BRPI0608762A2 - material de carbono poroso, artigo para fumar, filtro para fumaça, e, processo para produzir um material - Google Patents

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Abstract

MATERIAL DE CARBONO POROSO, ARTIGO PARA FUMAR, FILTRO PARA FUMAçA, E, PROCESSO PARA PRODUZIR UM MATERIAL Um material de carbono poroso adequado para a incorporação em filtros para fumaça para cigarros tem uma área de superficie BET de pelo menos 800 m2/g e uma estrutura de poro que inclui mesoporos e microporos. O volume de poro (como medido por adsorção de nitrogênio) é pelo menos 0, 9 cm3/g e de 15 a 65% do volume de poro estão em mesoporos. A estrutura de poro do material fornece uma densidade aparente geralmente de menos do que 0, 5 g/cm3. O material pode ser produzido carbonizando-se e ativando-se resinas orgânicas e pode estar na forma de pérolas para facilidade de manipulação.

Description

"MATERIAL DE CARBONO POROSO, ARTIGO PARA FUMAR,FILTRO PARA FUMAÇA, E, PROCESSO PARA PRODUZIR UMMATERIAL"
Esta invenção diz respeito aos materiais de carbono porosos eaos artigos para fumar e filtros para fumaça para tais incorporando taismateriais.
E bem conhecido incorporar materiais de carbono porosos emartigos para fumar e filtros para fumaça para tais de modo a reduzir o nível decertos materiais nocivos na fumaça. Os materiais de carbono porosos podemser produzidos em muitos modos diferentes. As propriedades físicas demateriais de carbono porosos, incluindo a forma e tamanho de partículas, adistribuição de tamanhos de partícula em uma amostra, a taxa de atrito daspartículas, o tamanho de poro, distribuição do tamanho de poro, e área desuperfície, todos variam amplamente de acordo com a maneira em que elesforam produzidos. Estas variações afetam intensamente o desempenho ouadequabilidade do material como um adsorvente em ambientes diferentes.
Geralmente, quanto maior a área de superfície de um materialporoso, mais eficaz ele é na adsorção. As áreas de superfície de materiaisporosos são estimadas medindo-se a variação do volume de nitrogênioadsorvido pelo material com pressão parcial de nitrogênio em umatemperatura constante. A análise dos resultados por modelos matemáticosoriginados por Brunauer, Emmett e Teller resulta em um valor conhecidocomo a área de superfície BET.
Os materiais de carbono podem ser tratados de modo aaumentar suas áreas de superfície por um processo conhecido como ativação.Ativação pode ser efetuada, por exemplo aquecendo-se carbono que foitratado com ácido fosfórico ou cloreto de zinco, ou aquecendo-se o carbonocom vapor ou com dióxido de carbono. Ativação por dióxido de carbono éalgumas vezes seguida por uma etapa de modificação de ar adicional, queenvolveu aquecimento do carbono em ar. O processo de ativação remove omaterial da superfície interna das partículas de carbono resultando em umaredução em peso, a perda de peso sendo proporcional ao período dotratamento.
A distribuição de tamanhos de poro em um material decarbono poroso também afeta suas características de adsorção. No presenterelatório descritivo de patente, e de acordo com a nomenclatura usada poraqueles habilitados na técnica, poros em um material adsorvente sãochamados "microporos" se seu tamanho de poro for menos do que 2 nm (< 2x 10-9 m) em diâmetro, e "mesoporos" se seu tamanho de poro estiver na faixade 2 a 50 nm. Poros são referidos como "macroporos" se seu tamanho de poroexceder 50 nm. Poros tendo diâmetros maiores do que 500 nm usualmentenão contribuem significantemente para a absorvência de materiais porosos,Portanto para propósitos práticos, poros tendo diâmetros na faixa de 50 nm a500 nm, mais tipicamente 50 a 300 nm ou 50 a 200 nm, podem serclassificados como macroporos.
Os volumes relativos de microporos, mesoporos e macroporosem um material poroso podem ser estimados usando técnicas de adsorção denitrogênio e porosimetria de mercúrio bem conhecidas. Porosimetria demercúrio pode ser usada para estimar o volume de macro e mesoporos;adsorção de nitrogênio pode ser usada para estimar os volumes de micro emesoporos, usando o assim chamado modelo matemático BJH. Entretanto,visto que as bases teóricas para as estimativas são diferentes, os valoresobtidos pelos dois métodos não podem ser comparados diretamente entre si.
O carbono poroso pode ser produzido de fontes naturais. Porexemplo, carvão de coco é obtido pela carbonização da casca de coco; negrode fumo de fornalha é obtido pela pirólise ou combustão de resíduos depetróleo, e negro de fumo térmico é produzido de gás natural. Relatóriosdescritivos de Patente U.S. e Britânica N- US-3909449, US-4045368 e GB-1383085 todos divulgam processos para produzir esferas de carvão ativado apartir de breu.
Materiais de carbono porosos também podem ser obtidoscarbonizando-se resinas orgânicas. Por exemplo, a Publicação de PatenteInternacional WO 02/12380 divulga um processo para produzir carbonoporoso carbonizando-se uma resina orgânica que foi produzida condensando-se um componente nucleofílico tal como uma resina novolak, com um agentede reticulação eletrofílico tal como hexametileno tetramina na presença de umformador de poro tal como etileno glicol.
A Publicação de Patente Internacional WO 01/19904 divulgaum processo para produzir carbono poroso monolítico carbonizando-se umaresina orgânica produzida por polimerização de um sistema tal comoresorcinol/formaldeído, divinilbenzeno/cloreto de estireno vinilideno oucloreto de vinilideno/divinilbenzeno, na presença de um tensoativo.
Materiais de carbono porosos também podem ser produzidospor aglomeração de partículas de carbono finas com aglutinantes. Porexemplo, o Relatório Descritivo de Patente U.S. US-3351071 divulga umprocesso para produzir partículas esféricas de carbono misturando-seagregado de cristalito de celulose e carbono ativo com água em um moinho,processando-se em esferas e secando-se. As partículas de carbono depoispodem ser ativadas e usadas em filtros de cigarro.
O Relatório Descritivo de Patente U.S. US-4029600 divulgaum processo para produzir material de carbono particulado misturando-seesferas de negro de fumo com uma resina aglutinante, e carbonizando-se edepois pulverizando-se a mistura.
O Relatório Descritivo de Patente Britânico GB-2395650compara o efeito de vários materiais de carbono tendo vários volumes demicroporo e mesoporo no gosto de fumaça de tabaco contendo flavorizantestais como mentol. Os materiais de carbono com um volume de microporo denão mais do que 0, 3 cm3/g e um volume de mesoporo de pelo menos 0, 25cm por grama são estabelecidos para absorver menos mentol do quemateriais com distribuições de tamanho de poro diferentes, e portanto sãoconsiderados serem mais adequados para o uso em um filtro de cigarro emcigarros flavorizados.
A Publicação de Patente Internacional N2 W0/03/059096A1divulga cigarros compreendendo um bastão de tabaco e um componente defiltro tendo uma cavidade enchida com carbono em pérola de forma esféricacom diâmetros de 0, 2 a 0, 7 mm, áreas de superfície BET na faixa de 1000 a1600 m /g, e uma distribuição do tamanho de poro predominantemente nafaixa de microporos e mesoporos pequenos.
De acordo com esta invenção, nós identificamos uma classe demateriais de carbono porosos que são particularmente eficazes em reduzir umou mais componentes prejudiciais de fumaça de tabaco.
Os materiais da presente invenção são caracterizados por umacombinação de propriedades físicas.
De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecidoum material de carbono poroso tendo uma área de superfície BET de pelomenos 800 m /g, uma densidade de não mais do que 0, 5 g/cm , uma estruturade poro que inclui mesoporos e microporos, e um volume de poro (comomedido por adsorção de nitrogênio) de pelo menos 0, 9 cm3/g.
Os materiais de carbono porosos da invenção preferivelmentetêm uma densidade aparente menor do que 0, 5 g/cm . Os valores superiorestípicos para a faixa de densidades dos materiais de carbono da presenteinvenção são 0, 45 g/cm , 0, 40 g/cm , e 0, 35 g/cm . Preferivelmente, adensidade aparente dos materiais de carbono da invenção está na faixa de 0, 5a 0, 2 g/cm.
Os materiais de carbono da invenção também podem sercaracterizados por sua estrutura de poro ao invés da densidade.De acordo com este aspecto da invenção, é fornecido ummaterial de carbono poroso tendo uma área de superfície BET de pelo menos800 m /g, uma estrutura de poro que inclui mesoporos e microporos, e umvolume de poro (como medido por adsorção de nitrogênio) de pelo menos 0, 9cm3/g, de 15 a 65% do qual está em mesoporos.
Os materiais de carbono porosos preferidos da invençãotambém podem ser caracterizados por uma estrutura de poro em que o volumede poro (como medido por adsorção de nitrogênio) é pelo menos 1, 0 cm /g,mas menos do que 20% do volume de poro está em poros de 2 a 10 nm.Usualmente menos do que 15%, e freqüentemente menos do que 10% dovolume de poro combinado está em poros de 2 a 10 nm.
A densidade e estrutura de poro de material de carbono porososão estritamente relacionadas. Geralmente, verificou-se que em amostras demateriais de carbono da invenção, quanto mais alto o volume combinado demicro-, meso- e macroporos, mais baixa a densidade, porque os porosaumentam o volume de uma massa dada de material sem aumentar seu peso.Além disso, conforme a densidade diminui, então a proporção de macro- emesoporos para microporos aumenta. Isto quer dizer, no geral, quanto maisbaixa a densidade do material de carbono da invenção, mais alta a proporçãodo volume de poro em mesoporos e macroporos comparada com o volume deporo em microporos. Entretanto a correlação entre densidade e volume deporo, como determinado pela adsorção de nitrogênio, não é precisa.Conseqüentemente, alguns materiais de carbono da invenção tendo a estruturade poro definida em cada um dos dois parágrafos precedentes podem terdensidades maiores do que 0, 5 g/cm3, por exemplo densidades de até 0, 52, 0,55, 0, 60 ou 0, 65 g/cm . Reciprocamente, alguns materiais de carbono dainvenção podem ter densidades menores do que 0, 5 g/cm e uma estrutura deporos em que menos do que 15% (por exemplo, 12%, 10% ou 5%) do volumede mesoporo e microporo combinado está em mesoporos.A falta de correlação completa entre densidade e estrutura demicro- e mesoporo surge porque a técnica de adsorção de nitrogênio usadapara estimar a distribuição do tamanho de poro não é capaz de detectartamanhos de poro maiores do que cerca de 50 nm. O volume de poro total deum material estimado por técnicas de adsorção de nitrogênio portantocorresponde aos volumes de poro combinados de microporos e mesoporos. Ovolume de macroporo de um material não é revelado por esta técnica. Assim,onde os materiais de carbono da invenção têm uma densidade baixa e umaproporção relativamente baixa de mesoporos, como detectado por adsorção denitrogênio, a densidade baixa é atribuível a um volume de poro relativamentealto na faixa de macroporo imediatamente próximo à faixa de mesoporo, istoé, na faixa de 50 nm a 500 nm. Embora os volumes de poro na faixa demacroporo possam ser estimados por porosimetria de mercúrio, os resultadosobtidos usando esta técnica não igualam-se àqueles obtidos usando adsorçãode nitrogênio. Conseqüentemente é difícil estimar precisamente o volume deporo de um material através da faixa completa de tamanhos de poro de 2 a500 nm.
A invenção também inclui um artigo para fumarcompreendendo material para fumar e um material de carbono poroso deacordo com a invenção.
A área de superfície BET dos materiais de carbono porosospreferidos da invenção é pelo menos 800 m2 /g, preferivelmente pelo menos900 m2 /g, e desejavelmente pelo menos 1000 m2 /g. Os valores típicos para aárea de superfície BET de materiais de carbono da invenção são de cerca de1000, 1100, 1150, 1200, 1250 e 1300 m2/g. Os materiais de carbono porososcom áreas de superfície BET de até 1250 m /g, por exemplo, 1000 a 1250m /g, são os mais preferidos.
Os materiais de carbono porosos da invenção preferivelmentetêm um volume de poro (como estimado por adsorção de nitrogênio) de pelomenos 0, 95 g/cm , e desejavelmente pelo menos 1 g/cm . Os materiais decarbono com volumes de poro de pelo menos 1, 1 cm /g são particularmenteúteis como um adsorvente para fumaça de tabaco. Os valores típicos para osvolumes de poro dos materiais de carbono da invenção são 1,15 cm /g, 1, 2cm /g, 1, 25 cm /g e 1, 3 cm /g. Usualmente, o volume de poro combinadoestará na faixa de 1, 1 a 2, 0 cm3/g. Os materiais de carbono de acordo com ainvenção com volumes de poro significantemente mais altos do que 2, 1cm3 /g, por exemplo 2, 2 ou 2, 3 cm3 /g são baixos em densidade e portanto sãomenos fáceis para manusear em equipamento de produção de cigarro. Taismateriais de carbono são menos favoráveis para o uso em cigarros ou filtrospara fumaça por esta razão.
Nos materiais de carbono preferidos da presente invenção,pelo menos 30% mas desejavelmente não mais do que 65% do volume deporo (como estimado por adsorção de nitrogênio) está em mesoporos. Valoresmínimos típicos para o volume de mesoporos como uma porcentagem dosvolumes de microporo e mesoporo combinados dos materiais de carbono dainvenção são 35%, 40% ou 45%. Valores máximos típicos para tais volumessão 65%, 60% e 55%. Preferivelmente o volume de mesoporo dos materiaisde carbono da invenção está na faixa de 35 a 55% do volume de mesoporo emicroporo combinado.
Os materiais de carbono porosos da invenção podem serobtidos de qualquer fonte. Entretanto, materiais de carbono porosos dainvenção que são formados de resina orgânica carbonizada são preferidos paramateriais de carbono porosos obtidos de outras fontes, por exemplo, carvão decoco. Exemplos de resinas adequadas incluem resinas aromáticas substituídaspor hidroxila tais como àquelas derivadas de fenol, bis-fenol A, aminofenóisou resorcinol, e resinas não fenólicas tais como àquelas derivadas de estirenoe vinil pirrolidona ou de estireno e divinil benzeno. Resinas aromáticassubstituídas por hidróxi são preferidas, especialmente àquelas derivadas defenóis.
Os materiais de carbono preferidos da invenção são obtidoscondensando-se um componente nucleofílico com um agente de reticulaçãoeletrofílico na presença de um formador de poro, como descrito na WO-A-02/12380 (incorporado aqui por referência).
A invenção especificamente inclui um processo para produzirum material de carbono poroso compreendendo as etapas de condensar umcomponente nucleofílico com um agente de reticulação eletrofílico napresença de um formador de poro para formar uma resina, carbonizar a resinae ativar o material de carbono resultante.
A reação para formar a resina pode ser realizada na presençade um catalisador. Um solvente também pode ser usado, mas preferivelmenteo formador de poro também age como solvente. O componente nucleofílicopode ser, por exemplo, uma resina fenólica, tal como uma resina novolak, ouuma outra resina com base em copolímeros de compostos fenólicos, tais comom-amino-fenol, difenóis tais como resorcinol, hidroquinona, ou aminas taiscomo anilina, melamina ou uréia com aldeídos tais como formaldeído,furfural ou salicilaldeído. O agente de reticulação pode ser, por exemplo,formaldeído, furfural ou hexametileno-tetramina. O formador de poro podeser, por exemplo, um diol, um diol-éter, um éster cíclico, uma amida cíclicaou linear substituída ou álcoois de amino. Etileno glicol e dietileno glicol sãopreferidos. Detalhes de materiais adequados são descritos na Publicação dePatente Internacional Na WO 02/12380 A2, os conteúdos da qual sãoincorporados aqui por referência. As resinas preferidas para o uso naprodução dos materiais de carbono porosos da invenção são resinas novolakreticuladas com hexametileno tetramina na presença de etileno glicol.
O formador de poro é preferivelmente usado em quantidadessuficientes para dissolver os componentes do sistema de resina. A razão empeso de formador de poro para os componentes do sistema de resina épreferivelmente pelo menos 1:1. O agente de reticulação é normalmenteusado em uma quantidade de 5 a 40 partes em peso (pep) por 100 partes empeso dos componentes nucleofílicos, tipicamente de 10 a 30 (por exemplo, 10,15 ou 20) pep de agente de reticulação por 100 pep de componentenucleofílico.
As resinas preferidas têm pesos moleculares médiosponderados (PM) na faixa de 300 a 3000 antes da reticulação. Onde resinasnovolak são usadas, resinas com valores de PM na extremidade mais baixadesta escala são líquidos viscosos, e na extremidade mais alta das escalas sãosólidos com pontos de fusão na zona de 100°C. Resinas novolak de PMmenor do que 2000 e preferivelmente menor do que 1500 formam resinasque, na carbonização, tendem a produzir carbonos com distribuições detamanho de poro desejadas usando quantidades mais baixas de formador deporo.
Como descrito na WO 02/12380 A2 (incorporada aqui porreferência), as condições de reação para a resina podem ser controladas demodo que o material resultante esteja na forma de pérolas com uma faixadesejada do tamanho de partícula. As pérolas podem ser formadas vertendo-seuma solução de pré polímero do componente eletrofílico, o agente dereticulação nucleofílico e o formador de poro em um meio de suspensãolíquida quente em que a mistura é imiscível, tal como óleo mineral, agitando amistura, por exemplo, por agitação, para formar uma suspensão de glóbulosde resina, e permitindo que a resina solidifique em pérolas. O tamanho departícula médio das pérolas dependerá do processo de agitação e suaintensidade, da temperatura e viscosidade do meio de suspensão, datemperatura e viscosidade da solução de pré polímero e da razão em volumeda solução de pré polímero e do meio de suspensão. As condições precisasnecessárias para obter um tamanho de partícula desejado podem facilmenteser estabelecidas por experimento de rotina. As pérolas depois são separadasdo meio de suspensão, completamente lavadas ou secas a vácuo, e depoisaquecidas para causar carbonização.
A distribuição do tamanho de poro do material de carbonoativado é afetada por vários fatores, incluindo a natureza do componenteeletrofílico e os agentes de reticulação usados, a presença de um catalisador, apresença de um solvente, e a taxa de reação. Temperaturas mais altas e apresença de um catalisador tendem a promover porosidades mais altas nomaterial de carbono. A transferência de calor no sistema de reação tambéminfluencia a porosidade. Mudanças de temperatura repentinas ou rápidastendem a reduzir a formação de microporos, e favorecer a formação demesoporos. A separação do material de carbono do formador de poro emtemperaturas baixas antes da carbonização, por exemplo, por lavagem ousecagem a vácuo, também afeta a distribuição do tamanho de poro. Osmateriais de carbono que foram tratados para remover o formador de poroantes da carbonização têm volumes de mesoporo mais altos do que materiaissimilares em que o formador de poro é expelido durante a carbonização.
A carbonização da resina é preferivelmente efetuadaaquecendo-se em uma atmosfera inerte a uma temperatura de 600 a 850°C oumais. O material de carbono resultante depois pode ser ativado por exemplopor tratamento em ar a 400 a 450°C, em vapor a 750°C ou mais ou dióxido decarbono a 800°C ou mais.
Verificou-se que uma classe particular de materiais de carbonoporosos é particularmente eficaz na adsorção de cianeto de hidrogênio da fasede vapor da fumaça de tabaco. Estes materiais são formados carbonizando-seuma resina orgânica contendo nitrogênio, por exemplo uma resina orgânicaformada condensando-se um componente nucleofilico com um agente dereticulação contendo nitrogênio, tal como hexametilenotetramina oumelamina ou produzidos de precursores nucleofílicos tal como amino fenóis.
Sem desejar estar limitado por qualquer teoria, é consideradoque quando a resina orgânica contendo nitrogênio é carbonizada, o materialde carbono poroso resultante conterá sítios de nitrogênio residual ounitrogênio, com os quais acredita-se que o HCN interaja particular eintensamente.
O material de carbono poroso pode ser um estruturamonolítica, adaptado para o uso em um filtro para um artigo para fumar. Porexemplo o material pode ser formado em um elemento de filtro cilíndrico comuma passagem axial que permite que o fluxo em massa da fumaça atravésdela embora levando a fumaça em contato com o material de carbono.Preferivelmente entretanto, o material de carbono poroso é particulado.
Quando o material de carbono poroso particulado éincorporado nos artigos para fumar tais como cigarros, ou filtros para fumaçapara tais, a quantidade de material para cada cigarro ou filtro deve ser medidae liberada com precisão alta. A forma e tamanho das partículas, e adistribuição do tamanho de partícula afetam o fluxo e manipulação domaterial. Assim, carvão de coco tem uma distribuição ampla de tamanho departícula, e uma taxa de atrito alta, e portanto tende a produzir poeira, quepode interferir com a operação do mecanismo de velocidade alta. Também,visto que partículas de carvão de coco são irregulares em forma, elas têmcaracterísticas de fluxo relativamente deficientes, que criam dificuldades emmedir a liberação de material no cigarro ou filtro.
Preferivelmente o material de carbono poroso está na forma demicropérolas, isto é, partículas geralmente esféricas de 50 a 1000 |im emtamanho. As características de fluxo de micropérolas são particularmentefavoráveis em facilitar a manipulação na fabricação de artigos para fumar efiltros para fumaça para tais.
Filtros para fumaça tipicamente compreendem um bastão curtode material absorvente tal como acetato de celulose. Um método paraincorporar o material de carbono poroso particulado no filtro é formando-seuma fibra bruta do material absorvente, passando a fibra bruta continuamenteatravés de uma primeira estação em que a fibra bruta é impregnada com umplastificador tal como triacetina, uma segunda estação em que as partículas dematerial de carbono poroso são alimentadas a partir de um alimentador nafibra bruta e portanto para outro processamento em um elemento de filtro.Contanto que o fluxo de material de carbono do alimentador à fibra bruta, e ataxa de movimento da fibra bruta sejam uniformes, o carregamento da fibrabruta com material de carbono também será uniforme. Certos materiais decarbono entretanto, em particular carbono de coco, têm características defluxo deficientes. As partículas tendem a ficar juntas devido à sua formairregular e não uniforme. Conseqüentemente o carregamento do material àfibra bruta de filtro é difícil para controlar. Usando os materiais de carbonoporosos particulados na forma de micropérolas, o risco de adesão e decarregamento irregular da fibra bruta é muito reduzido.
Uma outra vantagem de usar material de carbono porosoparticulado formado de resinas orgânicas em artigos para fumar ou filtro parafumaça surgem do fato de que tais materiais têm taxas de atrito relativamentebaixas comparado com carvão natural. Quanto mais alta a taxa de atrito de ummaterial particulado, mais poeira ele gera durante a manipulação. A poeirainterfere com os processos de fabricação, especialmente processos develocidade alta como usados para fabricar cigarros ou filtros de cigarro. Naprodução de materiais de carbono porosos de resina orgânica carbonizada, ascondições de reação para a resina podem ser controladas de modo que aspartículas resultantes de carbono tenham uma taxa de atrito reduzida quandocomparado, por exemplo, com carvão de coco.
Uma outra propriedade física de material de carbono porosoparticulado que afeta sua adequabilidade para o uso em artigos para fumar oufiltro para fumaça é seu tamanho de partícula, e mais particularmente suadistribuição do tamanho de partícula. Os materiais de carbono porosos dainvenção preferivelmente têm um tamanho de partícula médio na faixa de 50a 1000 |um, desejavelmente de 100 a 700 |j,m. Para a filtração da fumaça detabaco, materiais de carbono porosos com tamanho de partículas médiomenores, por exemplo, 150 a 250 fim, usualmente desempenham melhor doque os materiais com tamanho de partícula médio maior, por exemplo, 250 a500 fim, que por sua vez usualmente desempenham melhor do que materiaiscom uma partícula média na faixa de 500 a 1000 fim.
Qualquer amostra de material particulado terá uma distribuiçãoestatística de tamanhos de partícula em torno de um valor médio. A razão dononagésimo percentil (D90) para o décimo percentil (DlO) fornece umamedida (D90/D10) da difusão da distribuição de tamanho de partícula naamostra. Para o carvão de coco o tamanho de partícula médio tipicamenteestará na faixa 100 a 1000 )iim, com uma razão de D90/D10 de 20 ou mais,uma proporção significante das partículas sendo de menos do que 20 fim emtamanho. Esta distribuição do tamanho de partícula relativamente ampla poderesultar em distribuição irregular do carvão no filtro, e um risco elevado decontaminação de fabricação por poeira.
Na produção de materiais de carbono porosos de resinaorgânica carbonizada, as condições de reação para a resina podem sercontroladas de modo que o material resultante tenha uma distribuição maisestreita do tamanho de partícula quando comparado, por exemplo, com carvãode coco. Os materiais de carbono da invenção preferivelmente têm umadistribuição do tamanho de partícula D90/D10 que é pelo menos 10,desejavelmente pelo menos 5, e o mais vantajosamente de cerca de 2.
Materiais que são substancialmente isentos de poeira gerammenos problemas de manipulação e contaminação na fabricação de artigospara fumar e filtros para fumaça. O material de carbono poroso da invençãoportanto também é preferível e substancialmente isento de partículas menoresdo que 10 mícrons. Desejavelmente ele também é substancialmente isento departículas menores do que 20 mícrons, e o mais vantajosamente ele é isentode partículas menores do que 30 mícrons.
Os artigos para fumar da invenção podem tomar qualquerforma. Por exemplo o artigo para fumar pode ser um em que o tabaco éfumado acendendo-se o material para fumar e inalando-se os produtos decombustão, como por exemplo em um cigarro, charuto ou cigarrilha.Alternativamente o artigo para fumar pode ser um em que o material parafumar é aquecido a uma temperatura em que a decomposição aos produtos depirólise ocorre sem combustão. Tais artigos são bem conhecidos e incorporammeios elétricos ou outros meios de aquecimento tais como um elemento decarvão.
Em particular o artigo para fumar pode compreender umbastão de material para fumar opcionalmente em um invólucro, com ou semum filtro. O invólucro pode ser de papel, folha de tabaco ou tabacoreconstituído. Alternativamente, onde, por exemplo, o artigo para fumar éintencionado a produzir emissões baixas de fumaça secundária, ou níveis maisbaixos de produtos de pirólise na fumaça primária, o invólucro pode sercomposto de material inorgânico não inflamável tal como um materialcerâmico. O filtro pode ser de qualquer material adequado, por exemploacetato de celulose fibroso, polipropileno ou polietileno, ou papel.
O material para fumar é preferivelmente tabaco mas pode serum material para fumar que não tabaco. Exemplos de materiais para fumarque não tabaco são material vegetal bruto e curado, incluindo materiais defruta, e um material para fumar sintético tal como pode ser produzido dealginatos e uma substância geradora de aerossol tal como etileno glicol. Omaterial para fumar pode compreender uma combinação de materiais parafumar de tabaco e que não tabaco. Onde o material para fumar compreendetabaco, o tabaco pode ser de qualquer tipo adequado, ou uma combinaçãodestes, incluindo lâmina ou haste curados ao ar, curados por chama, curadospor combustão, ou curados ao sol, e podem ter sido processados usandoqualquer processo apropriado. Por exemplo, o tabaco pode ser cortado,picado, expandido ou reconstituído. O material para fumar também podeincluir aditivos convencionais, tais como melhoradores, corantes, umectantes(tais como glicerol e propileno glicol), e flavorizantes (tais como açúcar,alcaçuz e cacau).
O material de carbono poroso pode ser incorporado nomaterial para fumar. Conseqüentemente, a invenção inclui material parafiimar que incorpora um material de carbono poroso tendo qualquer uma dascaracterísticas descritas acima em relação à invenção.
Preferivelmente, o artigo para fumar compreende um filtro, e omaterial de carbono poroso é incorporado no filtro.
A presente invenção também inclui um filtro para fumaça paraum artigo para fumar compreendendo um material de carbono poroso dainvenção. O filtro para fumaça pode estar na forma de um recipiente para umartigo para fumar, tal como um recipiente de cigarro ou charuto, ou pode serproduzido como uma ponta de filtro para a incorporação de um artigo parafumar.
O filtro para fumaça pode ser de qualquer construçãoconvencional. Por exemplo ele pode estar na forma de uma ponta de filtro"dalmatian" compreendendo uma seção de material de filtro fibroso, um talacetato de celulose, o material de carbono poroso estando na formaparticulada e distribuído por toda a seção. Alternativamente o filtro pode estarna forma de um filtro de "cavidade", compreendendo seções múltiplas, omaterial de carbono poroso sendo confinado a uma tal seção. Por exemplo omaterial de carbono poroso pode encontrar-se entre duas seções adjacentes domaterial de filtro fibroso.
O filtro para fumaça também pode compreender outrosmateriais adsorventes tais como uma resina de troca de íon, um zeólito, sílica,alumina ou amberlita.
Os artigos para fumar preferidos da invenção são cigarros,compreendendo um bastão de tabaco, invólucro, e um filtro, o material decarbono poroso sendo incorporado em um filtro.
A invenção também inclui um processo para tratar produtos dedecomposição de um material para fumar compreendendo contatar osprodutos de decomposição com um material de carbono poroso da invenção.
De modo que a invenção possa ser melhor entendida, formasde realização preferidas desta agora serão descritas, por via de exemploapenas - em que a referência será feita às Figuras seguintes:
Figura 1- que é um gráfico.
Figura 2 - que é um gráfico.
Figura 3 - que é um gráfico.
Figura 4a - que é um gráfico.
Figura 4b - que é um gráfico.
Figura 4c - que é um gráfico.
Figura 4d - que é um gráfico.
Figura 4e - que é um gráfico.
Figura 4f - que é um gráfico.
Figura 4g - que é um gráfico.
Figura 4h - que é um gráfico.
Figura 4i - que é um gráfico.
Figura 4j - que é um gráfico.
Figura 4k - que é um gráfico.
Figura 5 - que é um gráfico.
Figura 6 - que é um gráfico.
Figura 7 - que é uma representação diagramática de um artigopara fumar.
Figura 8 - que é uma representação diagramática de um artigopara fumar.
Referindo-se à Tabela 1, amostras de resinas orgânicas forampreparadas misturando-se 100 partes em peso das resinas de fenol-formaldeído novolak comercialmente disponíveis especificadas na Tabela 1com formador de poro de etileno glicol nas proporções indicadas na Tabela 1na temperatura elevada e com agitação para realçar a formação de umasolução clara, a temperatura da qual depois foi estabilizada a 65 a 70°C.Agente de reticulação de hexametileno tetramina ("hexamina") depois foiadicionado nas proporções indicadas na Tabela 1. A mistura agitada resultantedepois foi aquecida até a temperatura e durante o tempo de reaçãoespecificado.
Os graus comerciais de resinas novolak usadas foram J1058Fdisponível da Hexion Specialty Chemicals Inc (antigamente Borden Chemicalinc), com PM de cerca de 2400 e contendo 5% em peso de hexametilenotetramina, TPR210, com PM de cerca de 1030, contendo ácido salicílico paracatalisar a reticulação, e J1089F, com PM de cerca de 1110.
Em cada caso, a solução viscosa resultante foi vertida comouma corrente com agitação em 2 a 4 vezes seu volume de um óleo mineral préaquecido (115 a 120°C) contendo 0, 5% em volume de um óleo secante(conhecido comercialmente como óleo Danish) para retardar coalescência. Atemperatura de emulsão resultante inicialmente caiu para 105 a IlO0C, masem outro aquecimento a reticulação ocorreu a cerca de 115 a 120°C. Outroaquecimento na taxa de cerca de 0, 5°C por minuto até 150°C foi aplicadopara concluir a reação. Depois do esfriamento, as pérolas resultantes de resinaforam separadas por filtração do óleo e lavadas várias vezes com água quentepara remover a maioria do etileno glicol e uma quantidade pequena (menos doque 5% do total) de polímero de peso molecular baixo. A resina esféricaporosa resultante, contendo água, óleo residual, formador de poro residual efração de peso molecular baixo foi carbonizada aquecendo-se a 800°C paraproduzir material de carbono poroso esférico. O material de carbono depoisfoi ativado com vapor superaquecido, ou dióxido de carbono para obter aredução do peso ou "remoção por combustão" indicada na Tabela 1.
Tabela 1
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As pérolas resultantes exibiram durabilidade alta e taxa deatrito muito baixa quando comparadas com o derivado de carbono de casca decoco. Em particular, quando manipuladas fisicamente, as pérolas tiverampouco ou nenhum efeito de sujeira nas mãos quando esfregadas, e quandofisicamente agitadas formaram muito pouca poeira. As pérolas tambémtiveram características de fluxo excelentes, a forma esférica das pérolasfazendo com que o material fluísse facilmente e formasse montes muito maisplanos, isto é, pilhas cônicas com um ângulo de queda muito mais baixo, ouângulo de repouso, do que carbono natural.
Para os propósitos de comparação, duas outras amostras domaterial de carbono (Exemplos comparativos B e C) foram preparadas poruma técnica similar àquela descrita acima, usando os ingredientes e condiçõesde ativação referidos na Tabela 2. Uma amostra do carvão de cococomercialmente disponível, grau 208C também foi usada para os propósitosde comparação (Exemplo comparativo A).Tabela 2
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As Figuras 1 a 3 mostram a distribuição de tamanho deporo como determinado por porosimetria de mercúrio para os materiais decarbono porosos dos Exemplos 3 e 9, e Exemplo comparativo A (carvãode coco). Em cada gráfico, a ordenada à esquerda indica o logaritmo (Iog)da intrusão diferencial de mercúrio na amostra em ml/g, a ordenada àdireita indica a intrusão cumulativa de mercúrio em ml/g e a abscissaindica, em uma escala logarítmica, o diâmetro do tamanho de poro emmanômetros na faixa de 5 nm -1 x IO6 mn. O pico grande ao ladoesquerdo de cada gráfico é causado pela intrusão de mercúrio nos espaçosvazios entre partículas individuais dentro da amostra. Os picos para o ladodireito do gráfico são causados pela intrusão de mercúrio nos micro, mesoe macroporos.
As Figuras 4a a k mostram a distribuição de tamanho de poropara as amostras do material como determinado por adsorção de nitrogênio.Nestes desenhos, o tamanho de poro médio em unidades Angstrom é plotadoem uma escala logarítmica na abscissa contra um valor indicativo do númerode poros de um tamanho particular obtido de estudos de adsorção denitrogênio, que é o diferencial do volume de poro com respeito ao logaritmodo tamanho de poro (dV/dlogR).
A área de superfície BET e a porosidade dos materiais decarbono porosos ativados descritas nas Tabelas 1 e 2 são mostradas na Tabela3, e as propriedades correspondentes de amostras comparativas A, B e C sãomostradas na Tabela 4. As áreas de superfície BET foram calculadas usando ométodo BET em uma faixa de pressão parcial para nitrogênio (P/P0N2) de O,07 a 0, 3. As figuras mostraram que a adsorção de nitrogênio é a quantidadede nitrogênio em mililitros adsorvida sob condições ambientais por grama deamostra de carbono em uma pressão de nitrogênio relativa (P/Po) de 0, 98,mas normalizada pela gravidade específica de nitrogênio líquido natemperatura correspondente.
Tabela 3
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Tabela 4
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A Tabela 5 fornece outros detalhes da distribuição de tamanho deporo dos Exemplos 2, 3, 4, 7, 8, 9, 12 e 13, e dos exemplos comparativos A e C.Tabela 5
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Pode ser observado a partir das Tabelas acima e Figuras 1 a4a-k que os materiais de carbono da invenção têm distribuição de tamanho deporos que estende-se sobre as faixas de micro-, meso- e, algumas vezes,macroporo. Embora adsorção de nitrogênio não possa ser usada para estimarvolumes de macroporo, a presença de volumes de macroporo significantes éindicada pelo grau de inclinação positivo da curva de distribuição de tamanhode poro em direção à extremidade superior da faixa de medição da adsorçãode nitrogênio, como observado para os Exemplos 8 (Fig. 4f), 9 (Fig. 4g), 10(Fig. 4e) 12 (Fig. 4g) e 13 (Fig. 4i). A presença de macroporos pode serconfirmada por estudos de porosimetria de mercúrio, como mostrado nasFiguras 2 e 3.
Também pode ser observado a partir das medições da adsorçãode nitrogênio que existe um intervalo mínimo na distribuição de tamanho deporo dos materiais de carbono dos Exemplos da invenção, em cada caso nafaixa de 2 a 10 nm. Dentro desta faixa os mesoporos respondem por menos doque 20% do meso e volumes de microporos combinados, usualmente menosdo que 15% e mais freqüentemente menos do que 10% do volumecombinado.
O efeito dos materiais de carbono dos exemplos em fumaça detabaco foi testado preparando-se cigarros padrão compreendendo um bastãoenvolvido em papel do tabaco de estilo combinado US e um filtro parafumaça de 27 mm em comprimento conectado ao bastão por um papel deformação da ponta. Cada filtro foi composto de dois tampões de acetato decelulose separados por uma cavidade de 3 a 5 mm contendo uma amostra de60 mg do material, o comprimento da cavidade sendo ajustado para acomodara amostra firmemente. Os cigarros foram fumados até dentro de 3 mm daextremidade do papel de formação da ponta em uma máquina de fumaça decigarro convencional de acordo com um regime de fumo padrão ISO. Osníveis de compostos de carbonila voláteis foram estimados capturando-se afumaça primária inteira para cada cigarro em 2, 4-dinitrofenil hidrazinaestabilizada com um tampão, e analisados quanto aos componentes aldeídicospor cromatografia líquida (HPLC) com um sistema de detecção ultravioleta.Níveis de componentes de fase de vapor da fumaça foram estimadospassando-se a fumaça primária através de uma almofada de filtro Cambridgede 44 mm para remover o material particulado, coletando a fase de vapor dafumaça em um saco 31 Tedlar, e analisando o vapor por GCMS. Níveis decianeto de hidrogênio (HCN) na fumaça foram estimados capturando-se afumaça primária inteira em uma solução aquosa de hidróxido de sódio esubmetendo a solução à análise de fluxo contínuo. Cada teste foi repetido emquatro amostras, e as médias calculadas em cada caso. Para cada amostra,testes comparativos foram realizados usando uma amostra de controle,compreendendo um cigarro com um filtro idêntico tendo uma cavidade vaziade 4 mm em comprimento, e uma amostra com uma cavidade contendo 60 mgde carvão de coco.
A Tabela 6 resume os resultados analíticos para 1, 3-butadienoe cianeto de hidrogênio (HCN). De modo a comparar os desempenhosconvenientemente com respeito ao carvão de coco, os resultados para cadaamostra foram normalizados com respeito aos resultados para o carvão decoco. Os dados normalizada são plotados nas Figuras 5 e 6, que sãodiagramas de dispersão que esboçam a porcentagem de redução em 1, 3-butadieno e HCN, normalizada com respeito ao carvão de coco do exemplocomparativo A, contra o volume combinado total de meso- e microporos, ea% em volume de microporo respectivamente.
Tabela 6
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Como pode ser observado dos dados e Figuras 5 e 6, osmateriais de carbono da invenção, com volumes de poro totais mais altos eproporções mais altas de volumes de mesoporo do que carvão de cocodesempenharam-se significantemente melhor em relação à adsorção de HCNe, especialmente 1, 3-butadieno, da fumaça de tabaco.
Os materiais testados mostraram características de adsorçãosimilares em relação aos Exemplos A, B e C para acroleína, proprionaldeído,crotonaldeído, metil-etil cetona e butiraldeído.
A Tabela 7 resume as propriedades de cinco outros exemplosde materiais de carbono de acordo com a invenção na forma de micropérolas(Exemplos 14 a 18), juntamente com dois exemplos comparativos, também naforma de micropérolas na mesma faixa de tamanho de partícula (Exemplos De E). Todas as pérolas tiveram um tamanho de partícula na faixa de 250 a 500mícrons.
O material de carbono do Exemplo 14 é similar àquele doexemplo comparativo C, e foi preparado a partir de uma resina (MAP)produzida polimerizando-se m-amino-fenol e formaldeído na presença deágua como o formador de poro, mas as pérolas foram submetidas à ativaçãomais extensiva em dióxido de carbono para obter uma área de superfície maisalta. Embora os mesoporos formem uma proporção relativamente baixa dovolume de meso- e microporo combinado desta amostra, sua densidadeaparente também é baixa, indicando que um volume de poro significanteencontra-se em macroporos pequenos, não detectados por adsorção denitrogênio.
O material de carbono do exemplo 15 foi preparadocarbonizando-se um polímero comercialmente disponível de estireno e divinilpirrolidona (SDP) e ativando-se em dióxido de carbono.
O material de carbono do Exemplo 16 foi preparado a partir deuma resina de fenol-formaldeído (PF) obtida polimerizando-se 100 pep defenol e formaldeído na presença de 200 pep de etileno glicol como o formadorde poro, sem nenhum agente de reticulação adicional. O polímero resultantefoi lavado, carbonizado e depois ativado em dióxido de carbono para obterremoção por combustão a 40%.
O material de carbono do Exemplo 17 foi preparado a partir deuma resina de fenol formaldeído (PF) obtida em uma maneira similar àquelado Exemplo 16, mas usando 175 pep de etileno glicol, com lavagem adicionale em dióxido de carbono para obter uma remoção por combustão de 36%.
O material de carbono do Exemplo 18 foi preparado a partir deuma resina de fenol formaldeído (PF) em uma maneira similar àquela doExemplo 17, usando 150 pep de etileno glicol. Como o material do Exemplo14, os mesoporos formam uma proporção relativamente baixa do volume demeso- e microporo combinado desta amostra, contudo sua densidade aparentetambém é baixa, indicando que um volume de poro significante encontra-seem macroporos pequenos, não detectados por adsorção de nitrogênio.O material de carbono do Exemplo comparativo D foipreparado usando um polímero de estireno vinil pirolideno similar àqueleusado no Exemplo 15. O material resultante teve um volume de micro emesoporo combinado mais baixo e uma densidade relativamente alta.
O material de carbono do Exemplo comparativo E foipreparado usando uma resina de fenol-formaldeído obtida em uma maneirasimilar àquela do Exemplo 17. O material resultante teve uma proporção maisbaixa de volume de mesoporo, e uma densidade mais alta.
Os desempenhos dos materiais de carbono em reduzir oscomponentes de formaldeído, acetaldeído, 1, 3-butadieno e HCN da fumaçade tabaco foram testados, usando os mesmos procedimentos de teste comodescrito acima. Os resultados são também apresentados na Tabela 7. Osdesempenhos são avaliados em termos da% de reduções dos analitos nafumaça de tabaco, normalizadas com respeito às reduções correspondentesmedidas usando carbono da casca de coco.
Pode ser observado que os materiais de carbono de acordocom a invenção desempenham melhor com respeito ao carbono da casca decoco na remoção de pelo menos três dos quatro analitos da fumaça testados, eque os exemplos comparativos desempenharam pior do que o carbono dacasca de coco em relação a todos os quatro dos analitos.
Tabela 7
<table>table see original document page 26</column></row><table>
Formas de realização específicas de artigos para fumar e filtrospara fumaça de acordo com a invenção agora serão descritas por via deexemplo apenas com referência às Figuras 6 e 7 em que a Figura 6 é umaelevação lateral, parcialmente em seção transversal longitudinal eparcialmente separada de um artigo para fumar com um filtro para fumaça deacordo com a invenção.
A Figura 7 é uma vista similar à Figura 6 de um artigo parafumar com um filtro para fumaça alternativo de acordo com a invenção.
Nos desenhos, que são sem escala, características similares sãodadas como numerais de referência.
Referindo-se aos desenhos, as Figuras 7 e 8 ilustram artigospara fumar na forma de cigarros tendo um bastão 1 de tabaco envolvido emum invólucro 2 ligado a um filtro para fumaça 3 por meio de um papel deformação da ponta 4. Para clareza, o papel de formação da ponta 4 é mostradoespaçado do invólucro 2, mas de fato eles se encontrarão em contato direto.
Na Figura 7, o filtro para fumaça 3 compreende dois elementosde filtro cilíndricos 3a e 3b. O primeiro elemento de filtro 3a na extremidadeda boca do filtro é de 15 mm em comprimento, composto de fibra bruta deacetato de celulose impregnada com 7% em peso de plastificador de triacetinatendo um 25 mm de queda de pressão de coluna d'água em seu comprimento.O segundo elemento de filtro 3b, posicionado adjacente ao bastão 1 é de 12mm em comprimento, tem uma queda de pressão de coluna d'água de 90 mmem seu comprimento, e compreende 80 mg de fibra bruta de acetato decelulose impregnada com 4% em peso de triacetina e tem 30 mg de ummaterial de carbono ativado poroso de acordo com a invenção distribuídosuniformemente por todo seu volume em um estilo de "Dalmatian".
O cigarro mostrado na Figura 8 é similar àquele da Figura 7exceto que o filtro para fumaça 3 tem três elementos de filtro cilíndricos,coaxiais 3a, 3b e 3c. O primeiro elemento de filtro 3a na extremidade da bocado cigarro é de 10 mm em comprimento, e composto de fibra bruta de acetatode celulose impregnada com 7% em peso de plastificador de triacetina. Osegundo elemento de filtro 3b, posicionado adjacente ao primeiro elemento defiltro 3a é uma cavidade de 7 mm em comprimento contendo 100 mg de ummaterial de carbono ativado poroso de acordo com a invenção. O terceiroelemento de filtro 3c adjacente ao segundo elemento de filtro 3b é de 10 mmem comprimento e compreende fibra bruta de acetato de celulose impregnadacom 7% em peso de triacetina. Um anel de furos de ventilação 5 é formado nopapel de formação da ponta 4 em um plano radial A-A que libera o ar nosegundo elemento de filtro 3b de cerca de 3 mm a jusante da junção com oterceiro elemento de filtro 3c quando a fumaça é inalado através do cigarro.
Em resumo, os Exemplos fornecem um material de carbonoporoso adequado para a incorporação em filtros para fumaça para cigarros quetem uma área de superfície BET de pelo menos 800 m/ge uma estrutura deporo que inclui mesoporos e microporos. O volume de poro (como medidopor adsorção de nitrogênio) é de pelo menos 0, 9 cm /g e de 15 a 65% dovolume de poro estão nos mesoporos. A estrutura de poro do material forneceuma densidade aparente geralmente menor do que 0, 5 g/cm3. O material podeser produzido carbonizando-se e ativando-se resinas orgânicas e pode estar naforma de pérolas para facilidade de manipulação.
Várias modificações e variações dos aspectos descritos dainvenção estarão evidentes àqueles habilitados na técnica sem divergir doescopo e espírito da invenção. Embora a invenção fosse descrita em relação àsformas de realização preferidas específicas, deve ser entendido que ainvenção conforme reivindicada não deve ser excessivamente limitada a taisformas de realização específicas. De fato, várias modificações dos modosdescritos de realizar a invenção que são óbvios àqueles habilitados noscampos relevantes são intencionados a estar dentro do escopo dasreivindicações seguintes.

Claims (28)

1. Material de carbono poroso, caracterizado pelo fato de quetem uma área de superfície BET de pelo menos 800 m /g, uma densidade denão mais do que 0, 5 g/cm , uma estrutura de poro que inclui mesoporos emicroporos, e um volume de poro (como medido por adsorção de nitrogênio)de pelo menos 0, 9 cm /g.
2. Material de carbono poroso, caracterizado pelo fato de quetem uma área de superfície BET de pelo menos 800 m /g, uma estrutura deporo que inclui mesoporos e microporos, e um volume de poro (como medidopor adsorção de nitrogênio) de pelo menos 0, 9 cm3/g, de 15 a 65% do qualestão nos mesoporos.
3. Material de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o volume de poro (como medido por adsorção de nitrogênio)é de pelo menos 1, 0 cm /g e de 30 a 65% do volume de poro estão nosmesoporos.
4. Material de acordo com a reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que menos do que 20% do volume de poro estãonos poros tendo diâmetros na faixa 2 a 10 nm.
5. Material de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de que tem uma densidade aparente de não maisdo que 0, 5 g/cm3.
6. Material de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que tem uma área de superfície BET de 1000a 1250 m2/g.
7. Material de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o volume de poro nos microporos emesoporos é de 1, 1 a 2 cm3/g.
8. Material de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que de 35 a 55% do volume de poro estão nosmesoporos.
9. Material de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que está na forma particulada.
10. Material de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 9, caracterizado pelo fato de que está na forma de micropérolas.
11. Material de acordo com a reivindicação 9 ou reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que tem um tamanho de partícula médio de 50 a 1000 mícrons.
12. Material de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 9 a 11, caracterizado pelo fato de que tem uma distribuição do tamanho departícula D90/D10 de pelo menos 10.
13. Material de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 9 a 12, caracterizado pelo fato de que é substancialmente isento departículas menores do que 10 mícrons.
14. Material de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 13, caracterizado pelo fato de que é composto de uma resina orgânicacarbonizada.
15. Material de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que a resina orgânica contém nitrogênio.
16. Material de acordo com a reivindicação 14 oureivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a resina é produzidacondensando-se um componente nucleofílico com um agente de reticulaçãoeletrofílico na presença de um formador de poro.
17. Material de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o componente nucleofílico ou o agente de reticulação é umcomposto de nitrogênio orgânico.
18. Material de acordo com a reivindicação 16 oureivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o componente nucleofílicocompreende uma resina novolak.
19. Material de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação compreendehexametileno tetramina.
20. Material de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 16 a 19, caracterizado pelo fato de que o formador de poro compreendeetileno glicol.
21. Artigo para fumar, caracterizado pelo fato de quecompreende material para fumar e um material como definido em qualqueruma das reivindicações de 1 a 20.
22. Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que compreende um bastão de material para fumare um filtro, e o material de carbono poroso é incorporado no filtro.
23. Filtro para fumaça, caracterizado pelo fato de que é paraum artigo para fumar compreendendo um material como definido emqualquer uma das reivindicações de 1 a 20.
24. Processo para produzir um material como definido emqualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de quecompreende as etapas de condensar um componente nucleofilico com umagente de reticulação eletrofílico na presença de um formador de poro paraformar uma resina, carbonizando a resina e ativando o material de carbonoresultante.
25. Processo de acordo com a reivindicação 24, caracterizadopelo fato de que o componente nucleofilico ou o agente de reticulação é umcomposto de nitrogênio orgânico.
26. Processo de acordo com a reivindicação 24 e reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o componente nucleofilico compreendeuma resina novolak.
27. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 24 a 26, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação compreendehexametileno tetramina.
28. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 24 a 27, caracterizado pelo fato de que o formador de poro é etileno glicol.
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