Способ приготовления добавки для курительного табака или фильтрующих элементов
1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДОБАВКИ ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО ТАБАКА ИЛИ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ путем смешивания следующих окислов металлов и/или гидратов окислов металлов: двуокись кремния (кремневая кислота ) осажденная аморфнаяи гидрат окиси алюминия (гидроокись алкжиния) осажденньй кристаллический (гаммаструктура ) или двуокись кремния (кремнёвая кислота) пирогенная аморфная и окись алюминия пирогенная кристаллическая (частично дельта-CTpyKtyра , преимущественно гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота ) осажденная аморфная и двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная, или двуокись титана пирогенная кристаллическая (частично модификация рутила, преимущественно модификация анатаса) и двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная или двуокись кремния (кремневая кислота) пир огенная аморфная и гидрат окиси алюминия (гидроокис ь алюминия) осажденный кристаллический (гамма-структура) или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись магния :кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись кальция кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокиськремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и моногидрат окиси алюминия (А100Н, бемит) кристаллический (гамма-структура), или окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая) и окись алюминия кальцинированная кристаллическая § СО ( гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и моногидрат окиси алюминия (А100Н, бемит) кристаллический (гамма-структура ), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и двуокись титана осажденная кристалпическая (моди4 1кация анатаса), отличающийся тем, что, с целыо првьпоения качества очистки табачного от вредных веществ, 50-84 мас.% вьюокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 16-50 мас.% высокодисперсного гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гамма-структура) с размером частиц 0,1-1 мкм, или 5(Ь84 мае.% высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-0,046 мкм и Т6-50 мае.Z высокодйсперскЫ окиси алюминия пирогенной кристаппической (частич
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) 01) Ф(Я) А 24 В 15 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н RATEHTY
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЫТИЙ (21) 3217510/28-13 (62) 2557455/28-13 (22) 12. 12.80 (23) 22. t2.77 (31) P 2658479.2 (32) 23.12.76 (33) ФРГ (46) 15,04.85. Бюл. и 14 (72) Эрнст Хайм, Дитер Имбери и Бруно Климанн (ФРГ) (71) Родна АГ (ФРГ) (53} 663.97(088.8) (56) 1. Патент Великобритании
Ф 1103822, кл. А 2 С, опублик. 1969, 2. Патент США У 3313306 кл. 131-10.7, опублик. 1967. (54)(57) 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
ДОБАВКИ ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО ТАБАКА ИЛИ
ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ путем смешивания следующих окислов металлов и/или гидратов окислов металлов: двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и гидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гаммаструктура) или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и окись алюминия пирогенная кристаллическая (частично дельта-структу" ра, преимущественно гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная, или двуокись титана пирогенная кристаллическая (частично модификация рутила, преимущественно модификация анатаса) и двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогеиная аморфная и гидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гамма-структура). или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись кальция кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокиськремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и моногидрат окиси алюминия (AIOOH, бемит) кристаллический (гамма-структура), или окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая) и окись алюминия кальцинированная кристаллическая g (гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и моногидрат окиси алюминия (А100Н, бемит) кристаллический (гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и двуокись титана осажденная кристаллическая (модификация анатаса), о т л и ч а ю щ и -й с я тем, что, с целью повышения качества очистки табачного дыма от вредных веществ, 50-84 мас.X вйсокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 16-50 мас.Ж высокодислерсного гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гамма-структура) с размером частиц О, 1-1.мкм, или
50-84 мас.Х высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-0,016 мкм и. 16-50 мас.X высокодисперсиой окиси алюминия пирогенной кристаллической (частич1151152 но дельта-структуры, преимущественно гамма-структуры) с размером частиц 0,005-0,04 мкм, или 30-70 мас,X высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 30-70 мас.7 высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-0,.016 мкм, или 30—
/О мас.7 высокодисперсной двуокиси титана пирогенной кристаллической (частично модификация рутила, преимущественно модификация анатаса) с размером частиц 0,015-0,04 мкм и 30-70 мас.% высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-0,016 мкм, или
30-80 мас.7 высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-0,016 мкм и 20-70 мас.% высокодисперсного гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гаммаструктура) с размером частиц 0,1—
-1 мкм, или 70 мас.7 высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и ЗО мас.% высокоцисперсной окиси магния кальцинированной кристаллической (кубической) с размером частиц 0,5-2мкм, или 80 мас.% высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 20 мас.7 высокодисперсной окиси кальция кальцинированной кристаллической (кубической) с размером частиц 0,2-1 мкм, или
ЗО мас.% высокодисперсной окиси магния кальцинированной кристаллической {кубической) с размером частиц
0 5-2 мкм и 70 мас.% высокодисперсИзобретение относится к способу приготовления добавки для курительнога табака или фильтрующего элемента, при котором добавочное средство состоит из различных окислов металлов ной окиси алюминия кальцинированной кристаллической (гамма-структура} с размером частиц 1-6 мкм, или 5084 мас.X высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц
5-40 мкм и 16-50 Mac.X высокодисперсного моногидрата окиси алюминия (A1008, бемит) кристаллического (гамма-структура) с размером частиц
0,06-0,2 мкм, или 30-80 мас.7 высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0 008-0,016 мкм и
20-70 мас.% высокодисперсного моногидрата окиси алюминия (А100Н, бемит) кристаллического (гамма-структура) с размером частиц 0,06-0,02 мкм, или 80 мас.% высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц
5-40 мкм и 20 мас.7. высокодисперсной двуокиси титана осажденной кристаллической (модификация анатаса) с размером частиц 0,1-0,6 мкм после смешивания вводят при комнатной температуре и давлении 1000 М6ар в трех-десятикратное по массе количество диснергатора, перемешивая полученную смесь со скоростью 600-3000 об/мин, с последующим перемешиванием смеси с той же скоростью при комнтаной температуре или температуре, соответствующей точке кипения диспергатора, и давлении 20-1000 мбар и полным удалением диспергатора путем его испарения.
2. Способ по п.1, отличаюшийся тем, что в качестве диспергатора используют жидкий воздух
3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве диспергатора используют смесь 24 об.ч. этанола и 1 об.ч. воды. и/или гидратов окислов металлов с большой удельной поверхностью.
Известен способ приготовления добавки для курительного табака или фильтрующего элемента, включающий
3 1151 добавление к фильтрам различных окислов металлов или их гидратов с большой удельной поверхностью (раздельно нли в комбинации одних с другими) f1), Известные комбинации окислов металлов и/или гидратов окислов металлов по своим свойствам, например по своей поглотительной способности вредных веществ табачного дыма, ведут себя аддитивно, соответственно количествам их отдельных составных частей.
Если такие комбинации окислов металлов и/или гидратов окислов металлов получают путем перемешивания,, встряхивания и т.п., то из компо-; нентов не образуется однородная смесь.
Эта неоднородность (негомогенность) проявляется в слипании отдельных частиц и в образовании комков.
Комки частиц окислов металлов и/или гидратов окислов металлов обусловливают плохую сыпучесть, рассеиваемость и растекаемость смеси, что затрудняет добавление нескольких окислов металлов и/или гидратов окислов металлов вместе к.курительным продуктам и их фильтрующим элементам.
При этом возникает неравномерное распределение добавки на/или в основных материалах, из которых приготовляются эти курительные табачные продукты или фильтрующие элементы, Известен также способ приготовления добавки для курительного таба- 35 ка или фильтрующих элементов путем смешивания следующих окислов металлов и/или гидратов окислов металлов; двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и гидрат 40 окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гаммаструктура), или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и окись алюминия пироген- 45 ная кристаллическая (частично дельта-структура, преимущественно гаммаструктура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморф. ная и двуокись кремния (кремневая 50 кислота) пирогенная аморфная, или двуокись. титана пирогенная кристаллическая (частично модификация рутила, преимущественно модификация анатаса) и двуокись кремния (крем- 55 невая кисло а) пирогенная аморфная, или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и гидрат
192 4 окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гаммаструктура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись кальция кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и моногидрат окиси алюминия (А100Н, бемит) кристаллический (гамма-структура), или окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая) и окись алюминия, кальцинированная кристаллическая (гамма-структура), или двуокись крЕмния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и моногидрат окиси алюминия (A100H, бемит) кристаллический (гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и моногидрат окиси алюминия (A100H, бемит) кристаллический (гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и двуокись титана осажденная кристаллическая (модификация анатаса) f2).
Однако табачный дым этими добавками недостаточно очищается от вредных веществ.
Цель изобретения — повышение ка чества очистки табачного дыма от вредных веществ.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления добавки для курительного табака или фильтрующих элементов путем смешивания следующих окислов металлов и/нли гидратов окислов металлов. двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и гидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гамма-структура), ипи двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и окись алюминия пирогенная кристаллическая (частично дельта-структура, преимущественно гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и двуокись кремния (кремневая кислота) пирОген.ная аморфная, или двуокись титана пирогенная кристаллическая (частично модификация рутила, преимущест= венно модификация анатаса) и двуокись
11511 кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная, или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и гидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристалли- 5 ческий (гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокись кремния (кремово невая кислота) осажденная аморфная и окись кальция кальцинированная кристаллическая (кубическая), или двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и моногидрат 1 окиси алюминия (A100H, бемит) кристаллический (гамма-структура), или окись магния кальцинированная кристаллическая (кубическая) и окись алюминия кальцинированная кристалли- 2р ческая (гамма-структура), или двуокись кремния (кремневая кислота) пирогенная аморфная и моногидрат окиси алюминия (А1ООН, бемит) .кристаллический (гамма-структура), или дву- 5 окись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная и двуокись титана осажденная кристаллическая (модификация анатаса), 50-84 мас.% высокодисперсной двуокиси кремния (кремне- щ вой кислоты) аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 16-50 мас.% высоко,дисперсного гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гамма-структура) с
35 размером частиц О, 1-1 мкм, или 5084 мас.X высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пироген ной аморфной с размером частиц
0,008-0,016 мкм и 16-50 мас.% высо- 4р кодисперсной окиси алюминия пиро- генной кристаллической (частично дельта-структуры, преимущественно гамма-структуры) с размером частиц
0,005-0,04 мкм, или 30-70 мас.X вы- 4S сокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 30-70 мас.X высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) О пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-0,016 мкм, или 30"70 мас. высокодисперсной двуокиси титана пирогенной кристаллической (частично модификация рутила, преимущественно модификация анатаса) с размером частиц 0,015-0,04 мкм и 30—
70 мас. . высокодисперсной двуокиси .
92 6 кремния (кремневой кислоты) пироген. ной аморфной с размером частиц
0,008-0,016. мкм; или 30-80 мас% вы— сокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,0080,016 мкм и 20-70 мас. высокодисперсного гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гамма-структуры) с размером частиц 0,1-1 мкм, или
70 мас. высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц
5-40 мкм и 30 мас.% высокодисперсной окиси магния кальцинированной кристаллической (кубической) с размером частиц 0,5-2 мкм, или 80.мас.% высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и
20 мас. высокодисперсной окиси кальция кальцинированной кристалли,ческой (кубической) „с размером час тиц 0,2-1 мкм, или 30 мас.% высоко.дисперсной окиси магния кальцинированной кристаллической (кубической)1 с размером частиц 0,5-2 мкм и
70 мас. высокодисперсной окиси алюминия кальцинированной кристаллической {гамма-структура) с размером частиц 1-6 мкм, или 50-84 мас. высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 5-40 мкм и 16-50 мас.X высокодисперсного мо" ногидрата окиси, алюминия (A100H, бе-— мит) кристаллического (гамма-структура) с размером частицы 0,060,2 мкм, или 30-80 мас.X высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной с размером частиц 0,008-.0,016 мкм и
20-70 мас. высокодисперсного моногидрата окиси алюминия (А1ООН, бемит) кристаллического (гамма-структура) с размером частиц 0,06-0,2мкм, или 80 мас. высокодисперсной двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной с размером частиц 50-40 мки и 20 мас. . высокодисперсной двуокиси титана осажденной кристаллической (модификация анатаса) с размером частиц 0,1-0,6 мкм после смешивания вводят при комнатной температуре и давлении 1000 мбар в трех-десятикратное по массе количество диспергатора, перемешивая полученную смесь со скоростью 600192
Двуокись титана пирогенная, нм
Двуокись титана пирогенная, нм
Окись магния кальцинированная, мкм
Окись капвция кальцинированная, нм
Окись алнжиния кальцинированная, мкм
20
500
7 1151
3000 об/мин, с последующим перемешиванием смеси с той же скоростью при комнатной температуре или температуре, соответствующей точке кипения диспергатора и давлении 20-1000 мбар 5 и полным удалением диспергатора путем его испарения, причем в качестве диспергатора используют жидкий воздух, а также смесь 24 об.ч. зтанола и 1 об.ч. воды.
Пример 1. Для приготовления добавки берут следующие продукты: двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная, средняя величина отдельных частиц 25 мкм, гидрат оки- 15 си алюминия (гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гаммаструктура), средняя величина отдельных частиц 300 нм.
Продукты, смешанные в соотношении20
70 мас.7 двуокиси кремния и 30 мас.X гидрата окиси алюминия, вносят в пятикратное весовое количество смеси из 24 об.ч, этанола и 1 об.ч. воды, при интенсивном перемешивании со 25 скоростью 800 об/мин в течение 3 ч.
При дальнейшем перемешивании суспензию нагревают, одновременно создают с помощью вакуумного пониженное дав- ление, при этом постоянно просасыва- Зр ют высушенный воздух через смесь . Таким образом продолжают действовать вплоть до полного удаления жидкости.
Полученный порошок кондиционируют при 20 С и относительной влажности воздуха 607. При этом он осаждается в рыхлой очень мелкой форме. Насыпной вес полученного продукта 62 г/л, удельная поверхность 163 м /г, поглощаемость водяных паров 7,5 .вес.X.
При скорости перемешивания продуктов 3000 об/мин насыпной вес полученного продукта 70 г/л, удельная поверхность 120 м /г и поглощаемость водяных паров 2,0 вес.X. 4S
При скорости перемешивания
600 об/мин насыпной вес полученного продукта 55 г/л, удельная поверхность
140 м2 /г, поглощаемость водяных па. ров 4,0 вес. .
$0
В табл. 1 показаны результаты пиролиза курительного табака с неорганическими добавками.
В табл. 2 показаны результаты 55 прокуривания сигарет с фильтром с неорганическими добавками в количестве 3 вес.Ж в фильтре.
П р и и е р 2. Для приготовления,предлагаемой добавки используют: а) двуокись кремния аналогично примеру 1; б) двуокись кремния (кремневую кислоту) пирогенную аморфную, средняя величина отдельных частиц
12 нм.
Продукты смешивают в соотношении 30 вес.Х двуокиси кремния осажденной и 70 вес.Ж двуокиси кремния пирогенной и вносят в 3-кратное весовое количество сжиженного воздуха при интенсивном перемешивании.
Последующие стадии способа соответствуют примеру 1, причем применение жидкого воздуха дает возможность отказаться от откачивания и просасывания воздуха.
Получают порошок, который обладает свойствами, подобными жидкости, как и полученный согласно примеру
Полученное из осажденной двуокиси кремния и пирогенной двуокиси кремния вещество является отличной добавкой (см. табл. 5) Для приготовления добавки можно использовать другие жидкости, если только они не обладают свойствами растворителей для используемых продуктов.
Исходные продукты для получения добавки имеют следующие размеры отдельных частиц:
Так как используемыми исходными продуктами являются металлические соединения, они все имеют полярный характер, так что возможны самые различные взаимодействия иежду их поверхностями, а именно: комплексообразование различных ионов металлов, образование водородных мостиков, частичное солеобразование ионФ ный обмен, электрически-электроста9 11511 тические влияния, которые могут при.водить к отталкиванию-притягиванию частиц. Например, после встряхивания в стеклянном cocle пирогенная кремневая кислота несет отрицательный заряд На поверхности, осажденная кремневая кислота — положительный, пирогенная двуокись титана— положительный, кристаллическая гидроокись алюминия — положительный, 1р полученная путем кальцинирования из гидроокиси алюминия окись алюминия .— отрицательный, пирогенная окись алюминия не заряжена и окись магния также не несет никакого заряда. 15
Добавку можно наносить или напудривать на поверхность основных иатериалов, из которых изготовлены курительные табачные продукты и фильтрующие элементы. 26
В табл. 3 показаны результаты
Прокуривания сигарет (беэ фильтра) иэ натурального табака с неорганическими добавками, взятыми в количестве 10 вес.X. 25
Натуральный табак, упомянутый в табл. 1 и 3, представляет собой смесь светлых и темных сортов табака.
Неорганические добавки гомогенно распределены на его поверхности. Сигареты длиной 70 мм приготовлены без фильтра из предварительно обработанного табака и выбраны для прокуривания по совпадающему весу и гидравлическому сопротивлению потоку газов.35
Приведенные в табл. 1 результаты пиролиза получены при определенных условиях, а именно при 800 С и скорости потока воздуха 17,5 мл/с.
Сигареты (табл 3) выкуриваются 4 вплоть до остатка длины 8 мм с помощью вмещающей 30 сигарет машины для прокуривания с электростатическим выделением конденсата из дыма.
Из табл. 1 и 3 следует, что умень жение вредных составных частей в табачном дыме зависит не от высокой или низкой удельной поверхности введенных добавок, а всегда связано с участием специальных веществ, благодаря. которым и достигаются лучшие результаты. Это имеет значение как для натурального табака, который содержит добавленный материал на поверхности, так и для искусственного табака, в котором добавка вносится в массу, или
его смеси с натуральным табаком (табл. 1).
92 10
В табл. 2-8 приведены результаты сравнительных опытов на сигаретах с фильтром, содержащим различные добавки.
Для сигарет с фильтром используется всегда одинаковый сигаретный штранг,. табак соответствует табачной смеси светлых и темных сортов табака (табл. 1 и 3).
Фильтры для сигарет обладают гидравлическим сопротивлением потоку газов 80 мм вод. ст. и имеют диаметр
7,9 мм и длину 20.мм. Для них используют жгут из свитых нитей 2,5ацетата целлюлозы с титром отдельных нитей 2,1 денье и У-образным поперечным сечением нити.
Длина сигарет (табл. 2, ч-8) составляет 85 мм.
Прокуривание сигарет (табл. 2, 4-7) осуществляется вплоть до остатка длиной 28/20 мм фильтра и
8 мм табачного остатка (при укаэанных в табл. 3 условиях). Результаты табл. 8 получены с помощью машины для прокуривания, вмещающей только одну сигарету, с осаждением конденсата на фильтре. Всю газовую фазу табачного дыма для определения доли табачного дыма, проходящего через фильтр, улавливают в сборном цилиндре курительной машины, а затем анализируют хроматографически.
Используемая для газохроматического разделения отдельных веществ колонка имеет длину 2 м.
Все фильтры содержат неорганические добавки в количестве 3 вес.Ж, которые равномерно распределены на поверхности основных материалов, фильтров, т.е. целлюлозноацетатных нитей.
Hs табл. 2, 4-8 видно, что уменьшение количества вредных составных частей в. табачном дыме не зависит от высокой или низкой удельной поверхности используемой добавки, а связано с введением предлагаемой добавки.
Согласно табл. 8 предлагаемая добавка не только уменьшает количество конденсата в дыме, но и сильно снижает количество полярных составных частей органической газовой фазы табачного дыма, например ацетальдегид, ацетонитрил и акролеин.
Вместо гидрата окиси алюминия можно без убытка использовать моно12
51192
25-75
25-75
Двуокись кремния
Двуокись титана
° 60-80
20-40
Двуокись кремния
Окись магния25-85
15-75
Двуокись кремния
Гидрат окиси алюминия
20-40
60-80
Окись магния
Окись аломиния
45-90
10-55
Двуокись кремния
Окись алюминия
Двуокись кремния осажденной
Двуокиси кремния пирогенной
25-75 25-75
ll l1 гидрат окиси алюминия (А100Н, бемит) кристаллический (гамма-структура) со средней величиной отдельных,частиц 100 нм. iо же самое имеет значение, когда описанную окись кальция заменяют на осажденную кристаллическую двуокись титана (анатазная модификация) со средней величиной отдельных частиц 300 нм.
В табл. 4-8 представлены результаты прокуривания сигарет с фильтром с неорганическими добавками в количестве 3 вес.7 в фильтре.
Компоненты предлагаемой добавки следующие: а) смесь двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной и гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гамма-структуры) в следующем соотношении, вес.7.,: б) смесь двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной н гидрата окиси алюминия (гидроокиси алюминия) осажденного кристаллического (гамма-структуры) в следующем соотношении, вес.7.:
Двуокись кремния 45-90
Гидрат окиси алюминия 10-55 в) смесь двуокиси кремния (кремневая кислота) пирогенной аморфной и окиси алюминия пирогенной кристаллической (немного дельта-, преимущественно гамма-структуры) в следующем соотношении, вес.7.:
r) смесь двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной к двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной в следующем соотношении, вес.7.: д) смесь двуокиси кремния (кремневой кислоты) пирогенной аморфной и двуокиси титана пирогенной кристаллической (частично рутиловой, 5 преимущественно анатазовой модификации) в следующем соотношении, вес.7: е) смесь двуокиси кремния (кремневой кислоты) осажденной аморфной и окиси магния кальцинированной кристаллической (кубической) в следующем соотношении, вес.7: ж) смесь двуокиси кремния (крем26 невой кислоты) осажденной аморфной и окиси кальция кальцинированной кристаллической (кубической) в следующем соотношении, вес.Ж:
Двуокись кремния 70-90
Окись кальция 10-30 з) смесь окиси магния кальцинированной кристаллической (кубической) и окиси алюминия кальцинирован30 ной кристаллической (гамма-структуры) в следующем соотношении, вес.й:
После того, как стало известным действие отдельных окислов металлов, гидратов окислов металлов и предлагаемых смесей, понятно комбинирование таких смесей также друг с другом.
1р и/или с другими компонентами.
Комбинациями пригодных высокодисперсных окислов. металлов и/или нх гидратов в качестве добавок к табач4$ ным продуктам и их фильтрукщим элементам удобнее манипулировать, благодаря чему становится возможным равномерное распределение нх на или в основных материалах табачных проSO дуктов для курения и фильтров.
Иенользование предлагаемой добавки обеспечивает уменьшение вредных составляющих табачного дыма.
1151192
13
Таблица
7 ) Смола (мг/г пиролизуемого вещества) Добавка, вес.Х
Насыпной вес, r/ë
Удельная поверхность, м /г
Нату» ральнь табак
Смесь наБез добавки (в качестве сравнения) 198 а) MgC0
28,2
122
28,2
Сасо, Диатомовая земля 43,6 б) Гидрат окиси алюминия
{гидроокись алюминия) осажденный кристаллический (гамма-структура) 315
1,0
120 в) Двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная
25,8
667
102 г) Смесь согласно изобретению из (б) и .(в} 50:50
237
275
80 д) Смесь согласно изобретению из (б) и (в} 30:70
425.58
Искусственный табак состоит из, вес.Х: карбоксиметилцеллюлоза 25,1, костный клей 9, 1, глицерин 1,4, костяной уголь 0,6 и неорганическая добавка 63,8.
Поглощение водяного пара,вес.Х, при 60Х относительной влажности воздуха и
204С турального табака и искус- ственного (1 . .1)*
1151192
Таблица 2
Добавка(осажденные окислы металлов, вес. X. ) Фильтрукщая активность
Насыпной вес, г/л
Поглощение водяного пара,вес.X при 607 относительной влажности воздуха и 20 С
Удельная поверхность, и /г
Удержива- Удерживание нико- ние смотина, Х лы, X
Без добавки (в качестве сравнения) 49
9) соответственно табл.
5, 9
455
22,5
l3) соответственно табл.
5, 13
1,0
315
57
17) предлагаемая смесь (9) и (13) 70:30
198
3,5
275
18) предлагаемая смесь (9) и (13) 84:16
108
420
59
19) предлагаемая смесь (9) и (13) 80:20
113
405
3,6
61
Таблица 3
Добавка, вес.X
Конденсат (влажный) Вода
Никотин Фенол в смоле в конденсате
Без добавки .(в качестве сравнения) 3197
5,4
26,3
О, 169 а) Гидрат окиси алюминия соответственно табл. 1,б
21,4
З,б
17,8
1,08 О, 169 б) Двуокись кремния соответственно табл. 1,в
21,7
3,6
18 1
1,14 О, f42 в) Предла гаемая (смес ь из а) и б) 50:50
16,8
5,0
0,75
0,080
П р и м е ч а н и е. Все значения дв ы в иг/сигарету.
1151192
17
Таблица 4
Насыпной вес, г/л
Удельная поверхность, м /г
Удерживание смолы, Х
Удерживание никотина, Х
50
1,4.88
40
252
1,5
1„6
57
312
64
103
3 5
64
153
4,3
66
163
7,5
184
12 5.
Добавка. пирогениые окислы металлов, вес.Х
Без добавки (в качестве сравнения) 1) двуокись титана пирогенная кристаллическая (частично рутильная, преобладающая анатазная модификация) 2) двуокись кремния,, (кремневая кислота) пирогенная аморфная
3) предлагаемая из 1) и 2) 70:30
4) предлагаемая смесь из 1) и 2) 30:70
5) окись алюминия пирогенная кристаллическая (незначительное количество дельта-структуры, преобладающее гамма-структура) 6) предлагаемая согласно изобретению смесь 2) и 5) 50:50
7) то же, 2) и 5) 70:30
8),то же, 2) и 5) 84:16
Поглощение водяного пара, вес.X cpu
60Х относительной влажности и20С
Фнльтрующая активность
1151192
Насыпной вес, г/л
Поглощение водяУдержи ванне никотина, Х
40
252
62
22,5
51
312
104
6,7
60
288
5,5
70
246
63
1,0
315
57
164
100
106
62
176
1,7
Добавка: пиро генные и осажденные окислы метал лов, вес,X
Без добавки (в качестве сравнения) 2) соответственно табл. 4, 2
9) двуокись кремния (кремневая кислота) осажденная аморфная
10) предлагаемая смесь
2) и )9 30:70
11) предлагаемая смесь 2) и 9) 50:50
12) предлагаемая смесь
2) и 9) 70:30
13) гидрат окиси алюминия (гидроокись алюминия) осажденная кристаллическая (гамма-структура) 14) предлагаемая смесь г) и 13) 30:70
15) предлагаемая смесь
2) и 13) 50:50
16) предлагаемая смесь
2) и 13) 80:20
Удельная поверхность м2 /г ного пара, вес.7, при относи-. тельной влажности воздуха
607 и20С
Та блица 5
Фильтрующая активность (активность фильтра) Удерживание смолы, 7
1151192
Та блица 6
Удельная поверхность, мг /л
Фильтрующая активность
Насыпной вес, г/л
Удержива ние смолы, Х
Удерживание никотина, Х влажности,вохдуха 60Х и 20 С
455
22,5
34
303
10,5
53
308
435
18,4
455
3 5
39,4
62
324
6,6
Насыпной вес, г/л
Удельная поверхность, м2 /г
Поглощение водяного пара,вес.X при относительной влажности воздуха 60Х
20ьС
1 !
50
10,5
303
52
354. 215
8,0
208 231
10,9
60
Добавка:осажденные и кальцинированные окислы ,"металлов, вес.Х
Без добавки (в качестве сравнения) 19) соответственно таблице 5, 9
20) окись магния, кальцинированная кристаллическая (кубическая) 21) предлагаемая согласно изобретению смесь
9) с 20) 70:30
22) окись кальция, кальцинированная кристаллическая {кубическая) 23) предлагаемая согласно изобретению смесь
9) н 22) 80:20
Добавка: кальцинированные окислы металлов, вес.Х.
Без добавки (в качестве сравнения) 20) соответственно табл. б, 20
24) .окись алюминия кальцинированная кристаплическая (гамма-структура) 25) предлагаемая смесь
20) с 24) 30:70
Поглощение водяного пара,вес.Х, при относительной
Таблиц 7
Фильтрующая активность
Удержи- Удержива. ванне ние смоникоти- лы, Х на, Х
1)51192
Таблица 8
Доба
Вез добавки (в качестве сравнения) 0
0 пирогенная двуокись кремния согласно табл. 4,2 67
0 пирогенная окись алюми.:ия согласно табл. 4, 5
64
67
0
25
15
56
23
6f
22
ВНИИНИ Заказ 21 78/46 Тираж 312 Подписное:
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 предлагаемая смесь из
2) и 5) 84:16, согласно табл. 4, 8 пирогенная двуокись кремния согласно табл. 4, 2 осажденный гидрат окиси алюминия согласно табл. 5, 13 предлагаемая согласно изобретению смесь из 2) и 13) 80:20, согласно табл. 5, 16 осажденная двуокись кремния, согласно табл. 4, 13 осажденный гидрат окиси алюминия, согласно табл. 5, 13 предлагаемая смесь из
9) и 13) 80:20 согласно табл., 6, 19
49 50 0
Пирогенные окислы металлов:
72 69 20 32
Пирогенные и осажденные окислы металлов
71 66 21
Осажденные .окислы металлов
