Фильтр для сигарет

 

Для повышения эффективности сорбции компонентов табачного дыма на фильтре для сигарет последний включает по меньшей мере один фильтрующий элемент. В состав по меньшей мере одного фильтрующего элемента включен по меньшей мере один источник постоянного магнитного поля (постоянный магнит). Даны варианты выполнения источника постоянного магнитного поля. 20 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области очистки табачного дыма от вредных (токсических и канцерогенных) компонентов, точнее к материалам фильтров, используемых при курении табака, и может использоваться при изготовлении фильтров для сигарет.

Как известно, в табачном дыму насчитывается около 4000 компонентов, из которых наиболее ядовитых свыше 200 и не менее 50 - канцерогенных (Коробкин З.В. У опасной черты. М.: Мысль, 1991). Поэтому при изготовлении сигарет важнейшей является задача максимального сокращения количества вредных веществ, попадающих в организм потребителя-курильщика. Эта задача в настоящее время решается применением фильтров для сигарет (сигаретного дыма), которые задерживают (поглощают) вредные компоненты в процессах сорбции.

Известны различные фильтры для сигарет, в которых в качестве сорбента используются порошки (патент Швейцарии N 526928 и др.), волокна (патент Швейцарии N 526928, патент SU N 534173 и др.), пленки или ленты (патент SU N 403130, патент Франции N 1536323 и др.). В качестве порошкообразных сорбентов используют активированный уголь, силикагель, сепиолит, окись алюминия и т. д. В качестве волокон наиболее часто используют ацетатное или целлюлозосодержащие волокна, известно также применение субмикронных базальтовых волокон. В качестве лент или пленок применяются, например, пропитанная химическими веществами бумага (для получения на ее поверхности ацетилцеллюлозы). Однако даже самые лучшие сорбенты поглощают (фильтруют) различные компоненты табачного дыма с существенно различной эффективностью.

В связи с этим известно значительное количество фильтров для сигарет, в которых используется многокомпонентный фильтрующий элемент, и фильтрация осуществляется несколькими сорбентами близкой или существенно различной формы, например порошками различного химического состава (и, возможно, размера), порошками и волокнами, порошками и пленками и т.д. Например, известен фильтр для сигарет, в котором на поверхность бумажной ленты наносится порошкообразный сорбент - активированный уголь (патент SU 262772). Известен также фильтр для сигарет (патент SU 534173), в котором к поверхности основы из волокон экструдированного термопластичного полимера, например полипропилена, прикреплены частицы пленки производной целлюлозы. Хорошо также известны фильтры для сигарет, в которых одновременно используется несколько различных порошкообразных сорбентов, например к активированному углю добавляются гранулы полисахаридов (Evr. Pat. 86906468.3), лигнина (патент RU 2010545), гемоглобина (PCT WO 96/00019). И, наконец, известно даже использование сочетания активированного угля с биологическими объектами - водорослями спирулина и хлорелла (патент US 4756319). Укажем также, что размеры сорбирующих частиц могут существенно (в десятки раз) отличаться друг от друга (патент US 4201234). Однако эффективность многокомпонентных фильтров для сигарет также недостаточна.

С целью дальнейшего повышения эффективности удаления вредных компонент табачного дыма применяются составные фильтры, в которых имеется несколько фильтрующих элементов (участков, сегментов) с различным составом одно- или многокомпонентной фильтрующей среды.

Известен, например, фильтр для сигарет (патент US 4201234), состоящий из трех последовательных фильтрующих элементов (сегментов), при этом первый и третий выполнены из волокнистого материала, а в среднем находится смесь двух групп гранул, при этом средний диаметр гранул одной группы в 20-50 раз превосходит средний диаметр гранул другой группы.

Близкий аналог (прототип) фильтра для сигарет по заявляемому техническому решению известен из патента Швейцарии N 526928, в котором предложен фильтр для сигарет, состоящий из по меньшей мере одного фильтрующего элемента. В наилучшем варианте применения фильтра для сигарет по прототипу он (фильтр) состоит из трех фильтрующих элементов: к табаку примыкает элемент, содержащий ацетилцеллюлозные волокна, средний фильтрующий элемент содержит носитель (волокна ацетилцеллюлозы или крепированной бумаги) с распределенными на нем частицами сорбента, который представляет собой смесь активированного угля и пористого силиката магния, третий фильтрующий элемент аналогичен первому. Применение составных (состоящих из нескольких различных фильтрующих элементов) многокомпонентных фильтров для сигарет повышает степень удаления вредных компонентов табачного дыма, однако их эффективность, особенно по удалению содержащихся в дыме металлов недостаточна.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности фильтрации вредных компонент табачного дыма.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре для сигарет, включающем по меньшей мере один фильтрующий элемент, в состав по меньшей мере одного фильтрующего элемента включен по меньшей мере один источник постоянного магнитного поля (постоянный магнит). Источник постоянного магнитного поля представляет собой намагниченные магнитные частицы в виде порошка, и/или пленок, и/или волокон. Источник постоянного магнитного поля представляет собой про меньшей мере один намагниченный стержень из магнитотвердого материала. Намагниченный стержень представляет собой литой, и/или спеченный, и/или композиционный постоянный магнит. Намагниченные магнитные частицы выполнены из магнитотвердого материала. Намагниченные магнитные частицы выполнены из композиционного магнитотвердого материала. По меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет аморфную структуру. По меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет кристаллическую структуру. По меньшей мере часть намагниченных магнитных пленок состоит из не менее чем двух различных слоев. На по меньшей мере часть поверхности намагниченного магнитного стержня нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента. На по меньшей мере часть поверхности намагниченных магнитных частиц нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента. Сорбент представляет собой активированный уголь. По меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц нанесена на поверхность немагнитного материала, предпочтительно сорбента. Немагнитный материал представляет собой волокно и/или пленку (ленту). Размер частиц намагниченного магнитного порошка не превышает 100 мкм, предпочтительно менее 5 мкм. Толщина намагниченных магнитных пленок не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 50 мкм. Диаметр намагниченных магнитных волокон не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 20 мкм. Источник постоянного магнитного поля представляет собой комбинацию из намагниченных магнитных частиц и по меньшей мере одного намагниченного стержня. По меньшей мере один намагниченный стержень имеет кольцевую форму. На участок поверхности фильтра нанесена намагниченная магнитная пленка. Нанесенная на участок поверхности фильтра намагниченная магнитная пленка состоит из по меньшей мере двух различных слоев.

Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что сорбция большинства вредных компонентов табачного дыма в постоянном магнитном поле происходит значительно эффективнее, особенно по отношению к металлическим компонентам дыма. Механизм влияния магнитного поля на эффективность фильтрующего элемента фильтра для сигарет, видимо, обусловлен несколькими причинами, в том числе это следующие.

1. Увеличение эффективной длины пути фильтруемых частиц дыма в фильтрующем элементе (в магнитном поле, как известно, искривляется траектория движения частицы) и, следовательно, рост вероятности захвата частицы сорбентом. При этом важно, что магнитное поле в наибольшей степени влияет на заряженные и легко поляризуемые частицы и в значительно меньшей степени воздействует на "простые" (и, как правило, менее вредные) компоненты дыма - магнитное поле производит своеобразную дополнительную сепарацию частиц дыма.

2. Магнитное поле является "дальнодействующим" по сравнению с межмолекулярными силами, за счет которых проходят процессы сорбции. Это особенно важно, когда сорбент находится прямо на поверхности компактного магнита или магнитной частицы, подробнее см. ниже.

3. Магнитное поле, ориентируя и поляризуя частицу дыма, изменяет скорость процесса сорбции, в том числе за счет стереометрического фактора и изменения поверхностной энергии взаимодействия частицы с сорбентом.

В качестве источника магнитного поля могут выступать не только компактные постоянные магниты (литые, спеченные, композиционные), но и малые намагниченные магнитные частицы - порошки, пленки, волокна. В этом случае в соответствующем фильтрующем элементе реализуется быстропеременное в пространстве (градиентное) магнитное поле с большими локальными максимумами вблизи поверхности магнитных частиц, что также повышает, как установлено авторами, эффективность фильтрации. Магнитные частицы могут быть получены различными способами, которые хорошо известны специалистам по производству магнитов, в том числе размол соответствующего сплава и прямое получение частиц малых размеров, например, методами получения быстрозакаленных (быстро охлажденных), в том числе аморфных, частиц - это литье расплава соответствующего химического состава на быстровращающийся диск, его разбрызгивание струей нейтрального газа и т.д. Применение магнитных частиц с кристаллической структурой, особенно однодоменных, позволяет создавать локальные магнитные поля с максимальной удельной магнитной энергией. Применение частиц с аморфной структурой в ряде случаев, несмотря на меньшую величину генерируемого магнитного поля, имеет преимущества, связанные в том числе с меньшей химической активностью таких частиц и возможностью их долгого хранения. Это преимущество наиболее ярко проявляется при использовании согласно заявляемому изобретению частиц из сплава системы Nd-Fe-B, позволяющего создавать магнитные поля с максимальной магнитной энергией.

Как уже указывалось выше, увеличение энергии локального магнитного поля увеличивает эффективность фильтрации вредных компонент табачного дыма. По этой причине предпочтительно использовать в заявляемом техническом решении компактные магниты или магнитные частицы, выполненные из магнитотвердых материалов, позволяющих реализовать значительную удельную магнитную энергию (удельная магнитная энергия - энергия магнитного поля в единице объема). Такие магниты могут быть как литыми (например, магниты типа Fe-Al-Ni-Co), так и спеченными - это прежде всего ферриты (бария, стронция) и магниты систем Sm-Co, Nd-Fe-B. Как компактные магниты, так и магнитные частицы могут быть композиционными, то есть представляющими собой по меньшей мере двухкомпонентную смесь из магнитотвердого материала и связующего, чаще всего полимерного. Известным представителем группы композиционных магнитов являются различные магнитопласты, в которых массовая доля магнитотвердого материала может составлять до 95-97%. Композиционные магниты удобно использовать при изготовлении компактных магнитов (стержней) сложной формы (с внутренними полостями, ребристой поверхностью и т.д.), что позволяет значительно развить поверхность магнита, а также при изготовлении магнитных частиц, особенно в виде пленок и/или нитей. Использование специального немагнитного подслоя-носителя дополнительно упрощает создание магнитных пленок, в этом случае используемая магнитная пленка состоит из не менее чем двух магнитных слоев.

Поскольку с ростом локальной энергии магнитного поля возрастает и эффективность процесса фильтрации вредных компонент сигаретного дыма, то максимальный эффект, очевидно, достигается в случае, когда тонкий слой сорбента нанесен на поверхность (часть поверхности) компактного магнита или магнитной частицы, либо когда магнитная частица расположена на поверхности сорбента, то есть когда реализуется непосредственный контакт между "классическими" сорбционными и магнитными компонентами фильтрующего элемента. В этом случае ионы металлов, частички дыма и т.д. на "большом" расстоянии притягиваются к источнику магнитного поля за счет дальнодействующих сил магнитной природы, а на "малых" расстояниях включаются близкодействующие силы межмолекулярного взаимодействия с сорбентом. Одним из наиболее известных и распространенных сорбентов, который в том числе легко может быть получен в виде мелкого порошка, является активированный уголь, однако возможно применение и других известных сорбентов. В случае применения порошковых сорбентов наиболее удобно нанесение сорбента на поверхность магнитных частиц, современные технологии, в частности полимеризации из газовой фазы, позволяют также вырастить тонкий (до нескольких молекулярных) слой сорбента на поверхности магнитной частицы. При применении волоконных сорбентов и особенно сорбентов в виде лент и пленок предпочтительно нанесение магнитных частиц (например, порошков) на поверхность сорбента.

Применение в качестве источника магнитного поля магнитных частиц прежде всего малых размеров обладает рядом дополнительных преимуществ. Под размером (толщиной, диаметром) частицы (пленки, волокна) понимается среднее значение диаметра сечения частицы (толщины пленки, диаметра волокна) при его определении по стандартным методикам. Первое преимущество - это возможность обеспечить развитую поверхность магнитных частиц при малом количестве (весе) магнитного материала. Например, для частиц шарообразной формы суммарная площадь их поверхности S связана с их общей массой M следующим соотношением: S=6M/pd, где p, d - плотность и диаметр частиц. Для основных магнитотвердых материалов p 7 г/см³ и при d=5 мкм находим, что уже при массе магнитного порошка 0,05 г (это соответствует 1 г магнитного материала на пачку сигарет) общая плотность его поверхности составляет свыше 80 см², что вполне достаточно для эффективной работы фильтра для сигарет по заявляемому изобретению. Второе важное достоинство применения по заявляемому техническому решению малых магнитных частиц - это простота его реализации с использованием традиционного технологического оборудования без существенной модернизации. В этом случае в комбинации с порошкообразным сорбентом удобно использование магнитного порошка; для волокнистых сорбентов - магнитные волокна, в том числе выполненные из композиционных магнитов и т.д.

Применение композиционных магнитов, многослойных магнитных пленок, нанесение на поверхность магнитных частиц слоя немагнитного материала позволяет применять магнитотвердые материалы, которые быстро окисляются в обычных атмосферных условиях (на воздухе), прежде всего системы Nd-Fe-B (неодим- железо-бор), которые на сегодняшний день генерируют максимальные магнитные поля. С этой же целью могут использоваться и частицы этого сплава с аморфной структурой, полученные, например, методами быстрой закалки.

Магнитное поле в фильтрующем элементе может быть как радиальным, так и аксиальным (направленным по оси сигареты), а также иметь более сложную пространственную структуру в зависимости от геометрии применяемых компактных магнитов и способа их намагничивания. Простейший способ генерирования радиального магнитного поля - размещение на оси фильтрующего элемента намагниченного магнитного стержня, в том числе и с внутренними полостями (кольцевого стержня). Аналогично, простым (но далеко не единственным) способом создания аксиального магнитного поля является применение двух соответствующим способом намагниченных (тонких) кольцевых магнитов и т.д. Способы создания различных пространственных структур магнитных полей хорошо известны и описаны в многочисленной литературе по магнитным системам. При одновременном использовании компактных магнитов и малых магнитных частиц на сравнительно медленно меняющееся поле компактных магнитов "накладываются" быстроменяющиеся локальные поля намагниченных магнитных частиц. Намагничивание магнитной компоненты фильтрующего элемента может быть произведено как перед изготовлением фильтра для сигарет, так и уже готового фильтра (сигареты).

Нанесение магнитной пленки, в том числе многослойной, на участок поверхности фильтра для сигарет не только позволяет создать магнитное поле практически во всем объеме фильтрующего элемента, но и дополнительно закодировать необходимую или полезную информацию, например дату изготовления, фирму-изготовителя и т.д. Кроме того, укажем, что в ряде случаев по деградации начальных магнитных свойств примененного источника магнитного поля возможно независимо оценивать длительность и условия хранения (температура, влажность) сигарет с фильтром по заявляемому изобретению.

Известно включение в состав фильтров для сигарет нейтральных (несорбирующих) компонент в виде нитей и/или полосок, которые являются носителями для порошкообразных сорбентов (патент SU 1834648). Однако использование в качестве носителя намагниченной компоненты фильтрующего элемента дополнительно изменяет (повышает) как сорбирующие свойства самого сорбента, так и эффективность фильтра в целом при постоянном количестве сорбента. Кроме того, как установлено авторами, включение источника магнитного поля в состав фильтрующего элемента даже не в качестве носителя сорбента, например использование механической смеси порошка сорбента и намагниченного магнитного порошка также повышает эффективность работы фильтра для сигарет. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия".

Хотя заявляемое изобретение описано с конкретными примерами выполнения заявляемого фильтра для сигарет, следует понимать, что изобретение не ограничено только описанными в примерах вариантами, но охватывает все возможные варианты и модификации, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения. Следующие ниже примеры приведены только для иллюстрации преимуществ заявляемого технического решения.

Примеры.

Сигареты для проведения экспериментов отбирались из одной партии. Вес сигарет составлял 945 +/- 25 мг. В стандартных сигаретах использовался фильтр, состоящий из двух фильтрующих элементов. В первом из них основным сорбентом является активированный уголь (порошок), во втором - волокна ацетилцеллюлозы (основа - химически обработанная бумага толщиной 60-70 мкм). Подготовку всех сигарет с фильтрами к анализам проводили следующим образом. Предварительно сигареты выдерживались 24 часа при температуре 20 градусов Цельсия и относительной влажности 65%. Затем сигареты прокуривались на роторном курильщике-автомате фирмы "BORGWALDT" (Германия) при объеме затяжки 35 мл, длительности затяжки 2 секунды и частоте затяжек 1 раз в минуту. Обычно применялся контрольный фильтр типа "Кембридж", применяемый для проведения физико-химических анализов табачных изделий (ISO 3308, 1986). Наибольшее внимание уделялось измерению содержания канцерогенных металлов. Точность определения их концентрации составляла +/-10%.

1. Содержание некоторых металлов N (мкг/сигарета) в главной струе табачного дыма для контрольной партии сигарет составило: Металл - N Cu - 1,1 Zn - 7,0 Ca - 30,5 Ni - 7,6 Cr - 0,6 Cd - 1,3
Sr - 0,5
Co - 0,4
Pb - 0,35
As - 2,3
Fe - 7,3
Al - 6,8
Mn - 0,25
2. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включен магнит системы Fe-Al-Ni-Co сплава ЮНДК35Т5АА. Магнит представлял собой расположенный по оси фильтра (фильтрующего элемента) цилиндр диаметром 1 мм и длиной 9 мм (вес около 55 мг), был намагничен перед сборкой фильтра и генерировал в основном радиальное магнитное поле. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,9
Zn - 6,0
Ca - 24,5
Ni - 7,2
Cr - 0,5
Cd - 1,0
Sr - 0,3
Co - 0,25
Pb - 0,20
As - 1,6
Fe - 3,2
Al - 5,7
Mn - 0,18
3. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включен композиционный магнит на базе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего, массовое содержание магнитотвердой компоненты составляло 96%, вес магнита около 50 мг. Магнит представлял собой расположенный по оси фильтра (фильтрующего элемента) цилиндр диаметром 1 мм и длиной 9 мм и был намагничен аналогично примеру 2. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,75
Zn - 5,2
Ca - 21,5
Ni - 6,1
Cr - 0,35
Cd - 0,8
Sr - 0,25
Co - 0,15
Pb - 0,14
As - 1,2
Fe - 2,6
Al - 4,8
Mn - 0,15
4. Условия соответствуют примеру 3. Композиционный магнит в сечении имел форму кольца с внутренним диаметром 2 мм, наружным диаметром 2,7 мм с дополнительными шестью ребрами по наружному диаметру шириной 0,5 мм и высотой 0,6 мм соответственно. Такое оребрение использовалось с целью дополнительно развить поверхность компактного магнита (площадь поверхности магнита увеличилась в ~ 7 раз) и дополнительно увеличить градиенты магнитного поля вблизи кромок ребер. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,45
Zn - 4,1
Ca - 13,5
Ni - 4,7
Cr - 0,20
Cd - 0,50
Sr - 0,18
Co - 0,11
Pb - 0,10
As - 0,85
Fe - 1,5
Al - 2,9
Mn - 0,11
Определенным недостатком указанного варианта является сравнительно большой вес источника магнитного поля - свыше 220 мг, практически четверть веса контрольной сигареты.

Аналогичные примерам 2-4 результаты были получены при использовании аналогичных компактных магнитов в комбинации с вторым фильтрующим элементом контрольной сигареты с сорбентом на базе волокон ацетилцеллюлозы.

5. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включен магнитный порошок феррита бария сплава 19БА260. Общий вес магнитного порошка 50 мг, средний размер частиц с кристаллической структурой около 10 мкм. Магнитный и сорбирующий порошок были равномерно перемешаны, намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром, магнитное поле было в основном аксиальным. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,65
Zn - 4,8
Ca - 20,0
Ni - 5,6
Cr - 0,30
Cd - 0,65
Sr - 0,20
Co - 0,15
Pb - 0,12
As - 1,0
Fe - 1,9
Al - 4,6
Mn - 0,15
6. Условия аналогичны примеру 5, однако средний размер частиц порошка составил около 1 мкм при общем весе 40 мг. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,25
Zn - 2,8
Ca - 10,0
Ni - 3,6
Cr - 0,15
Cd - 0,30
Sr - 0,12
Co - 0,08
Pb - 0,06
As - 0,60
Fe - 1,3
Al - 1,9
Mn - 0,06
Включение в состав фильтрующего элемента дополнительного компактного магнита из примера 2 снижало содержание металлов в главной струе табачного дыма еще на 10%.

7. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является активированный уголь, включены аморфные магнитные пленки сплава Nd-Fe-B. Пленки были получены литьем расплава на быстровращающийся диск с последующим дроблением. Толщина пленок составила 20 мкм, остальные размеры 50-100 мкм. Общий вес магнитных пленок 70 мг. Магнитные пленки и сорбирующий порошок перемешивались, намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром, магнитное поле было в основном аксиальным. Содержание металлов в главной струе табачного дыма составило:
Металл - N
Cu - 0,15
Zn - 1,8
Ca - 7,0
Ni - 1,9
Cr - 0,12
Cd - 0,14
Sr - 0,08
Co - 0,05
Pb - 0,05
As - 0,25
Fe - 0,9
Al - 1,5
Mn - 0,04
На поверхность фильтрующего элемента дополнительно наклеивалась отдельно намагниченная магнитная пленка толщиной 150 мкм, полученная экструзией композиционного магнита на основе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего. Длина участка фильтрующего элемента, на поверхность которого была наклеена пленка, составила 10 мм, ее вес около 200 мг. Дополнительное снижение содержания металлов в главной струе табачного дыма составило от 15% до 25%.

8. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом являются волокна ацетилцеллюлозы, дополнительно включены магнитные волокна, полученные экструзией композиционного магнита на основе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего. Средний диаметр волокон составил 25 мкм, общий вес 75 мг. Оба типа волокон перемешивались, намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром. Среднее содержание металлов в главной струе табачного дыма уменьшилось в 2-4 раза по сравнению с контрольными сигаретами. В случае, когда на поверхность бумаги-носителя, химической обработкой которой были получены волокна ацетилцеллюлозы, предварительно наносился и закреплялся мелкодисперсный порошок (размер частицы 1 мкм) феррита бария общим весом 40 мг рост эффективности фильтрации был сопоставим с примером 6 и превосходил результат, полученный при простом включении порошка в состав фильтрующего элемента на основе ацетилцеллюлозы.

9. В состав фильтрующего элемента, в котором основным сорбентом является порошок активированного угля, дополнительно включены магнитные волокна, полученные экструзией композиционного магнита на основе порошка сплава Nd-Fe-B и полипропиленового связующего. Средний диаметр нитей составил 25 мкм, общий вес 70 мг (по примеру 7). Намагничивалась уже собранная сигарета с фильтром, магнитное поле было в основном аксиальным. Среднее содержание металлов в главной струе табачного дыма уменьшилось в 2,5-4 раза по сравнению с контрольными сигаретами.

10. Условия испытаний совпадают с примером 9, однако на поверхность магнитных волокон дополнительно наносился мелкодисперсный активированный уголь по методу, описанному в патенте SU 1834648. Общий вес нанесенного на поверхность магнитных волокон порошка активированного угля составил около 15 мг, на это количество было снижено содержание "несвязанного" активированного угля в фильтрующем элементе. Дополнительное снижение концентрации металлов в главной струе табачного дыма составило по сравнению с примером не менее 40-50%:
Металл - N
Cu - 0,20
Zn - 1,4
Ca - 6,7
Ni - 1,1
Cr - 0,05
Cd - 0,02
Sr - 0,07
Co - 0,03
Pb - 0,02
As - 0,35
Fe - 0,3
Al - 1,1
Mn - 0,02
Укажем, что во всех примерах 2-10 наряду со снижением концентрации металлов в главной струе табачного дыма существенно уменьшалось содержание смол, окиси углерода, нитрозосоединений и т.д. Особенно значительный выигрыш в эффективности фильтрования был достигнут в примере 10. Возможно, это связано с тем, что частицы (прежде всего ионы) металлов осаждаются на частички дыма и образуют комплексные соединения со сложными органическими молекулами, обеспечивая эффективное воздействие магнитного поля и на изначально нейтральные составляющие табачного дыма.

Формула изобретения

1. Фильтр для сигарет, включающий по меньшей мере один фильтрующий элемент, отличающийся тем, что в состав по меньшей мере одного фильтрующего элемента включен по меньшей мере один источник постоянного магнитного поля (постоянный магнит) для повышения эффективности сорбции компонентов табачного дыма на фильтре.

2. Фильтр для сигарет по п.1, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля представляет собой намагниченные магнитные частицы в виде порошка, и/или пленок, и/или волокон.

3. Фильтр для сигарет по п.1, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля представляет собой по меньшей мере один намагниченный стержень из магнитотвердого материала.

4. Фильтр для сигарет п.1 или 3, отличающийся тем, что намагниченный стержень представляет собой литой, и/или спеченный, и/или композиционный постоянный магнит.

5. Фильтр для сигарет по п.2, отличающийся тем, что намагниченные магнитные частицы выполнены из магнитотвердого материала.

6. Фильтр для сигарет по п.2 или 5, отличающийся тем, что намагниченные магнитные частицы выполнены из композиционного магнитотвердого материала.

7. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 и 6, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет аморфную структуру.

8. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 и 6, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц имеет кристаллическую структуру.

9. Фильтр для сигарет по любому из пп.2 и 5 - 8, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных пленок состоит из не менее чем двух различных слоев.

10. Фильтр для сигарет по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что на по меньшей мере часть поверхности намагниченного магнитного стержня нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента.

11. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 9, отличающийся тем, что на по меньшей мере часть поверхности намагниченных магнитных частиц нанесен слой немагнитного материала, предпочтительно сорбента.

12. Фильтр для сигарет по любому из пп.10 и 11, отличающийся тем, что сорбент представляет собой активированный уголь.

13. Фильтр для сигарет по любому из пп.2 и 5 - 9, отличающийся тем, что по меньшей мере часть намагниченных магнитных частиц нанесена на поверхность немагнитного материала, предпочтительно сорбента.

14. Фильтр для сигарет по п.13, отличающийся тем, что немагнитный материал представляет собой волокно и/или пленку (ленту).

15. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 8 и 11 - 14, отличающийся тем, что размер частиц намагниченного магнитного порошка не превышает 100 мкм, предпочтительно менее 5 мкм.

16. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 9 и 11 - 14, отличающийся тем, что толщина намагниченных магнитных пленок не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 50 мкм.

17. Фильтр для сигарет по любому из пп.2, 5 - 8 и 11 - 14, отличающийся тем, что диаметр намагниченных магнитных волокон не превышает 300 мкм, предпочтительно менее 20 мкм.

18. Фильтр для сигарет по любому из пп.1 - 17, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля представляет собой комбинацию из намагниченных магнитных частиц и по меньшей мере одного намагниченного стержня.

19. Фильтр для сигарет по любому из пп.1, 3, 4, 10 и 17, отличающийся тем, что по меньшей мере один намагниченный стержень имеет кольцевую форму.

20. Фильтр для сигарет по любому из пп.1 - 19, отличающийся тем, что на участок поверхности фильтра нанесена намагниченная магнитная пленка.

21. Фильтр для сигарет по п.20, отличающийся тем, что нанесенная на участок поверхности фильтра намагниченная магнитная пленка состоит из по меньшей мере двух различных слоев.