Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фильтры в новой и бывшей в употреблении сигарете. Фильтры были разработаны так, чтобы становиться коричневыми при использовании, чтобы создать иллюзию, что они эффективны в снижении вредности. [1] [2]
Сигарета с фильтром:
  1. Сигаретный фильтр
  2. Бумага с имитацией пробкового наконечника
  3. Папиросная бумага
  4. Табак

Сигаретный фильтр , также известный как кончик фильтра , является компонентом сигареты , наряду с сигаретной бумагой , капсулами и клеями. Фильтры были представлены в начале 1950-х годов. [3]

Фильтры могут быть изготовлены из пластикового волокна из ацетата целлюлозы , бумаги или активированного угля (либо в виде полого фильтра, либо встроены в пластиковые волокна из ацетата целлюлозы). Также использовались макропористые фенолформальдегидные смолы и асбест . [4] [5] Пластиковый фильтр из ацетата целлюлозы и бумага модифицируют фазу твердых частиц дыма, задерживая частицы ( фильтрация ), а тонкодисперсный уголь изменяет газовую фазу ( адсорбция ). [6]

Фильтры предназначены для уменьшения вреда, наносимого курением, за счет уменьшения количества вредных элементов, вдыхаемых курильщиками. Однако они не делают сигареты безопаснее . [2] В то время как лабораторные испытания показывают снижение образования « смол » и никотинового дыма, фильтры неэффективны при удалении газов с низким молекулярным весом, таких как окись углерода . [7] Большинство из этих измеренных сокращений происходит только тогда, когда сигарету выкуривают на курительной машине; при курении человека соединения попадают в легкие независимо от того, используется ли фильтр. [2] Практически повсеместное внедрение фильтров на сигареты не уменьшило вреда для курильщиков изаболеваемость раком легких не снизилась. [2]

Большинство сигарет фабричного производства снабжено фильтром; Те, кто скручивает их самостоятельно, могут купить их в табачной лавке. [2] Заправка сигареты определенной длины с фильтром дешевле, чем заправка ее табаком. [1]

История [ править ]

В 1925 году венгерский изобретатель Борис Айваз запатентовал процесс изготовления сигаретного фильтра из крепированной бумаги . [8]

С 1935 года британская компания Molins Machine Co Ltd [9] начала разрабатывать машину для производства сигарет с фильтром с наконечником. Это считалось специализированным продуктом до 1954 года, когда производители представили машину более широко, после серии спекулятивных заявлений врачей и исследователей о возможной связи между заболеваниями легких и курением. Поскольку сигареты с фильтром считались более безопасными, к 1960-м годам они доминировали на рынке. Производство сигарет с фильтром выросло с 0,5 процента в 1950 году до 87,7 процента к 1975 году [10].

В период с 1930-х по 1950-е годы большинство сигарет имели длину 70 мм (~ 2 3/4 дюйма). Современный рынок сигарет включает в себя в основном сигареты с фильтром диаметром 80 мм (в коробках; ~ 3 1/8 дюйма), 85 мм (в мягкой упаковке; ~ 3 3/8 дюйма), 100 мм (~ 3 15/16 дюйма) или даже 120 мм (~ 4 3/4 дюйма) в длину. [11]

Фильтры для сигарет изначально делались из пробки и использовались для предотвращения попадания табачных хлопьев на язык курильщика. Многие до сих пор имеют узор, похожий на пробку. [1]

Производство [ править ]

Отработанный сигаретный фильтр
Изменение цвета
Люди, которые курят сигареты, придают большое значение визуальному осмотру фильтрующего материала сигарет с фильтром после выкуривания. Обычно проводится визуальное сравнение до и после курения, и если материал наконечника фильтра после курения потемнел, наконечник автоматически считается эффективным. Хотя использование такого изменяющего цвет материала, вероятно, будет иметь небольшое влияние или не повлияет вовсе на фактическую эффективность материала наконечника фильтра, рекламные и коммерческие преимущества очевидны.

- Клод Тиг, изобретатель фильтра, меняющего цвет [2]

Сигаретные фильтры, как правило , изготовлены из пластика ацетата целлюлозы волокна , [3] , но иногда также из бумаги или активированного угля (либо в качестве фильтра полости или встроен в ацетат целлюлозы).

Ацетат целлюлозы производится путем этерификации отбеленной хлопковой или древесной целлюлозы с уксусной кислотой . Из трех гидроксильных групп целлюлозы, доступных для этерификации, от двух до трех этерифицируются путем регулирования количества кислоты (степень замещения (DS) 2,35-2,55). Из сложного эфира прядут волокна и образуют пучки, называемые фильтровальным жгутом . Ароматизаторы ( ментол ), подсластители , смягчители ( триацетин ), антипирены ( вольфрамат натрия), бьющиеся капсулы, выделяющие ароматизаторы по запросу, и добавки, окрашивающие табачный дым, могут быть добавлены в сигаретные фильтры. [12] [13] Пятью крупнейшими производителями фильтрующего жгута являются Hoechst-Celanese и Eastman Chemicals в США, Cerdia в Германии, Daicel и Mitsubishi Rayon в Японии.

Для склеивания сигаретных швов используются крахмальные клеи или клеи на основе эмульсии . Для швов фильтров используются клеи -расплавы и клеи на основе эмульсии. Клеи на основе эмульсии используются для приклеивания фильтров к сигаретам. [14] Наконечник может быть покрыт поливиниловым спиртом . [15]

Изменение цвета [ править ]

Табачная промышленность определила, что иллюзия фильтрации важнее самой фильтрации. Он добавил химикаты в фильтр, чтобы его цвет становился темнее при воздействии дыма (он был изобретен в 1953 году Клодом Тигом, работавшим на RJ Reynolds Tobacco Company ). [16] Промышленность хотела, чтобы фильтры считались эффективными по маркетинговым причинам, несмотря на то, что они не делали сигареты менее вредными для здоровья . [3]

Риски для здоровья [ править ]

Основная статья: Влияние табака на здоровье

В 1970-х годах эпидемиологические данные, касающиеся рака, связанного с табаком, и данные по ишемической болезни сердца указывали на снижение риска этих заболеваний среди фильтрующих курильщиков. [17] Между 1970 и 1980 годами некоторые исследования показали снижение риска рака легких на 20-50% у лиц, длительно куривших сигареты с фильтром, по сравнению с курильщиками сигарет без фильтра (IARC, 1986), но более поздние исследования показали аналогичный риск. при раке легких у курильщиков сигарет с фильтром и без фильтра. [18]

Различные дополнительные сигаретные фильтры («Water Pik», «Venturi», «David Ross») продаются как устройства, препятствующие курению или уменьшающие количество смол. Идея состоит в том, что фильтры снижают уровень смол-никотина, позволяя курильщику отказаться от сигарет. [19]

Легкие сигареты [ править ]

Основная статья: вентилируемая сигарета

Табачная промышленностьснизила выход смол и никотина в сигаретном дыме с 1960-х годов. Это было достигнуто различными способами, включая использование выбранных штаммов табачных растений, изменение сельскохозяйственных и лечебных процедур, использование восстановленных листов (переработанные отходы табачных листьев), включение стеблей табака, уменьшение количества табака, необходимого для наполните сигарету, расширив ее (как воздушная пшеница), чтобы увеличить ее «заполняющую способность», а также используя фильтры и оберточную бумагу с высокой пористостью. Однако подобно тому, как пьющий склонен выпивать больше пива, чем вина или крепких спиртных напитков, многие курильщики склонны изменять свой режим курения обратно пропорционально силе выкуриваемой сигареты. В отличие от стандартного затяжки курительных машин, на котором основаны выходы смолы и никотина,Когда курильщик переключается на сигареты с низким содержанием смол и никотина, он выкуривает больше сигарет, делает больше затяжек и вдыхает глубже. И наоборот, при курении сигарет с высоким содержанием смол и никотина возникает тенденция меньше курить и вдыхать.[20]

Несмотря на изменения в дизайне и производстве сигарет за последние 50 лет, использование фильтров и «легких» сигарет не снизило потребление никотина на сигарету и не снизило частоту рака легких ( NCI , 2001; IARC 83, 2004; Главный хирург США, 2004 г.). [21] Сдвиг с годами от сигарет с более высоким выходом к сигаретам с более низким выходом может объяснить изменение патологии рака легких . То есть процент рака легких, являющегося аденокарциномой , увеличился, а процент плоскоклеточного рака снизился. Считается, что изменение типа опухоли отражает более высокое содержание нитрозамина.доставка сигарет с низким выходом и увеличенная глубина или объем вдыхания сигарет с низким выходом для компенсации более низких концентраций никотина в дыме. [22]

Безопасность [ править ]

Структура формула из диацетат целлюлозы с одной из ацетатных групп на основной цепи целлюлозы , показанной на красном круге.

Ацетат целлюлозы - нетоксичный, без запаха, вкуса и слабовоспламеняющийся пластик. Он устойчив к слабым кислотам и в значительной степени устойчив к минеральным и жирным маслам, а также к нефти. Выкуренные (т. Е. Использованные / выброшенные) окурки сигарет содержат 5-7 мг (~ 0,08-0,11 г) никотина (примерно 25% от общего содержания никотина в сигаретах). Детей, которые проглотили более 2 целых сигарет, 6 окурков или всего 0,5 мг / кг (~ 0,0035 г / фунт; т. Е. Граммов на фунт веса тела) никотина, следует госпитализировать. [23] Ацетат целлюлозы является гидрофильным и удерживает водорастворимые компоненты дыма (многие из которых вызывают раздражение, включая кислоты, щелочи, альдегиды и фенолы), пропуская липофильные ароматические соединения.

Отходы [ править ]

На земле валяется окурок.
Смотрите также: Пластиковые загрязнения и загрязнения морской § Пластиковый мусор

Сигаретные окурки являются наиболее засоренными антропогенными отходами в мире. Ежегодно во всем мире выкуривают около 5,6 триллиона сигарет. [24] Из них, по оценкам, ежегодно мусором становится 4,5 триллиона окурков. [25] Пластиковый ацетат целлюлозы в окурках не подвергается биологическому разложению, а распадается на микропластики. [26] Считается, что выброшенные окурки сохраняются не менее 15 лет, хотя их разрушение сильно зависит от условий окружающей среды и воздействия солнечного света. [27] [28]

Во время курения пластиковые волокна из ацетата целлюлозы и мундштук поглощают широкий спектр химических веществ, присутствующих в табачном дыме. После того, как окурки выброшены, они могут вымывать токсины, включая никотин, мышьяк, полициклические ароматические углеводороды и тяжелые металлы, в окружающую среду. [29] Выкуренные окурки и сигаретный табак в окурках оказались токсичными для водных организмов, таких как морской расплав ( Atherinops affinis ) и пресноводный толстоголовый гольян ( Pimephales promelas ). [30]

Атмосферная влага , желудочная кислота , свет и ферменты гидролизуют ацетат целлюлозы до уксусной кислоты и целлюлозы . Целлюлоза может быть дополнительно гидролизована до целлобиозы или глюкозы в кислой среде. Люди не могут переваривать целлюлозу и выделять волокна с фекалиями, потому что, в отличие от жвачных животных, кроликов , грызунов , термитов , некоторых бактерий и грибов, им не хватает целлюлолитических ферментов, таких как целлюлаза . [ необходима цитата ]

Пепельница полная окурков

Многие правительства ввели суровые штрафы за засорение сигаретных фильтров; например, штат Вашингтон налагает штраф в размере 1025 долларов за засорение сигаретных фильтров. [31] Другой вариант - разработка более качественных биоразлагаемых фильтров. Большая часть этой работы во многом опирается на исследования вторичного механизма фотодеградации, как указано выше. Однако сделать продукт биоразлагаемым означает сделать его уязвимым к влажности и теплу, что не подходит для фильтров, предназначенных для горячего и влажного дыма. [16]Следующим вариантом является использование сигаретных пачек с отделением для выброшенных окурков, внесение денежных вкладов на фильтры, повышение доступности приемников для окурков и расширение просвещения населения. Возможно, даже удастся полностью запретить продажу сигарет с фильтром на основании их неблагоприятного воздействия на окружающую среду . [24]

Недавние исследования были направлены на поиск способов использования отходов фильтров для разработки других продуктов. Одна исследовательская группа в Южной Корее разработала простой одностадийный процесс, который превращает ацетат целлюлозы в выброшенных сигаретных фильтрах в высокоэффективный материал, который можно интегрировать в компьютеры, карманные устройства, электрические транспортные средства и ветряные турбины для хранения энергии. Эти материалы продемонстрировали превосходные характеристики по сравнению с коммерчески доступными углеродными, графеновыми и углеродными нанотрубками . Этот продукт является многообещающей зеленой альтернативой решению проблемы отходов. [32]Другая группа исследователей предложила добавлять внутрь фильтров таблетки пищевой кислоты. После достаточного увлажнения таблетки выделяют кислоту, которая ускоряет разложение примерно до двух недель (вместо использования триацетата целлюлозы и, кроме того, что сигаретный дым довольно кислый). [33]

См. Также [ править ]

  • Окурок
  • Мундштук
  • Список добавок в сигареты
  • Никотиновый маркетинг
  • Курение табака

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Кеннеди, Пэган (2012-07-06). "Кто сделал этот фильтр для сигарет?" . Нью-Йорк Таймс . ISSN  0362-4331 . Проверено 4 сентября 2018 .
  2. ^ Б с д е е Harris, Брэдфорд (2011-05-01). «Неразрешимых сигаретный„проблема фильтра “ » . Контроль над табаком . 20 (Дополнение 1): –10 – i16. DOI : 10.1136 / tc.2010.040113 . eISSN 1468-3318 . ISSN 0964-4563 . PMC 3088411 . PMID 21504917 .    
  3. ^ a b c Национальный институт рака , Монография 13: Риски, связанные с курением сигарет с низким содержанием смол и никотина , измеренные машинами , Министерство здравоохранения и социальных служб США , 2001.
  4. ^ Франсуа де Дардель; Томас В. Арден (2007), «Ионообменники», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–74, doi : 10.1002 / 14356007.a14_393
  5. ^ Seymour S. Chissick (2007), "Асбест", Энциклопедия Ульмана промышленной химии (7 - е изд.), М., С. 1-18. Дои : 10.1002 / 14356007.a03_151
  6. ^ TC Tso (2007), «Табак», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1-26, doi : 10.1002 / 14356007.a27_123
  7. ↑ Роберт Капп (2005), «Табачный дым», Энциклопедия токсикологии , 4 (2-е изд.), Elsevier, стр. 200–202, ISBN 978-0-12-745354-5
  8. ^ «История фильтров» . Табакасия.com. Архивировано из оригинального 24 августа 2003 года . Проверено 18 мая 2008 .
  9. ^ «Сигарета с фильтром» (PDF) .
  10. ↑ Леонард М. Шуман (1977), «Образцы курения», в Мюррей Э. Джарвик; Джозеф В. Каллен; Эллен Р. Гриц; Томас М. Фогт; Луи Джолион Уэст (ред.), Исследование поведения при курении (PDF) , Монография исследований NIDA, 17 , стр. 36–65, заархивировано из оригинала (PDF) 23 июля 2015 г. , получено 21 октября 2015 г.
  11. ^ Линн Т. Козловски (1983), «Физические показатели фактического выхода смол и никотина в сигаретах», в книге Джона Грабовски; Кэтрин С. Белл (ред.), Измерение в анализе и лечении курения (PDF) , Исследовательская монография NIDA, 48 , Департамент здравоохранения и социальных служб США, стр. 50–61, заархивировано из оригинала (PDF) на 2016-10-17 , дата обращения 29.03.2016
  12. ^ Ральф Кристоф; Бернд Шмидт; Удо Штайнбернер; Вольфганг Дилла; Ритта Каринен (2007), «Глицерин», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–16, doi : 10.1002 / 14356007.a12_477.pub2
  13. ^ Erik Lassner; Вольф-Дитер Шуберт; Эберхард Людериц; Ханс Уве Вольф (2007), «Вольфрам, вольфрамовые сплавы и соединения вольфрама», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–37, doi : 10.1002 / 14356007.a27_229
  14. ^ Вернер Халлер; Герман Онуссейт; Герхард Геренц; Вернер Грубер; Ричард Д. Рич; Гюнтер Хенке; Лотар Тиле; Хорст Хоффманн; Дитер Даусманн; Риза-Нур Озелли; Удо Виндхёвел; Ханс-Петер Саттлер; Вольфганг Диерихс; Гюнтер Таубер; Майкл Хиртхаммер; Кристоф Мац; Мэтью Холлоуэй; Дэвид Мелоди; Эрнст-Ульрих Руст; Ансгар ван Халтерен (2007), «Адгезивы», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–70, doi : 10.1002 / 14356007.a01_221
  15. ↑ FL Marten (2002), «Полимеры винилового спирта», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера (5-е изд.), Wiley, p. 26, DOI : 10.1002 / 0471238961.2209142513011820.a01.pub2
  16. ^ а б Роберт Н. Проктор (2012). Золотой Холокост: истоки сигаретной катастрофы и аргументы в пользу отмены . Беркли: Калифорнийский университет Press . ISBN 9780520270169.
  17. ^ Эрнст Л. Виндер (1977), "Взаимосвязь курения с другими факторами и профилактические подходы", в Мюррей Э. Джарвик; Джозеф В. Каллен; Эллен Р. Гриц; Томас М. Фогт; Луи Джолион Уэст (ред.), Исследование поведения при курении (PDF) , Монография исследований NIDA, 17 , стр. 67–95, заархивировано из оригинала (PDF) 23 июля 2015 г. , получено 21 октября 2015 г.
  18. ^ К. Ротвелл; и другие. (1999), Влияние на здоровье взаимодействия между употреблением табака и воздействием других агентов , Критерии гигиены окружающей среды , Всемирная организация здравоохранения
  19. ↑ Джером Л. Шварц (1977), «Курение: способы избавиться от нездоровой привычки», в Мюррей Э. Джарвик; Джозеф В. Каллен; Эллен Р. Гриц; Томас М. Фогт; Луи Джолион Уэст (ред.), Исследования поведения в отношении курения (PDF) , Монография исследований NIDA, 17 , стр. 308–336, заархивировано из оригинала (PDF) 23 июля 2015 г. , получено 21 октября 2015 г.
  20. ^ Майкл А. Х. Рассел (1977), «Проблемы с курением: обзор», в Мюррей Э. Джарвик; Джозеф В. Каллен; Эллен Р. Гриц; Томас М. Фогт; Луи Джолион Уэст (ред.), Исследование поведения при курении (PDF) , Монография исследований NIDA, 17 , стр. 13–34, заархивировано из оригинала (PDF) 23 июля 2015 г. , получено 21 октября 2015 г.
  21. ^ Энтони Дж. Альберг; Джонатан М. Самет (2010), «Эпидемиология рака легких», Роберт Дж. Мейсон; В. Кортни Броддус; Томас Р. Мартин; Талмадж Э. Кинг, младший; Дин Э. Шрауфнагель; Джон Ф. Мюррей; Джей А. Надел (ред.), Учебник респираторной медицины Мюррея и Наделя , 1 (5-е изд.), Сондерс, ISBN 978-1-4160-4710-0
  22. ^ Нил Л. Беновиц; Пол Г. Брунетта (2010), «Опасность курения и отказ от курения», Роберт Дж. Мейсон; В. Кортни Броддус; Томас Р. Мартин; Талмадж Э. Кинг, младший; Дин Э. Шрауфнагель; Джон Ф. Мюррей; Джей А. Надел (ред.), Учебник респираторной медицины Мюррея и Наделя , 1 (5-е изд.), Сондерс, ISBN 978-1-4160-4710-0
  23. ^ Джеррольд Б. Лейкин; Фрэнк П. Палоучек, ред. (2008), «Никотин», Справочник по отравлениям и токсикологии (4-е изд.), Informa, стр. 494–496, ISBN 978-1-4200-4479-9
  24. ^ а б Новотный Т.Е., Лум К., Смит Э. и др. (2009). «Сигаретные окурки и кейс для экологической политики по опасным сигаретным отходам» . Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 6 (5): 1691–705. DOI : 10.3390 / ijerph6051691 . PMC 2697937 . PMID 19543415 .  
  25. ^ "Мир засоряет 4,5 триллиона окурков в год. Можем ли мы это остановить?" . Хьюстонские хроники . 2010-05-12 . Проверено 16 сентября 2014 .
  26. ^ Фредерик Бодри (2017). "Биоразлагаемы ли окурки?" .
  27. ^ «Новые« зеленые »окурки биоразлагаются в течение нескольких дней - и могут даже прорасти в траву - компания Greenbutts производит новый фильтр для решения наиболее распространенных проблем с подстилкой» . alternet.org.
  28. ^ Chamas, Али (2020). «Скорость деградации пластмасс в окружающей среде» . ACS Sustainable Chemistry & Engineering . 8 (9): 3494–3511. DOI : 10.1021 / acssuschemeng.9b06635 .
  29. ^ Мориваки, Хироши; Китадзима, Сиори; Катахира, Кенши (2009). «Отходы на обочине дороги, отходы« poi-sute »: их распределение и способность элюирования загрязняющих веществ в окружающую среду» . Управление отходами . 29 (3): 1192–1197. DOI : 10.1016 / j.wasman.2008.08.017 . ЛВП : 10091/3192 .
  30. ^ Убойный Е, Gersberg Р. М., Ватанабе К, Рудольф Дж, Странский С, Новотными ТЕ (2011). «Токсичность окурков и их химических компонентов для морской и пресноводной рыбы» . Контроль над табаком . 20 (Suppl_1): 25–29. DOI : 10.1136 / tc.2010.040170 . PMC 3088407 . PMID 21504921 .  
  31. ^ «Несчастные случаи, пожары: цена мусора превышает штрафы» . Вашингтон: Департамент экологии штата Вашингтон. 2004-06-01. Архивировано из оригинала на 2016-10-17 . Проверено 19 сентября 2016 .
  32. ^ Minzae л, Жиль-гнойно К, Хён DS, Soomin Р, Jongheop Y (2014). «Подготовка материала для хранения энергии, полученного из использованного сигаретного фильтра, для электрода суперконденсатора». Нанотехнологии . 25 (34): 34. Bibcode : 2014Nanot..25H5601L . DOI : 10.1088 / 0957-4484 / 25/34/345601 . PMID 25092115 . 
  33. ^ «Больше никаких окурков: биоразлагаемые фильтры - шаг к проблеме загрузочного мусора» . Новости здоровья окружающей среды. 2012-08-14.