PL227512B1

PL227512B1 - Zestaw wyrobu tytoniowego, zwłaszcza papierosa z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym, którego środkowy segment zawiera sorbent węglowy

Info

Publication number: PL227512B1
Application number: PL407443A
Authority: PL
Inventors: Stefan Ziętek; Bronisław Buczek; Urszula Wyrzykowska; Andrzej Świątkowski; Karol Buchalik; Włodzisław Ćwiąkalski; Maciej Miszczak; Waldemar Witkowski
Original assignee: Inst Przemysłu Organicznego
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2017-12-29
Also published as: PL407443A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zestaw wyrobu tytoniowego, zwłaszcza papierosa z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym, którego środkowy segment zawiera sorbent węglowy, zaś skrajne segmenty materiał włóknisty. Wynalazek występuje w dwóch odmianach. W ramach pierwszej odmiany wynalazku, trójsegmentowy układ filtrosorpcyjny zamontowany jest do jednego z końców wyrobu tytoniowego, tj. od strony ust palacza, zaś w ramach drugiej odmiany wynalazku układ filtrosorpcyjny zamontowany jest w rurkowym ustniku i oddzielony od wyrobu tytoniowego.

Znane są trójsegmentowe układy filtrosorpcyjne - filtry do wyrobów tytoniowych, zwłaszcza papierosów, których środkowy segment zawiera sorbent węglowy adsorbujący lotne składniki dymu wydzielającego się podczas spalania wyrobu tytoniowego, zaś skrajne segmenty mają postać zwartych filtrów włóknistych zatrzym ujących aerozole - ciekłe i stałe produkty spalania.

W europejskich patentach EP1827145, EP1993389 oraz EP2207437 opisano trójsegmentowe filtry wyrobów tytoniowych, zwłaszcza papierosów. Skrajne segmenty mają postać włóknistego podłoża, zazwyczaj wykonanego z octanu celulozy, zaś segment środkowy może zawierać sorbent węglowy w postaci złoża zbudowanego ze sferoidalnych cząstek n. p. tworzących dwie frakcje zróżnicowane pod względem wielkości cząstek. Ponadto, środkowy segment może zawierać sorbent węglowy wprowadzony do bibułki z octanu celulozy albo sorbent węglowy w środkowym segmencie filtra może przywierać do nici bawełnianej otoczonej warstwą octanu celulozy. Niedostateczne wypełnienie środkowego segmentu filtra materiałem filtrosorpcyjnym zawierającym węgiel aktywny powoduje tworzenie się tak zwanych kanałów dymu w filtrze, obniżając jego zdolności filtrosorpcyjne.

W brytyjskim dokumencie patentowym GB1087909 opisane są segmentowe filtry montowane do wyrobów tytoniowych, zwłaszcza papierosów, składające się z co najmniej trzech segmentów usytuowanych szeregowo i przylegających do siebie końcami. Środkowy segment trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego zawiera włóknisty materiał z naniesionym na jego włóknach adsorbentem w postaci stałych cząstek węgla aktywnego, natomiast skrajne segmenty są wypełnione materiałem włóknistym bez adsorbentu. Jako materiał włóknisty może być wykorzystany papier zmarszczony (krepina), bawełna absorpcyjna, octan celulozy lub włóknina trójoctanowa.

W przykładach realizacji wynalazku opisanego w dokumencie patentowym PL 203942 przedstawiono trójsegmentowe filtry papierosowe, których skrajne segmenty w postaci korków wykonane były z octanu celulozy, zaś środkowe segmenty zawierały sorbent węglowy w postaci złoża, w którym objętość mikroporów o średnicy poniżej 2 nm wynosiła do 0,3 cm³/g, zaś objętość mezoporów o średnicy 2-50 nm wynosiła co najmniej 0,25 cm³/g.

Znane są również ustniki do wyrobów tytoniowych, zwłaszcza papierosów, wykonane ze szkła, ceramiki, drewna lub tworzywa sztucznego, mieszczące w swym przewodzie segmentowe filtry zawierające węgiel aktywny.

Istota pierwszej odmiany zestawu wyrobu tytoniowego, zwłaszcza papierosa, z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym, którego środkowy segment zawiera sorbent węglowy, zaś skrajne segmenty materiał włóknisty, zamontowanym do jednego z końców wyrobu tytoniowego polega na tym, że skrajne segmenty trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego zbudowane są z wysokoskutecznej włókniny filtracyjnej (HEPA lub ULPA) o skuteczności filtracji mieszczącej się w zakresie od 99,5 do 99,999995, korzystnie w zakresie od 99,995 do 99,9995, zaś środkowy segment trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego ma postać warstwy sorbentu węglowego o wielkości ziarna mieszczącej się w zakresie od 0,1 mm do 1,0 mm, korzystnie w zakresie od 0,3 mm do 0,5 mm, o objętości mikroporów w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie mieszczącej się w zakresie od 0,4 cm³/g do 0,6 cm³/g oraz o objętości mezoporów mieszczącej w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie w zakresie od 0,3 cm³/g do 0,5 cm³/g.

Istota drugiej odmiany zestawu wyrobu tytoniowego, zwłaszcza papierosa z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym, którego środkowy segment zawiera sorbent węglowy, zaś skrajne segmenty materiał włóknisty, umieszczonym w ustniku w postaci rurki o wylocie rozszerzającym się od strony wyrobu tytoniowego polega na tym, że trójsegmentowy układ filtrosorpcyjny wmontowany jest w przewodzie rurowym ustnika, za jego rozszerzającym się kanałem wlotowym, korzystnie wykonanego z tworzywa naturalnego, sztucznego albo papieru, natomiast skrajne segmenty trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego zbudowane są z wysokoskutecznej włókniny filtracyjnej (HEPA lub ULPA) o skuteczności filtracji mieszczącej się w zakresie od 99,5 do 99,999995, korzystnie w zakresie od 99,995 do 99,9995, zaś środkowy segment trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego ma postać warstwy sorbentu węgloPL 227 512 B1 wego o wielkości ziarna mieszczącej się w zakresie od 0,1 mm do 1,0 mm, korzystnie w zakresie od 0,3 mm do 0,5 mm, o objętości mikroporów mieszczącej się w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie w zakresie od 0,4 cm³/g do 0,6 cm³/g oraz o objętości mezoporów mieszczącej się w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie w zakresie od 0,3 cm³/g do 0,5 cm³/g.

Podczas spalania wyrobu tytoniowego w konfiguracji zestawu według obu odmian wynalazku, w znaczącym stopniu zostaje zmniejszona w dymie tytoniowym zawartość aerozoli stałych i ciekłych, przedostających się do ust palacza, w wyniku zatrzymania tych substancji przez okładziny filtracyjne oraz w wyniku adsorpcji toksycznych, gazowych substancji przez warstwę sorbentu węglowego.

Przedmiot wynalazku zilustrowany jest na przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w ramach pierwszej odmiany wynalazku zestaw wyrobu tytoniowego, tj. papieros z układem filtrosorpcyjnym w widoku z boku z częściowym przekrojem osiowym obejmującym trójsegmentowy układem filtrosorpcyjny, zaś fig. 2 przedstawia w ramach drugiej odmiany wynalazku przekrój osiowy zestawu wyrobu tytoniowego - papierosa z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym oddzielonym od papierosa i umieszczonym w ustniku.

Zestaw wyrobu tytoniowego z filtrem według pierwszej odmiany wynalazku składa się z papierosa 1 z przymocowanym do jego końca trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym 2, którego środkowy segment 3 zawiera sorbent węglowy, zaś skrajne segmenty 4 zbudowane są z wysokoskutecznej włókniny filtracyjnej (HEPA lub ULPA) o skuteczności filtracji mieszczącej się w zakresie od 99,995 do 99,9995, przy czym środkowy segment 3 ma postać warstwy sorbentu węglowego o wielkości ziarna mieszczącej się w zakresie od 0,3 mm do 0,5 mm, o objętości mikroporów mieszczącej się w zakresie od 0,4 cm³/g do 0,6 cm³/g oraz o objętości mezoporów mieszczącej się w zakresie od 0,3 cm³/g do 0,5 cm³/g.

Zestaw do papierosów według drugiej odmiany wynalazku składa się z wyrobu tytoniowego papierosa 1 oraz ustnika 5 wykonanego z papieru w postaci rurki 6 z rozszerzającym się na końcu kanałem wlotowym 7, w którym umieszczony jest papieros 1, zaś w rurce 6 ustnika 5 usytuowany jest trójsegmentowy układ filtrosorpcyjny 2, którego środkowy segment 3 zawiera sorbent węglowy. Skrajne segmenty 4 trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego 2 zbudowane są z wysokoskutecznej włókniny filtracyjnej (HEPA lub ULPA) o skuteczności filtracji mieszczącej się w zakresie od 99,995 do 99,9995, przy czym środkowy segment 3 ma postać warstwy sorbentu węglowego o wielkości ziarna mieszczącej się w zakresie od 0,3 mm do 0,5 mm, o objętości mikroporów mieszczącej się w zakresie od 0,4 cm³/g do 0,6 cm³/g oraz o objętości mezoporów mieszczącej się w zakresie od 0,3 cm³/g do 0,5 cm³/g.

W czasie palenia wyrobu tytoniowego - papierosa 1, część produktów spalania przedostając się przez niespaloną część papierosa 1, dochodzi do trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego 2. Znaczna część toksycznych produktów spalania zostaje kolejno zatrzymywana na pierwszym skrajnym 4, środkowym 3 oraz drugim skrajnym 4 segmencie układu filtrosorpcyjnego 2. W skrajnych segmentach filtracyjnych 4 zatrzymywane są głównie aerozolowe - stałe i ciekłe toksyczne produkty spalania, zaś w segmencie środkowym 3 układu filtrosorpcyjnego 2 zatrzymywane są przede wszystkim gazowe, toksyczne produkty spalania papierosa 1. W rezultacie, do ust palacza przedostają po opuszczeniu trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego 2 lotne produkty spalania papierosa 1 zawierające śladowe ilości substancji toksycznych.

Claims

1. Zestaw wyrobu tytoniowego, zwłaszcza papierosa z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym, którego środkowy segment zawiera sorbent węglowy, zaś skrajne segmenty materiał włóknisty, zamontowanym do jednego z końców wyrobu tytoniowego, znamienny tym, że skrajne segmenty (4) trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego (2) zbudowane są z wysokoskutecznej włókniny filtracyjnej o skuteczności filtracji mieszczącej się w zakresie od 99,5 do 99,999995, korzystnie w zakresie od 99,995 do 99,9995, zaś środkowy segment (3) trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego (2) ma postać warstwy sorbentu węglowego o wielkości ziarna mieszczącej się w zakresie od 0,1 mm do 1,0 mm, korzystnie w zakresie od 0,3 mm do 0,5 mm, o objętości mikroporów w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie mieszczącej się w zakresie od 0,4 cm³/g do 0,6 cm³/g oraz o objętości mezoporów mieszczącej się w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystn ie w zakresie od 0,3 cm³/g do 0,5 cm³/g.

PL 227 512 B1

2. Zestaw wyrobu tytoniowego, zwłaszcza papierosa z trójsegmentowym układem filtrosorpcyjnym, którego środkowy segment zawiera sorbent węglowy, zaś skrajne segmenty materiał włóknisty, umieszczonym w ustniku w postaci rurki o wylocie rozszerzającym się od strony wyrobu tytoniowego, znamienny tym, że trójsegmentowy układ filtrosorpcyjny (2) wmontowany jest w przewodzie rurowym (6) ustnika (5), za jego rozszerzającym się kanałem wlotowym (7), korzystnie wykonanego z tworzywa naturalnego, sztucznego albo papieru, natomiast skrajne segmenty (4) trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego (2) zbudowane są z wysokoskutecznej włókniny filtracyjnej o skuteczności filtracji mieszczącej się w zakresie od 99,5 do 99,999995, korzystnie w zakresie od 99,995 do 99,9995, zaś środkowy segment (3) trójsegmentowego układu filtrosorpcyjnego (2) ma postać warstwy sorbentu węglowego o wielkości ziarna mieszczącej się w zakresie od 0,1 mm do 1,0 mm, korzystnie w zakresie od 0,3 mm do 0,5 mm, o objętości mikroporów mieszczącej się w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie w zakresie od 0,4 cm³/g do 0,6 cm³/g oraz o objętości mezoporów mieszczącej się w zakresie od 0,1 cm³/g do 0,8 cm³/g, korzystnie w zakresie od 0,3 cm³/g do 0,5 cm³/g.