического курительного аппарата «Боргвард». По завершению процесса термоистления (иначе говоря «выкуривания») табачного стержня 2 (Фиг.1) производят взвешивание оставшихся от «выкуренных» сигарет 1 (Фиг.1) фильтров. Аналогично действия в части выкуривания и последующего взвешивания производят и в отношении эталонной партии сигарет с составным фильтром.

В результате количественного анализа фильтрата табачного дыма, произведенного посредством взвешивания полученных после выкуривания образцов использованных фильтров, выполненных конструктивно в соответствии с настоящей полезной моделью, было выявлено, что при «выкуривании» сигареты 1 (Фиг.1) с модифицированным водосодержащей трубчатой капсулой фильтром произошло увеличение веса указанного фильтра на величину, характеризующуюся интервалом значений от 29 до 33 мг.

По отношению к усредненному увеличению веса за счет фильтрата табачного дыма использованных фильтров эталонной партии, составившему усредненное значение около 5,6 мг (разброс весовой прибавки находился в интервале значений от 5,2 до 6,0 мг), весовая прибавка за счет фильтрата табачного дыма составным сигаретным фильтром предлагаемой конструкции в 5,2-5,9 раз превосходит

фильтрующую способность эталона, конструктивно соответствующего устройству-прототипу.

С целью качественного анализа состава фильтрата, использованные фильтры в соответствии с объектом настоящих притязаний, на 21 час были помещены в 100 мл этанола, состав которого затем был подвергнут спектральному анализу. Результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма в приведены ниже.

ПРИМЕР 3.

Для исследования было использовано двенадцать стандартных блоков сигарет с фильтром WEST со встроенным муштуком, изготовленных в соответствии с ISO 3402 (вес сигареты 874±20 мг). Фильтр у этой марки сигарет образован первым и вторым фильтрующими элементами, размещенными между собой коаксиально, что соответствует конструкции устройства-прототипа. Методом взвешивания отбирают партию в количестве 30 шт. сигарет 1 (Фиг.1) таким образом, чтобы различия в их весе не превышало величины в 0,5 мг. Из отсортированного количества сигарет с фильтром у 10 шт. отделяют и взвешивают неиспользованный фильтр, другие 10 шт. оставляют в качестве эталонной партии, при этом в каждой из оставшихся 10 шт. отсортированных сигарет с фильтров аккуратно удаляют оболочку фильтра 3 (Фиг.1 и Фиг.2) вместе с установленным на ее внутреннее стороне вторым фильтрующим элементом. Затем в центральной части трубчатого пористого элемента 5 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) на поверхности жгута волокон пористого фильтрующего элемента из ацетат-целлюлозы механическим микрофрезерованием формируют кольцевое углубление, в которое помешают трубчатую капсулу 6 (Фиг.1) заполненную деионизованной водой 8 (Фиг.2). После этого фильтр заключают в водонепроницаемую оболочку 3 (Фиг.1 и Фиг.2).

Далее в тело полимерного муштука 7 (Фиг.1) встраивают электрет, который представляет собой источник постоянного электрического поля. После осуществления указанных операций производят взвешивание этих модифицированных сигарет 1 (Фиг.1) и регистрируют приобретенную каждой их них новую весовую характеристику. Установленная

трубчатая капсула 6 (Фиг.1) имеет замкнутую форму, герметичный корпус которой выполнен из фарфора. Торцы капсулы 6 (Фиг.1) герметизируют между собой посредством герметика. С внутренней стороны герметичного корпуса капсулы 6 (Фиг.1) до ее установки на пористый фильтрующий элемент 5(Фиг.1) формируют пять V-образных насечек глубиной 75% от исходной толщины стенки корпуса капсулы 6 (Фиг.1). Измененный таким образом составной сигаретный фильтр сохраняет 44% от исходной площади сечения по существу пористого фильтрующего элемента 5 (Фиг.1), а длина трубчатой капсулы 6 (Фиг.1) составила 73% от длины фильтра.

Затем на автоматическом курительном аппарате «Боргвард» 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 помещенные на пористые фильтрующие элементы 5 (Фиг.1) капсулы 6 (Фиг.1) сигареты 1 (Фиг.1) путем приложении 95-граммового усилия к оболочке фильтра 3 (Фиг.2) каждой модифицированной в соответствии с предметом настоящего объекта притязаний сигареты 1 (Фиг.1) и устанавливают их оральными концами в рабочие отверстия автоматического курительного аппарата «Боргвард». За время установки пленка воды из разрушенной капсулы 6 (Фиг.1) обволакивает в межволоконном воздушном пространстве поверхность волокон пористых фильтрующих элементов 9 (Фиг.2), существенно увеличивая тем самым адсорбционную составляющую фильтрующих свойств образованного составного сигаретного фильтра. Практически без промедления запускают работу автоматического курительного аппарата «Боргвард». По завершению процесса термоистления (иначе говоря «выкуривания») табачного стержня 2 (Фиг.1) производят взвешивание оставшихся от сигареты 1 (Фиг.1) фильтров. Аналогично действия в части выкуривания и последующего взвешивания производят и в отношении эталонной партии сигарет с составным фильтром.

В результате количественного анализа фильтрата табачного дыма, произведенного посредством взвешивания полученных после выкуривания образцов использованных фильтров, выполненных конструктивно в соответствии с настоящей полезной моделью, было выявлено, что при

«выкуривании» сигареты 1 (Фиг.1) с модифицированным водосодержащей трубчатой капсулой фильтром произошло увеличение веса указанного фильтра на величину, характеризующуюся интервалом значений от 38 до 45 мг.

По отношению к усредненному увеличению веса за счет фильтрата табачного дыма использованных фильтров эталонной партии, составившему усредненное значение около 5,6 мг (разброс весовой прибавки находился в интервале значений от 5,4 до 5,9 мг), весовая прибавка за счет фильтрата табачного дыма составным сигаретным фильтром предлагаемой конструкции в 6,7-8,0 раз превосходит фильтрующую способность эталонных сигаретных фильтров.

С целью качественного анализа состава фильтрата, использованные фильтры в соответствии с объектом настоящих притязаний, на 21 часа были помещены в 100 мл этанола, состав которого затем был подвергнут спектральному анализу. Результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма в приведены ниже.

Обработанные результаты спектрального анализа этанолового экстракта фильтрата табачного дыма, полученного в соответствии с примерами 1-3 позволили качественно установить, что в указанном экстракте содержится 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 (марганец, медь, железо кадмий), 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 составном 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, в несколько раз, поскольку вес фильтрата табачного дыма аккумулируемый в разработанной нами конструкции сигаретного динамически «мокрого» фильтра в несколько раз превышает вес фильтрата табачного дыма, извлеченного фильтром устройства-прототипа.

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

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2214142, МПК⁷ A 24 D 1/04, A 24 D 3/00, А 24 С 5/47, «Сигарета с муштучным фильтром», ТАНИ Ситисей и др., опуб.20.10.2003 г.

2. Заявка на изобретение РФ №2004106027, МПК⁷ A 24 D 3/16, A 24 D 1/02, «Сигаретный фильтр», АТОБЕ Итиро, опуб.27.12.2004 г. (прототип)

Claims (15)

1. Составной сигаретный фильтр, содержащий по существу цилиндрическую оболочку и размещенные в ней первый фильтрующий элемент, выполненный в виде пористой структуры, и второй фильтрующий элемент, расположенный между внутренней поверхностью оболочки и первым фильтрующим элементом коаксиально последнему, отличающаяся тем, что второй фильтрующий элемент выполнен в виде трубчатой капсулы, заполненной водой, при этом оболочка изготовлена водонепроницаемой.

2. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве воды использована деионизованная или дистиллированная вода.

3. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающийся тем, что корпус капсулы снабжен по меньшей мере одной насечкой.

4. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающийся тем, что водонепроницаемая оболочка фильтра выполнена из импрегнированной бумаги.

5. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористой структуры первого фильтрующего элемента применен материал из ряда: ацетатное волокно, ацетат-целлюлозное волокно, целлюлозное волокно, волокно термопластика.

6. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала герметичного корпуса капсулы использован металл, полимер или керамика.

7. Составной сигаретный фильтр по п.6, отличающийся тем, что в качестве металла герметичного корпуса капсулы использован металл из ряда: алюминий, тантал, серебро, золото, платина.

8. Составной сигаретный фильтр по п.6, отличающийся тем, что в качестве полимера герметичного корпуса капсулы использован полимер из ряда: полипропилен, полистирол, полиэтилен низкого давления.

9. Составной сигаретный фильтр по п.6, отличающаяся тем, что в качестве керамики герметичного корпуса капсулы использована керамика из ряда: фаянс, фарфор, стеклокерамика.

10. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающаяся тем, что со стороны орального конца он снабжен встроенным мундштуком.

11. Составной сигаретный фильтр по п.10, отличающаяся тем, что встроенный мундштук содержит по меньшей мере один источник постоянного электрического поля.

12. Составной сигаретный фильтр по п.11, отличающаяся тем, что в качестве источника постоянного электрического поля применен электрет.

13. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающаяся тем, что в оболочке выполнена перфорация для воздушной вентиляции.

14. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающаяся тем, что площадь сечение трубчатой капсулы выбирают равным одному из значений диапазона 4-56% от площади сечения фильтра.

15. Составной сигаретный фильтр по п.1, отличающаяся тем, что длину трубчатой капсулы выбирают равным одному из значений диапазона 18-73% от длины фильтра.