192213. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a dohányfüstben levő egészségre ártalmas anyagokat, főleg aldehideket megkötő füstszűrő filter előállítására
1 192 213 , 2 A találmány tárgya eljárás, melynek során olyan aktív anyagot építünk be az egyébként ismert ősz szetételű dohány - előnyösen cigaretta - füstszűrő be, mely álkalmassá teszi a füstszűrő filtert a dohány égésekor keletkező kátrányon és az egészségre káros, magas forráspontú anyagokon kívül, a mechanikus és adszorpciós úton le nem kötött, egészségre különösen ártalmas anyagoknak, így főleg az aldehideknek, elsősorban a karcinogén hatású formaldehidnek, kemoszorpciós (kemiszorpciós) úton történő nagymérvű csökkentésére, illetve kiküszöbölésére. Jelenleg a világon sok olyan eljárás ismert, amely a dohányfüst szűrésére szolgál. Legismertebbek az egynemű anyagokból álló, mechanikus funkciójú, rostos anyagú szűrők. Ezek- speciálisan kialakított papírszűrők,- viszkóz alapú szűrők,- cellulóz-acetát anyagú szűrők. Az egynemű szűrők mellett megjelentek a kettős szűrők, bifilterek, pl.:- papír cellulóz-acetát,- papír viszkóz kombinációk. Ismertek továbbá olyan anyagok, amelyeket a füstszűrőbe beépítve, a szűrőhatékonyságot adszorpciós úton úgy fokozhatjuk, hogy a dohányfüst nagyobb százaléka válik visszatarthatóvá. Ezek az anyagok a rostos szerkezetű szűrők képességét meghaladóan már a gázfázisú - és a rostos füstszűrőben nem kondenzálódó - anyagok megkötésére is alkalmasak. Ilyen anyagok :- aktív szenek,- porózus szerkezetű szilikátok,- szűrőperlit. A 69 291 lajstromszámú NDK szabadalmi leírás olyan füstszűrő filter előállító eljárást ismertet, mely eljárás a szilikagél adszorbenst a beépített (5—15%) aktív szénnel együtt alkalmazza. Az 1 657 243 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírásban szereplő eljárás szerint a szemcsés filteranyagot (előnyösen aktív szenet) olyan anyag (célszerűen polisztirol) szemcséivel keverik össze, mely utóbbi hőhatásra, vagy kémiai reakció által megduzzasztható. A duzzasztás folytán a filterszemcsék körül lévő üres térrészek kitöltődnek, és így a füst arra kényszerül, hogy a szűrőszemcséken hatoljon keresztül. Az eddig ismert leghaladóbb cigaretta-füstszűrő filtermegoldások (multifilterek) lényege általában az, hogy az előbbiekben felsorolt - mechanikus és adszorpciós úton szűrő - anyagok speciális változatait különböző arányokban tartalmazzák. így az összetett szűrőben szereplő anyagok tulajdonságaitól függően a cigarettafüst ártalmas és nem ártalmas tartalmának egy részét megkötik és visszatartják, aszerint hogy a szűrő struktúrája, az adszorpciót fokozó nagyfelületű (adszorbens) anyagok (pl. aktív szén) porozítása (mikro, mező, makro) milyen molekula-tömegű anyagok megkötésére alkalmas és milyen mértékben. A világ cigarettatermelésében igen sokféle multifilteres cigaretta készül. így a Philip Morris multinacionális - USA székhelyű - konszern neve alatt forgalmazott „Multifilter” megjelöléssel védjegyzett cigaretta füstszűrője oly módon van kialakítva, hogy a fekete színű cellulóz-acetát anyagú alapszűrőre meghatározott mennyiségű és minőségű aktív szenet visznek fel. Ezt a szűrőkombinációt egy fehér színű cellulóz-acetát fedőfilter záija le a cigaretta szívó végén. A svájci székhelyű Baumgartner - szintén - multinacionális vállalat sok változatban és összetételben gyárt különböző adszorbensekkel kiegészített rostos szerkezetű cigaretta füstszűrőket. Ezeknek a leggyakoribb kiviteli alakjai, hogy a papír vagy cellulóz-acetát alapú rostos szűrőanyagot, meghatározott arányban, aktív szén és szilikátok valamely változatával egészítik ki. Ezt a szűrőkombinációt fehér rostos anyagú fedőszűrővel zárják le. Igen gyakori az olyan eljárás is, amelynél két azonos vagy különböző anyagú rostos hengeres filterelem között 3-5 mm-es hézagot hoznak létre, és ezt töltik ki szemcsés szerkezetű adszorbensekkel, leggyakrabban az aktív szén vagy a szilikátok valamely változatával, illetve ezek keverékével. A 176 508 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet dohányfüst szűrők előállítására, melynél a rostos (pl. papíralapú) szűrőanyagra - a cigaretta típusa szerinti mennyiségben - aktív szenet vagy szűrőperlitet, illetve a két anyag keverékét adagolják. Az így kialakított füstszűrő kombinációt fehér színű cellulóz-acetát füstszűrő elem zárja le a cigaretta szívó végén. Ilyen magyar gyártmányú termékek többek között a Sopianae és ennek mentolos változata, valamint a Sopianae Lady és a Sopianae Junior. Valamennyi ismert fejlett megoldásnak, melyek a dohányfüst szűrését különböző anyagok felhasználásával valósítják meg, közös vonásuk, egyben hátrányuk, hogy a dohány égésekor keletkező kátrányos (elsősorban aromás) vegyületeket, valamint nikotint, illetve ezek egy részét, a szűrő nagy felületén csak fizikai adszorpció révén tartják vissza. Az adszorbens anyagok a dohányfüstben lévő különböző molekulatömegű anyagokat meghatározott hőmérsékleten kötik meg. A kis molekulatömegű anyag megkötése a füstszűrő alacsonyabb hőmérsékletén történik. A nagyobb molekulatömegű anyagok egy része már az égés helye és a filter közötti részen, a dohányfüstben lecsapódik. Más része, főleg a kisebb molekulatömegű anyagok, csak a filterben adszorbeálódnkk. Ahogy az égés közeledik a filter felé, a füstkondenzátum tömege fokozatosan nő. Mikor a dohánytörzs (10-15 minié) lerövidül, a korábban itt - a dohánytörzs hátsó részén - adszorbeálódó anyagok felszabadulnak, és a szűrő felé áramlanak. Mivel az égés közeledik a filter felé, a filter hőmérséklete megnő, és az égés vége felé eléri a 70 °C hőmérsékletet is. A filter hőmérsékletének, növekedésével arányosan megy végbe az ott korábban megkötött, főleg kisebb molekulatömegű anyagok, elsősorban az aldehidek deszorpciója. Ezért érzi a dohányos, hogy a cigaretta íze az első szívásoknál lágyabb, később viszont karcosabbá válik. Mivel a cigarettafüstben lévő egészségre káros anyagok különböző molekulatömegűek, az adszorpció, majd az ezt követő deszorpció következtében a dohányosok változatlan fogyasztási darabszám mellett aszerint juttatnak káros anyagokat a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 65 2
