Угольный фильтр с воздушной камерой в сигаретах

В настоящее время установлено, что в табаке содержатся несколько сотен различных веществ, концентрация которых, естественно, зависит от сорта табака и условий курения. По разным причинам длительное время делаются попытки изме­нить содержание отдельных компонентов, не оказывая замет­ного воздействия на аромат табака. Смолистые и высококипящие компоненты можно удалить на механических фильтрах из целлюлозы и ацетата целлюлозы, тогда как концентрацию легколетучих токсичных веществ типа формальдегиды (т. кип. ;21°С), акролеина (т. кип. 52 °С) или цианистого водорода (т. кип. 26 °С) таким способом снизить невозможно.

Уже много лет определенные марки активного угля исполь­зуются для снаряжения угольных фильтров, позволяющих из­менять вид и количество парообразующих компонентов сигарет­ного дыма. Обычно в мундштук сигареты помещается фильтр, содержащий около 75 мг зерненого активного угля, целлюлозу и ацетат целлюлозы.

Таблица 1. Действие активного угля в сигаретных фильтрах

Вещество, входящее в состав

на сигарету, мкг

свежий активный уголь (1,8% воды)

активный уголь после хранения (15,5% воды)

В табл. 1 приведены типичные летучие компоненты сига­ретного дыма [21], удерживаемые на фильтрах с активным углем. В первой колонке представлены средние значения кон­центраций этих компонентов на одну сигарету, взятые из ли­тературы [22]. Удерживающая способность определялась на свежем угле, а также на активном угле, который выдерживался в условиях, типичных для хранения сигарет (21 °С, относитель­ная влажность воздуха 60 %) в течение нескольких месяцев.

О специфическом действии активного угля на некоторые летучие соединения можно судить по результатам Бэггета [23], который сравнивал действие ацетата целлюлозы в чис­том виде, после пропитки глицерином и в комбинации со 100 мг активного угля на сигарету (табл. 2).

Интересно, что активность углей снижается с увеличением размера молекул компонентов дыма. Однако причиной являет­ся не слабая адсорбционная способность этих углей, а затрудненная массопередача в мезо- и микропорах, поскольку время, в течение которого возможна адсорбция компонентов дыма, составляет только около 15 мс. 8 [8]

Таблица 2. Действие активного угля в сигаретных фильтрах

Вещество, входящее в состав

Ацетат целлюлозы с глицерином

Ацетат целлюлозы со 100мг активного угля

Влияние распределения пор по размерам становится очевид­ным при сравнении удерживающей способности по конденсату и никотину для фильтра, содержа­щего 100 мг чистого угля на сигарету (рис. 4). Сравнива­лись 2 типа активного угля: тонкопористый уголь с удельной поверхностью около 1200 м2/г (рис. 4, а) и крупнопористый с удельной поверхностью около 900 м2/г (рис. 4,6). Каж­дая навеска фильтра окуривалась трижды и измерялась удер­живающая способность угля на сигарету. При почти равной исходной поглощающей способности обоих видов угля у тон­копористого угля адсорбционная емкость по никотину и кон­денсату снижается в одинаковой степени. Крупнопористый уголь, напротив, лучше поглощает конденсат (смолистые вещества) и отличается меньшей удерживающей способностью по нико­тину. Модификации используемых активных углей позволяют изменять удерживающую способность сигаретных фильтров. То же относится и к фильтрующим патронам, которые встав­ляются в дымовой канал курительной трубки. Такие фильтры чаще всего содержат около 1 г активного угля и используются от 1 до 3 раз.

Табак/актибный уголь, г/100мг

Рис. 12.4. Удерживающая способность тонкопористого (а) и крупнопористою (ff) актив­ного угля по отношению ккомпонентам табачного дыма в зависимости от распределения пор угля по размерам:

1 — конденсат; 2— никотин.

Для повышения эффективности сорбции токсических и канцерогенных продуктов пирролиза табака к волокнистой основе фильтра, выполненного из ацетатных или целлюлозосодержащих волокон, добавляют 20-30 мг гранулированного сорбента. Сорбент представляет собой гранулы искусственных или природных цеолитов, импрегнированных кремнийорганическим мономером N,N’-бис (3-триэтоксисилилпропил) тиокарбамидом. [9] 9

Для адсорбции вредных веществ, содержащихся в сигаретном дыме, применяются активированные угли, в том числе со специальным импрегнированием. Короткое время контакта, небольшой размер фильтров и чрезвычайно высокие требования к чистоте (не должно образовываться пыли) обуславливают необходимость применения чрезвычайно мелкозернистых активированных углей с очень высокой прочностью на истирание. Для этих целей хорошо подходит активированный уголь на основе скорлупы кокосового ореха с различной зернистостью, например: табл. 3[ 10 ]

Паровая часть табачного дыма состоит из смеси частиц никотина и смолы. Именно эту, видимую человеческую глазу часть, мы и называем дымом. Самый эффективный способ фильтрации этих частиц – ацетатное волокно.

Вторая фаза – газы, такие как углекислый и угарный. Человеческому глазу ее не разглядеть, но она есть в любом процессе горения. Для фильтрования ее в фильтры добавляют уголь.

ФИЛЬТР RECESSED TM 2.0

Более плотный фильтр лучше сохраняет форму и оставляет меньше запаха табачного дыма на руках при тушении сигареты.

Узнай подробнее о технологии Recessed 2.0

Фильтр-мундштук — Recessed filter — состоит из трех секций: угольный сегмент, сегмент из ацетатного волокна и мундштук из плотного картона. Наличие угольной секции делает вкус сигареты мягче. Помимо этого, фильтр-мундштук сочетает в себе функциональность и эстетику. Такие сигареты удобнее доставать из пачки, тушить, а специальная воздушная камера позволяет избежать соприкосновения с ацетатным волокном.

Основной материал для получения угля, который мы используем в фильтрах – скорлупа кокоса. Она проходит процесс неполного сгорания, во время которого прекращается доступ кислорода, чтобы скорлупа не сгорела полностью. Полученный таким образом уголь необходимо активировать, тогда его структура станет пористой. Каждая пора – ловушка для молекул газовой фазы.

Активированный уголь – очень эффективный материал, обладающий огромной внутренней площадью. В одном грамме угля около 2 тысяч квадратных метров.

Фильтр сигаретный — часть многих сигарет, цилиндр из ацетатного волокна, обёрнутый в бумагу. Крепится к сигаретному штрангу с помощью ободка.

Фильтр рекламируется как предназначенный для снижения количества смол и никотина во вдыхаемом дыме сигареты. Считается, что эффективность фильтрации сигаретного дыма зависит от длины фильтра, диаметра нитей, дополнительных составов. В качестве добавки производители могут использовать активированный уголь.

Были изобретены в 1925, широко распространены с 1954 года.

Имеется научное наблюдение, связывающее появление сигаретных фильтров в 1950-х с последовавшим через 20 лет увеличением распространенности рака «аденокарцинома легкого». Это связывают с тем, что фильтры удаляют из дыма лишь самые крупные частицы, но переход на сигареты с фильтром часто сопровождается увеличением числа выкуриваемых сигарет и более глубокими затяжками, что увеличивает число мелких частиц, оседающих в самых тонких воздушных путях в лёгких. [1] [2]

Загрязнение среды [ править | править код ]

Большинство сигаретных фильтров изготовлены из ацетилцеллюлозы и содержат тысячи полимерных волокон, которые не разрушаются в природе. [3] Выброшенные фильтры — один из самых частых видов мусора. [4]

В 2006 году группа International Coastal Cleanup сообщил, что сигареты и сигаретные фильтры составляли около четверти всего мусора, собранного на побережьях, что в два раза больше чем для других видов мусора. [5]

Админ