Universitat d'Alacant

Con la finalidad de resolver los problemas anteriormente descritos, se ha desarrollado un equipo que fabrica automáticamente y en serie filtros reductores de alquitranes y compuestos tóxicos en el humo del tabaco.

Este equipo (véase Figura 1) está formado por:

• Una cinta transportadora provista de una estación de alimentación que contiene una pieza cargadora de filtros para posicionar e introducir las membranas fibrosas en una pieza de alojamiento.

• Una estación de compresión que contiene una prensa.

• Una estación de depurado que contiene elementos de extracción (por ejemplo, tipo pinzas) que retiran de la superficie superior la porción de lámina residual que no ha sido sellada, después de prensar y sellar porciones de lámina sobre las membranas fibrosas.

• Una estación de perforado de orificios.

Figura 1: vista en perspectiva del equipo de fabricación automática de filtros.

Las diferentes configuraciones posibles del equipo se caracterizan porque comprenden:

• Un molde con una base y una pieza de alojamiento con aberturas pasantes para varios compartimentos.

• Una pieza cargadora de filtros acoplable formada por una serie de canales de alimentación concéntricos a las aberturas pasantes.

• Una lámina con una cara autoadhesiva que entra en contacto íntimo con el extremo más alejado de la membrana fibrosa. Esta lámina comprende, al menos, un orificio cuya sección libre de paso a la corriente de humo es transversal a la membrana fibrosa, y se ha optimizado para maximizar la retención de alquitranes y compuestos tóxicos del humo del tabaco.

• Una prensa que troquela y sella la lámina autoadhesiva de la membrana primaria a la membrana fibrosa de manera inseparable.

• Unos nervios dotados de filo.

• Una pieza de extracción dotada de uno o varios pinchos o salientes concéntricos a los compartimentos, que pueden ser simétricos o asimétricos.

El procedimiento para fabricar este tipo de filtros, comprende las siguientes etapas:

a) Introducir a ras varias membranas fibrosas (generalmente de acetato de celulosa o similar) en los compartimentos de un molde.

b) Colocar una lámina de material impermeable o semipermeable, con una cara autoadhesiva, en contacto íntimo con el extremo de las membranas fibrosas que están dentro de los compartimentos del molde.

c) Comprimir, utilizando una prensa, la lámina anterior con las membranas fibrosas, sellando así de manera inseparable la membrana fibrosa con la porción de lámina.

d) Retirar del molde las membranas fibrosas selladas con las láminas. De forma simultánea a la extracción, se perfora uno o varios orificios de un determinado diámetro en la sección de lámina que ha sido sellada a la membrana fibrosa. Alternativamente, los orificios en la lámina se pueden realizar antes del prensado.

e) Retirar el conjunto de filtros que se han obtenido al sellar de manera inseparable la membrana fibrosa a la membrana primaria perforada.

Además, se podrían reintroducir las membranas fibrosas en una dirección opuesta a la descrita en la etapa a) para conseguir filtros con una sección intermedia debilitada destinada a ser cortada por el fumador (véase el dibujo de la derecha de la Figura 2). De este modo, al realizar el corte de la membrana fibrosa por la mitad, se obtienen dos filtros listos para ser utilizados por el usuario o en máquinas de elaboración de cigarrillos convencionales.

Figura 2: vista en perspectiva de las posibles configuraciones del filtro.

VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA

A continuación, se enumeran las principales ventajas de este novedoso equipo:

1) Es coste para fabricar estos filtros es muy económico.

2) El procedimiento es totalmente automatizable, lo que aumenta significativamente la capacidad de producción y permite la fabricación en serie.

3) El proceso de fabricación es muy rápido.

4) Los materiales utilizados son respetuosos con el medioambiente.

5) Las materias primas utilizadas están disponibles en el mercado y son fáciles de conseguir.

6) Los filtros resultantes son muy eficaces (reducen en torno al 60% de los alquitranes y otros compuestos tóxicos del humo del tabaco).

7) Se mantiene la sensación agradable del proceso de fumado (no cambia el sabor, ni aumenta el número de caladas).

8) La membrana es inseparable del filtro, lo que supone una gran comodidad para el usuario.

ASPECTOS INNOVADORES DE LA TECNOLOGÍA

1. Actualmente, no existe en el mercado ningún equipo comercial capaz de fabricar de forma automática este tipo de filtros que protegen la salud de los fumadores.

2. El equipo permite ejecutar de forma simultánea varias etapas del proceso productivo, lo que aumenta significativamente la capacidad de producción de los filtros y se pueden fabricar en serie.

3. Esta novedosa tecnología se puede implementar fácilmente en la fabricación de filtros para cigarrillos convencionales, y del tipo RYO (Roll-Your-Own) y MYO (Make-Your-Own).

La tecnología se ha desarrollado a escala de laboratorio. Para ello, se han llevado a cabo diversos experimentos de fumado con tabaco 3R4F de la Universidad de Kentucky. Se han utilizado las condiciones de acondicionamiento y fumado descritas en la norma ISO 3308 tanto para los cigarrillos de referencia, como para los que utilizan las diferentes membranas de los filtros anteriormente descritos.

Se han analizado los gases obtenidos, así como la composición de la materia condensada en unos filtros Cambridge situados a continuación de los filtros estudiados (que corresponden a los alquitranes y compuestos tóxicos que inhalaría el fumador).

Se han llevado a cabo experimentos con membranas de diferentes materiales económicos y sostenibles obtenidas por troquelado, por fusión superficial del extremo del filtro en contacto con el tabaco y posterior perforación, por deposición de una película de disolución de acetato de celulosa en el mismo extremo del filtro y posterior perforación, por pintado con una pintura acrílica y posterior perforación, así como otras realizaciones, y en todos los casos se han obtenido unos resultados excelentes.

Para cada experimento, se han fumado 15 cigarrillos siguiendo las especificaciones de la norma ISO 3308, y todas las muestras han generado pérdidas de presión menores a las especificadas.

En todos los experimentos se ha observado una importante condensación de alquitranes inmediatamente después del orificio (con independencia del procedimiento utilizado para obtener el filtro con la membrana estanca perforada).

Por tanto, el filtro objeto de la invención reduce entre un 58-74% la nicotina, entre un 57-75% los alquitranes y entre un 54-63% otros compuestos tóxicos presentes en el humo del tabaco respecto a la utilización de un filtro convencional.

Actualmente, existe un prototipo disponible para su demostración.

La presente invención se enmarca en el campo técnico de los filtros para cigarrillos, concretamente, en la fabricación de filtros combinados y de instalaciones y procedimientos para la fabricación de éstos.

Estos novedosos filtros incorporan una membrana específica que reduce la toxicidad del humo inhalado alrededor de un 60%, y se puede incorporar a los:

• Cigarrillos convencionales.

• Cigarrillos del tipo RYO (Roll-Your-Own).

• Cigarrillos del tipo MYO (Make-Your-Own).

Se buscan empresas interesadas en adquirir esta tecnología para su explotación comercial mediante:

• Acuerdos de licencia de la patente.

• Desarrollo de nuevas aplicaciones.

• Acuerdos en materia de transferencia de tecnología y de conocimiento.

Perfil de empresa buscado:

• Fabricantes de máquinas de filtros para cigarrillos convencionales.

• Fabricantes de máquinas de filtros para tabaco de liar.

• Fabricantes de máquinas perforadoras para la industria tabacalera.

La presente invención se encuentra protegida mediante patente:

• Título de la patente: “Instalación, procedimiento de fabricación y filtro reductor de alquitranes y compuestos tóxicos del tabaco”.

• Número de solicitud: P202230914.

• Fecha de solicitud: 24 de octubre de 2022.