Ацетатный фильтр — устройство и применение¶

Ацетатный фильтр — это сменный элемент сигареты, предназначенный для очистки табачного дыма от части смолы и никотина, изготавливаемый из ацетатцеллюлозного (ацетилцеллюлозного) волокна. Является наиболее распространённым типом фильтра в современной табачной промышленности, вытеснив более ранние бумажные и ватные аналоги.

¶Устройство и производство

Основу ацетатного фильтра составляет жгут из ацетатцеллюлозного волокна — сложного эфира целлюлозы и уксусной кислоты. Волокна скрепляются между собой пищевым пластификатором (обычно триацетином) и обёртываются в фильтр-ободковую бумагу. Жгут формируется на специальном оборудовании, где волокну придаётся продольная ориентация, а затем разрезается на отрезки стандартной длины — как правило, от 15 до 27 мм в зависимости от марки сигарет.

Ключевой характеристикой фильтра является его пористость и диаметр волокна, которые определяют степень фильтрации и сопротивление затяжке. В производстве применяются волокна с линейной плотностью от 2 до 8 денье (единица толщины волокна). Чем тоньше волокно, тем больше площадь поверхности и тем эффективнее задерживаются частицы дыма, но при этом возрастает сопротивление втягиванию воздуха.

¶Механизм фильтрации

Ацетатный фильтр работает по принципу механического улавливания и адсорбции. Проходя через жгут, дым контактирует с поверхностью волокон, на которой оседают твёрдые и жидкие частицы аэрозоля — так называемый конденсат (смола). Волокна ацетата целлюлозы обладают электростатическим зарядом, что усиливает притяжение заряженных частиц дыма.

Эффективность фильтрации ацетатного фильтра составляет примерно 30–50 % по смоле и 20–40 % по никотину в зависимости от конструкции и качества сырья. При этом фильтр практически не задерживает газообразные компоненты дыма, включая угарный газ и летучие органические соединения.

¶Виды ацетатных фильтров

• Монофильтры — простейший тип, состоящий из одного жгута одинаковой плотности.
• Комбинированные фильтры — содержат дополнительную секцию из активированного угля, силикагеля или ионообменных смол, предназначенную для поглощения газовой фазы дыма.
• Сегментированные (двух- и трёхсекционные) — состоят из нескольких секций различной плотности, что позволяет варьировать степень фильтрации и вкусовые свойства.
• С ароматизаторами — в жгут или в капсулу внутри фильтра добавляются ментол, фруктовые и иные вкусовые добавки.

¶Применение в табачной промышленности

Ацетатные фильтры появились в середине XX века и к 1970-м годам практически полностью вытеснили бумажные фильтры в сигаретах массового производства. В настоящее время они используются в подавляющем большинстве сигарет, выпускаемых в мире, включая продукцию российских табачных фабрик.

Производством ацетатного жгута в России занимаются предприятия, использующие импортное сырьё, поскольку отечественное производство ацетатцеллюлозы для табачной отрасли в постсоветский период было практически свёрнуто. Основными мировыми производителями ацетатного жгута являются компании Eastman Chemical (США), Daicel (Япония) и Celanese (США).

¶Экологические аспекты

Ацетатцеллюлоза является биоразлагаемым материалом, однако процесс разложения в окружающей среде занимает от 1 до 10 лет в зависимости от условий. Окурки с ацетатными фильтрами составляют значительную часть городского мусора и считаются одним из самых распространённых видов загрязнения окружающей среды. В отличие от бумаги, ацетатный жгут не растворяется в воде и распадается на микроволокна, которые могут попадать в пищевые цепи.

¶Регулирование и альтернативы

В ряде стран обсуждаются меры по ограничению использования пластиковых фильтров, к которым причисляют и ацетатцеллюлозные. В Европейском союзе действует директива, требующая наносить на пачки сигарет с фильтром маркировку о вреде пластика для окружающей среды. В качестве альтернативы разрабатываются фильтры из биоразлагаемых полимеров (полилактид, полигидроксиалканоаты) и растительных волокон, однако их промышленное распространение пока ограничено из-за более высокой стоимости и меньшей эффективности фильтрации.