PL159798B1

RZECZPOSPOLITA
L
B
8
7
9
5
1
P
POLSKA
(1 2 )
OPIS PATENTOWY
(19)PL (11)159798
(13) B1
21) Numer zgłoszenia: 279423
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22)
(51) IntCl5:
A24D 1/18
A24F 47/00
Data zgłoszenia: 12.05.1989
(5
)Wyrób do palenia
4
(30)
(43)
(45)
(57)
Pierwszeństwo:
16.05.1988,US,194696
Zgłoszenie ogłoszono:
22.01.1990 BUP 02/90
(73)
Uprawniony z patentu:
R.J. Reynolds Tobacco Company,
Winston-Salem, US
(74)
Pełnomocnik:
PATPOL Spółka z o.o., Warszawa, PL
O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.01.1993 WUP 01/93
1. W yrób do palenia zaw ierający elem ent
paliw ow y, fizycznie oddzielony środek w ytw arzający aerozol, zawierający co najm niej jedną
substancję w ytw arzającą aerozol oraz oddzielny środek, dostarczający palaczow i aerozol
w ytw arzany za pom ocą śro d k a w ytw arzającego aerozol, znamienny tym, że środek d o sta rczający aerozol zawiera arkuszow y m ateriał
w ypełniony węglem z naniesioną co najm niej
jedną substancją arom atyzującą, dodającą a ro m atu aerozolow i dostarczanem u palaczow i.
FIG.1
WYRÓB DO PALENIA
Z a s t r z e ż e n i a
1.
Wyrób do p a l e n i a
dek w y t w a r z a j ą c y
aerozol
oraz
za w i e r a j ą c y element p a l i w o w y ,
aerozol,
oddzielny
z a w i e r a j ą c y co na j mn i e j
środek,
najmniej
fizycznie
a e r o z o l wytw arzany
z n a m i e n n y
z a w i e r a a rk u sz o w y m a t e r i a ł
jedną s ub s ta nc ją aromatyzującą,
oddzielany
śro­
j ed ną s u b s t a n c j ę w y t w a r z a j ą c ą
dostarcz a ją cy palaczowi
mocą ś r o d k a w y t w a r z a j ą c e g o a e r o z o l ,
czający aero zo l
p a t e n t o w e
t y m,
wypełniony
za po­
że ś ro d ek d o s t a r ­
węglem z n a n i e s i o n ą c o
d o d a j ą c ą a rom atu a e r o z o l o w i
dostarcza­
nemu p a l a c z o w i .
2.
Wyrób w e d ł u g z a s t r z .
cy a e r o z o l
zawiera
z arkuszowego
4.
5.
2,
zastrz.
węgle m j e s t
nosi
2 a lb o 3 a lb o
według z a s t r z .
ny
pomiędzy ś ro d kie m w y t ­
że arkuszowy m a t e r i a ł
Wyrób
Wyrób
Wyrób
t y m ,
t y m , ż e
4,
arkusz owy m a t e r i a ł
wynosi
z n a m i e n n y
pom ię dzy
5, z n a m i e n n y
W yró b w e d ł u g z a s t r z .
p o m ię dzy
10.
t y m,
z n a m i e n n y
w ę gla w arkusz owym m a t e r i a l e
W yrób
arom atyzującą
9.
z n a m i e n n y
2,
pomiędzy
5,
w a rk u sz o w ym m a t e r i a l e w ynosi
8.
f i l t r u j ą c y i segment
umieszczony
rozdrobniony.
w a rk u szo wym m a t e r i a l e w ynosi
7.
ś ro dek d o s t a r c z a j ą ­
wkładem f i l t r u j ą c ym.
W yró b w e d ł u g z a s t r z .
w a rt o ś ć
6.
i
wkład
że
węglem ma p o sta ć c y l i n d r a .
Wyrób w e d ł u g
wypełniony
t y m ,
element u s t n i kowy z a w i e r a j ą c y
W yrób w e d ł u g z a s t r z .
wypełniony
z n a m i e n n y
m a t e r i a ł u wy p e ł n i o n eg o węglem ,
w a r z a ją c y m a e r o z o l
3.
1,
według z a s t r z .
około
10 i
według z a s t r z .
w agowych.
t y m ,
około 1 5 i
pomiędzy
około 5 i 75 % wagowych.
40
30 %
3, z n a m i e n n y
z a w i e r a mentol w i l o ś c i
że z a ­
t y m , ż e za w a r to ś ć węgla
z n a m i e n n y
pomiędzy
t ym,
wagowy oh.
t y m ,
oko ło 3 i
3, z n a m i e n n y
że za w a r to ś ć w ęgla
ż e ja k o s u b s t a n c ję
6 % wagowyc h.
t y m, ż e i l o ś ć
mentolu wy­
okoł o 4 i 5 % wa gowych.
w e d ł u g z a s t r z . i a l b o 2 a l bo 3 a l b o
ze ark u szo w y
m a t e r i a ł w y p e ł nio n y
4 albo
8 albo 9 ,
z n a m i e n -
węglem s t a n o w i p a pie r
zawierający
t yto ń .
11.
W yrób w e d ł u g z a s t r z .
10,
w ark uszowym m a t e r i a l e wynosi
12.
Wyrób
według
zastrz.3,
wego m a t e r i a ł u w y p e ł n i o n e g o
13.
Wyrób w e d ł u g
zastrz.
z n a m i e n n y
około 6 5 %
zn
a m i e n n y
węglem ma d ł u g o ś ć
12,
szowego m a t e r i a ł u wy p e ł n i o n eg o
t y m , ż e
za wartość
tytoniu
wagowych.
t y m ,
pomiędzy
że
cylinder
z arkuszo­
około 5 mm 1
z n a m i e n n y
t y m,
węglem ma d ł u g o ś ć
pomiędzy
30 mm.
że c y l i n d e r
z arku­
około 5 mm i
15 mm.
* * *
P r z e d m i o t e m w y n a l a zk u
cza ją cym s u b s t a n c j e
jest
wyrób do p a l e n i a
aerozolowe p a lac zo w i.
z u l e p s z o n y m środkiem d o s t a r ­
3
159 798
Określenie
rosy,
cygara,
"w y r ób do p a l e n i a "
fajki
i
inne
dym. W s z c z e g ó l n o ś c i ,
w ęglem ,
korzystnie
sto sowane w n i n i e j s z y m
prod uk t y do p a l e n i a ,
p r z e d m i o t e m w y n a la z k u j e s t
zawlerający
najm niej część ustnika
ty t o ń ,
arkuszowy
przy czym a r k u s z
t a k i c h wyrobów,
opisie
wytwarzające
obejmuje
aerozole
m ateriał
ten s t o s u j e
w c el u p r z e n o s z e n i a
papie­
takie
ja k
wypełniony
się
jako
co
środków a r o m a t y z u j ą ­
cy ch t a k i c h j ak m en t o l .
Papierosy,
W ciągu lat
ulepszenia
pierosów.
n iu,
i
i
fajki
są najpopularniejszym i
wiele
lub alternatywy
typami
m a t e ri a ł ó w do p a l e n i a ,
takie m a t e r i a ł y ,
siedem dziesiątych,
zw ane Cy tre l
i
bów do p a l e n i a ,
np.
w c e l u c z ę ś c ioweg o z a s t ą p i e n i a
/B a n erjee
i
O
z w ł a s z c za
w opisie
pa­
tyto­
nr 4 0 7 9 7 4 2 / Re i ner
NSM, w p r ow a d zo no w E u r o p i e w l a t a c h
j ed nak dłu go term inow ego s u k c e s u h an d l o w eg o .
lub pary,
s t a n o wi ą c y c h
a zwłaszcza
stanow iących namiastkę
w o p i s i e p a tentow ym Stanów Z je d n o c z o n y o h Am er yk i
Ona
wyrobów do p a l e n i a .
produktów i wyrobów do p a l e n i a ,
tych p o p u la rn y c h wyrobów do p a l e n i a ,
Proponowano w i e l e
n p.
in ./.
cy gara
zaproponowano
tytoniu.
Proponowano
t ypu p a p i e r o s o w e g o ,
N ie
osiągnęły
też w i e l e
o p a r t y c h na w y t w a r z a n i u
pate ntowym Stanów Z j e d n o cz o n y c h Ameryki
one
i nnych wyro­
aerozolu
nr 4 7 1 4
082
in ./.
ile j ednak wiadomo, żaden z dotychczas znanych wyrobów do palenia nie
osiągnął znaczącego sukcesu handlowego ani nie został szeroko wprowadzony na
rynek. Brak takich wyrobów na rynku j est,
przyczynami,
j ak się uważa, spowodowany wieloma
takimi j ak niewystarczające wytwarzanie aerozolu,
tak na początku
j ak i w czasie trwałości użytecznej produktu, marny smak, posmak wyni kający
z termicznego rozkładu środka tworzącego dym i/lub środków aromatyzujących,
występowania znacznej ilości
produktów pirolizy i dymu wydobywającego się
z pa­
lącego końca papierosa oraz brzydki wygląd.
To
też,
siłków,
zalety
pomimo t r w a j ą c eg o d z i e s i ą t k i
ciągle
i p rz y je m n o ś c i
produktów
j e d na k ,
związane
z paleniem,
spalania
lenia,
ności
zcedowanym na f i r m ę
zwłaszcza
związane
i
w a nia
R.J.
z paleniem
bez w y d z i e l a n i a
R e yn o lds T o b a c c o C o . ,
które
bez sp a la n ia
dostarczające s u b s t a n c je
korzyści,
z n a c zn y c h i l o ś c i
zapewniają
tytoniu
o p i s a n o wyroby
korzyści,
zalety
lub w y d z i e l a n i a
lub p i r o l i z y .
i
nr
nr
do p a ­
przyjem ­
z n a c z ą c y c h i l o-
U lep szo ne według w y n a la z k u
a ro m a t y zu ją c e n a d a j ą
się
szczególnie
do s t o s o ­
z tymi wyrobam i.
d u ją c y c h s i ę
pa pie ro s ów
na r y n k u .
j e s t w p e wnym s t o p n i u
zu ją cy mi stosowanymi
zwykle
je d na
m e nt o lo n a na .
innymi
lotnymi
i
t y z u ją c e są wp rowadzone
in .,
do
op akowania / n p ,
końcowy j e s t
podobny.
a ro m a t y zu ją cy ch p rzez
n p.
trzecia
i
cały
równomierny p o zio m
T o bacco
m igracja
tytoniu,
fakt,
W czasie
in.
fo lia /.
i
jest
s z e r o k o udo­
zu r T a b a k f o r -
czy
do m a t e r i a ł ó w
Dla
jeg o
16,
40- 42
1 0 -11 / 1 9 7 3 / .
od t e g o ,
w szystkich
składowania wskutek
wy ró b do p a l e n i a
taka
Beitrage
aromaty­
arom atyzu­
Tobacco Scien ce
science 1 7 ,
niezależnie
m entolowana
i
substancjami
że s u b s t a n c j e
M igracja
Curran,
do f i l t r u ,
jednym z g ł ó w n y c h p r o b ­
p ó ł lo t n y m i
je s t
znaj­
w szystkich produkonanych
Jednakże,
B r o z i n sk i M .
12 4 -130 /1 9 7 2 /;
6,
oraz Re i h l .
patrz
W papierosach następuje
zultacie
zn a czn ą c z ę ś ć w s z y s t k i c h wyrobów
m ig ru ją do i n n y c h s k ł a d n i ków wy r o b u .
s ch un g I n t e r n a t i o n a l ,
m ateriałów
p raw ie
w w y r o b a c h do p a l e n i a
kumentowana w l i t e r a t u r z e ,
/1972/
sta n o w ią
W istocie,
lemów z w i ą z a n y c h z mentolem i
efekt
c z y n i o n y c h wy­
patentowym Stanów Z j e d n o c z o n y c h A m er y k i
typu p a p i e r o s ó w ,
Men tolowe wyroby do p a l e n i a
ją c e
i
zapewniającego
pirolizy.
ś c i produktów n i e c a ł k o w i t e g o s p a l a n i a
środki
zainteresow ania
w e u r o p e j s k i c h o p u b l ik o w a ny ch o p i s a c h p a t e n t o w y c h nr
1 74 6 45 1 0 2 12 2 34 1 w o p i s i e
4 714 0 82 ,
lat
na r y n k u wyrobu do p a l e n i a ,
niecałkowitego
Ostatnio
0
brak j e s t
arom a­
też
m igracji
Stopień
c zy
tych p r z y p a d k ó w
opakowania,
za r o m a t y z o w a n i a c a ł o ś c i .
substancje
owijki
substancji
powstaje
m igracji
w re­
zależy,
do
4
159 798
między i n n y m i ,
od o l ś n i e n i a
pary s u b s t a n c j i
ś c i w r ó ż n y c h c z ę ś c i a c h s k ł a d o w y c h w y ro b u ,
i w ilgo tn o ścią względną w łą c z n ie ,
n i ę c i a , materiału f i lt r u ją c e g o ,
Pr o wa dzon o w i e l e
ale
kleju
it p ./
takie
w celu
problemów
związane
glikozydy,
mi g r a c j i
substancje
a m i dy i
opisane np.
w o p i s a c h p a t e n t o w y c h Stanów Z j e d n o c z o n y c h A m er y k i
i n ./
znajdują
3 344 796 /Yam aji
ograniczone
i
owi-
in ./.
Na o gół
z a s t o s o w a n i e z powodu kosz tó w
stosowa no r ó ż ­
nielotne / n p .
estry
/Parmeter
i
tytoniu,
z w i ą z a n y c h z mi g r a c j ą ,
zm niejszenia
ja k c h e m i c z n i e
kompleksy m ento lu z b e t a - c y k l o d e k s t r y n ą ,
i
r o z p u s z c zalno-
na m i g r a c j ę .
prób w c e l u r o z w i ą z a n i a
chemiczne,
jej
op orność r ó ż n y c h m a t e r i a ł ó w / n p .
z n i e w i e l k i m p o w o d ze n i e m . T a k n p .
ne s u b s t a n c j e
arom atyzującej,
warunków ś r o d o w i s k o w y c h z tem peraturą
mentolu i t d . / ,
nr nr 3 426 011
jednak w szystkie
i
te zw i ą z k i
z pow odu n i e k o r z y s t n y c h
w r aż e ń smakowyc h u z y s k i w a n e g o dymu.
Pr óbowano
też stosować
t zw .
mi k r o k a p s uł k ow an e s u b s t a n c j e
nych m i e j s c a c h wyrobu do p a l e n i a ,
Z j e d n o c z o n y c h Am eryki
nr
nr
4 7 5 4 18 / B a u m g a r t n e r
Kon inklijke/.
Inne
tlenki
dotyczyły
takich
glinu i t p .
lub c ząstek w f i l t r a c h
nr 3 550 5 9 8
P a p i ers S . A /
pró by
w uk ł a da ch p o l i m e r o w y c h
CaCO3 ,
i
zaś
wagowych
polietylen i
t yc h s u b s t a n c j i
i i n ./,
/C line
i n ./.
3 902
czą ceg o
zastosowania
ponieważ,
mentolu p r z e d
h a nd low ego
do p a l e n i a ,
patrz
i n ./
ujawnia
n p.
opis
blokowanie
się
nie
są
m igracji
to
1-18
m a t e r i a ł wypełni a j ą c y
2 063
Dla
Opisano
i
i n ./
aktywowany,
nie
arom atyzującym i.
os ią gnął zn a ­
t a k i ch ja k
tego z j a w i s k a na ogół
Jednak,
do i n n y c h c z ę ś c i
tak w c e l u
ja k wyże j
s kł a do w y c h wyrobu
nr 3 236 244
usunięcia
substancji
3 972
3 7 4 4 496
a b s o r b u j e w i ę k s z ą czę ś ć
s k o m p e n s o w a n ia
do n i e g o
w opi­
oraz 4 225 6 3 6
arom atyzujących
aktywny
nr
dymu oraz
to n p .
014 /A l l e n /,
patentowy S t a n ó w Z j e d n o c z o n y c h Am er yk i
lub
ale
i lo ści ,
I ,
zapachowej,
n ie po ż ąd a ­
a ro m a t yzu jący ch.
335 / T i gglebeck i i n . /
kolumny 5 - 6 / .
o raz
takim
retencyjne części
do a b s o r p c j i
podczas
substancj i
s k ł a d o w a n i a p rz e z
że w y s t ę p u j e
W rezultac ie,
j e s t wyrób do p a l e n i a
wytwarzającą aerozol
mniej
a j e d n o c z e ś n i e um o ż liw i a s kuteczne
J e d n a k w y d a je s i ę ,
ś r o d e k w y tw a r za ją c y
że
pozostają wolne
trw ałość wyrobów do p a l e n i a
owi j e k do m entolo wanych wyrobów
Pr ze d m i o t e m w y n a l a z k u
oddzielony
ten ś ro dek w t a k i e j
palenia.
w ę glo w y c h f i l t r ó w
aerozol
nr
węgiel
są s u b s t a n c j a m i
substancji
podczas
przykład
s u b s t a n c ję
j ako
ja k o n o ś n i k s u b s t a n c j i
zablokowane,
ponad 40 % / p a t r z
fizycznie
zazwyczaj
m ały ch porów węgla akty wnego ś r o d k i e m m o d y f i k u j ą c ym p o ry ,
Stosuje
Wydłuża
j ej
niska,
2 0 2 / Co g b i l l
Sta n ów Z j e d n oczo nych Ameryki
arom atyzując e j .
uwalnianie
że m ig ra cja
że p o t rze b n e były
gazowych składników
s t o s o w a n i e w ę gla a ktyw nego
w ęgla a k tywnego
zm niejszenie
kule k lub w ł ó k i e n
do p r o h i b i c y j n y c h kosz tó w,
była
a zwłaszcza węgiel
z d y mu j ak i d l a w p r o w a d ze n ia
p a te n t o w y
ja k s a c h a r o z a .
nr
4 505
to n ie p o ż ą d a n ą m ig r a c ję
opisujący
nych s k ł a d n i k ó w
Opis
in ./,
i nnymi p r z y c z y n a m i ,
m a t e r i a ł y wę glo w e n a s y c o n e
i
i
d o s t a r c z e n i e m go p a l a c z o w i .
p o w o d u je
a ro m atyzujących
n i e o r g a n i c zne np.
w formie
a r o m a t y z u j ą c y c h do p a p i e r o s a .
5 0 4 /Owens
poza
w spom niano,
filtry
s t o s o w a n i e w ę gla w r ó ż n y c h c z ę ś c i a c h skła do w y ch p a p i e r o s ó w .
Jednakże w ę g iel,
m entol,
szwajcarskim
5 8 5 /D o w v e E gb er ts
ponadto,
co p r o w a d z i ł o
tych s u b s t a n c j i
s a c h p a t e n t o w y c h Stanów Z j e d n o c z o n y o h Ameryki
/ Mc Carty
201
i n ./,
W pró bac h tych okazało s i ę ,
s to s o w a n o w ę g i e l w s ystem ac h owi j a j ą c y c h ,
w ce lu wprowadzenia s u b s t a n c j i
/Irb y
nr 8
i
lotnych s u b sta n c j i
oraz w system ach f i l t r u j ą c y c h w ce lu zredukowania
i
Glumphy
do z a s t o s o w a n y c h i l o ś c i .
Proponowano r ó w n i e ż
Szczególnie
456 / M o
w s po s ób k o n t r o l o w a n y / ,
arom atyzujących,
a r o m a t y z u j ą ce w r ó ż ­
w o p i s a c h p a t e n t o w y c h Stanów
i holenderskim
zam ykania
j ak l i n i o w y
dostarczania
w stosunku
n p.
3 540
l u b w opakowani a c h .
substancji
ogólna w y d a j n o ś ć
i
um ieszczanie
n a d a l wyst ę po w a ła / j a k k o l w i e k
duze i l o ś c i
c o opisano
aerozol
oddzielny
nie
w y t w o r z o n y c h za pomocą ś ro dka w y t w a r z a j ą c eg o
element paliwowy
zawierający
środek
na ogół
do p a l e n i a .
zawierający
12
tu zn ac zna m i g r a c j a ,
poleca się
24,
c o najm nie j
10,
jedną
d o s t a r c z a j ą c y palaczowi
aerozol.
I s t o t ą w ynalazku j e s t
139 798
to,
że ś r o d e k d o s t a r c z a j ą c y
aerozol
węglem z n a n i e s i o n ą c o n a j m n i e j
aromat a e r o z o l o w i
Jako
24 z a w i e r a arkuszowy m a t e r i a ł w y p e ł n i o n y
j e d n ą s u b s t a n c ją a r o m a t y z u j ą c ą ,
a r o m a t y z u j ą c ą można w y m ien ić n p.
ta d o s t a r o z a n a
j est p a l a c z o w i
aromatyzującej
do ele me ntu p a l iw o w e g o
a rk u szo w y
z aerozolem,
lu b do i nnych c z ę ś c i
m a t e r i a ł wy pe łnio n y w ę glem ,
substancję
um ieszczony
d r y c zn e g o s egm entu lub w k ł a d u u m i e s z c z o n e g o
i
końcem wyrobu do p a l e n i a
Korzystnie,
za p a c hową są p a p i e ro s y
na z a s a d z i e
paliwowy.
aerozol.
s ta n o w i
arkuszowy
n i e p a l ą ce j
za,
się
korzystnie
że
za p ewn iona
l u b w o d s t ę p i e od e l e m e n t u p a l i w o w e g o .
złożonych lub
t y t o n io w e g o ,
o długości
że ul e p s z o n y
c za m ento lu i
Zm niejszenie
m igracji
posmak,
czę ś c i
Korzystnie
s u b s t a n c ję
usytuowanej
umieszczony
j est
W pewnych ko­
a ro m a t y zu ją c ą s t a n o w i
seg­
z m a r s z c z o n y c h a r k u s z y w y p e ł n i o n y c h wę glem ,
oko ło 5- 1 5 mm.
środek
d o s t a r c z a j ą cy s u b s t a n c j ę
substanc ji
a r o ma t y z u j ą cą
aromatyzujących,
arom atyzujących,
do ź r ó d ł a p a l i w a
jest
s z c z e g ó l n i e ważne
który może p o w st a ć w s k u t e k
rozkładu
również pomaga w y d ł u ż y ć
zaw ier ają cy ch lotne s u b s t a n c ję
zwłasz­
do i n n y c h c z ę ś c i skła-
lu b do u r z ą d z e ń s t o s o w a n y c h do p r o d u k c j i
a ro m a t y z u ją c y c h o b e c nych w p a l ą cy m s i ę
szenie m igracji
tych w yrobów .
ze w z g l ę d u na n i e ­
t e r m i c zn ego i
e le m e n c i e
pirolizy
paliwowym. T o
sub­
zm niej­
t r w a ł o ś ć p rz y s k ł a d o w a n i u wyrobów do p a ­
arom atyzując e takie
j ak m e n t o l . S t wi e r d z o -
no t e ż ,
że s u b s t a n c j e a r o m a t y z u j ą c e u w a l n i a j ą s i ę
palenia
z ark u sz o w ego m a t e r i a ł u w y p e ł n i o n e g o węglem w p o s t a c i
gazy
wymiana
można s to s o w a ć w d o w o l n e j
ś r o d k i e m w y t w a r z a ją c y m s e r o z o l .
innych lotnych s u b s t a n c j i
dowyc h w y ro b u do p a l e n i a
rące
jest
a r o m a t y z u ją c ą w e d ł u g w y n a l a z k u
któr y
to j e s t w d o w o ln ej
w e d ł u g w y n a l a z k u pomaga z m n i e j s z y ć m i g r a c ję
lenia,
ko­
ś ro d ek w y t w a r z a j ą cy a e r o z o l
o s tosunkow o n i s k i e j s k u t e c z n o ś c i ,
m ateriał w y p e ł n i o n y w ę g le m ,
c z ę ś c i wyrobu do p a l e n i a ,
Stwierdzono,
stancji
30 mm d ł u g o ś c i ,
to j e s t p o n i ż e j
Środek d o s t a r c z a j ą c y s u b s t a n c j ę
zwi n i ę t y c h,
pożądany
cylin­
ś rodkiem w y tw a r za ją c y m
ust.
Korzystnie,
r zystnych p o staciach środek d o s t a rc z a ją c y
z papieru
wy­
z elementem p a liw o wy m , e lement u s t n i kowy k o r z y ­
pomiędzy segmentem f i l t r u j ą c y m i
ment ze
c z ę ś ci
p r z e s z k a d z a ł d o s t a r c z a n i u a e r o z o l u w y twarzanego p r z e z ś r o d e k wytwa-
rzający
w zd łu ż
palącej się
K o r z y s t n i e ma on p o s t a ć
za ele mentem paliwowym t a k ,
przewodzenia
z a w i e r a segment f i l t r u j ą c y ,
tak aby n i e
s kła dow y ch wyro bu
a ro m a t yzu ją cą s t a n o w i
w nie
pomiędzy
od s t r o n y
zawierające kró tki,
element
j es t u m i e s z c z o n y wzdłuż
stnie
Substancja
substancji
wyrobami do p a l e n i a s t o s u j ą c ymi ś r o d e k d o s t a r c z a j ą c y s u b s t a n c j ę
rzy stnie węglowy,
ciepła
nadaje
w d o w o l n e j c z ę ś c i w y ro b u umi e s z c z o n e j w z d łu ż za elementem
np.
paliwowym i w o d s t ę p i e od e le m e n t u p a l i w o w e g o .
aerozol
m en t o l .
be z z n a c z ą c e j mi g r a c j i
U lep s zo ny ś ro d ek d o s t a r c z a j ą c y
ro bu d o p a l e n i a ,
która
do s t a rcz an em u p a l a c z o w i .
l o t n ą s u b s t a n c ję
do p a l e n i a .
5
ze ś rodka w y t w a r z a j ą c e g o a e r o z o l
łatwo i równ o m ier nie
przechodzą
aerozolu
podc zas
i
że go­
nad lub p r z e z m a t e r i a ł
arkuszowy.
Uważa s i ę ,
około
150°C,
że
temperatura n i e c o w y ż s z a
b e zp o ś r e d n i o
c z a n i u r ównomier nych i l o ś c i
kowania wyrobu do p a l e n i a .
substancji
Ponadto,
t e r i a ł w y p e ł n i o n y węglem j ako c z ę ś ć
taką z m n i e j s z o n ą migrac ję
bez z n a c z n e g o
wody i t p .
nego w ęgle m j e s t
j ako
filtry,
i
sł o ny ,
skuteczność
znacznie
normalne
arom atyzujących
wyroby
do p a l e n i a
składową
tem peratury a e r o z o l u ,
n iższa
t a k i c h ja k wkład
niż
pomaga w d o s t a r ­
w ciągu całego czasu u ży t­
s t o s u j ą c e ark u szow y ma­
el e m e n t u ustniko w ego
rów n o m ierne d o s t a r c z e n i e
o bn i ż e n i a d o s t a r c z a n i a
inn ym i
niż
za ś r o d k i e m w y t w a r z a j ą c e g o a e r o z o l
substancji
inn yc h składników
filtrowania
a r o m a t y z u ją c y c h
np.
gliceryny,
a rk u sz o w e g o m a t e r i a ł u w y p e ł n i o ­
i n n y c h m at e ria ł ów
z octanu c e l u l o z y .
aerozolu,
zapewniają
Ma
stosowanych w p a p i e r o s a c h
to duże
znaczenie
w u t r zy m y ­
w aniu p ożądanego poziomu d o s t a r c z a n i a a r e o z o l u wy tw arza nego w wyrobach do p a l e n i a
według w y n a l a z k u .
159 798
6
K o r zy st n y a rk u sz o w y m a t e r i a ł
nież
ja ko s u b s t a n c j a
w y p e ł n i o n y węglem w e d ł u g w y n a l a z k u d z i a ł a
odprowadzająca
a e r o z o l u d o c h o d zą c ego do p a l a c za
dowi
lub s t a p i a n i u s ię
ciepło,
kt ór a
o r a z pomaga w z a p o b i e g a n i u
m ateriału
w których s to s u je się
jąc y s u b s t a n c ję a r o m a t y z u j ą c ą w e d ł u g w y n a l a z k u ,
mg a e r o z o l u ,
m ie r z o n e g o
jako w ilgotna
/W T P M /, w pierwszych 3 p o c ią g n ię c ia c h
k o rz y s t n e
p o s t a ci
wynalazku
niczo z powietrza
co n a j m n i e j
arom atyzujących
m ierzonej
bezpopiołowe,
tak
definiuje
i
Ponadto,
nie
nie
celów
aerozol
i
przewodzenia"
elem entu
p r z e w o d z e n ia
o p i s i e w yrażenie
paliwowego,
zasadniczo w trakcie
wymianę c i e p ł a
fizyczne
dzięki
się
on p a r y ,
do p a l ą c e j s i ę
"zw ią zek
się
części
el e m e n t u paliwo w ego i / l u b
c i ep ła
korzystnie
p rz ede w s z y s t k im w ę g i e l .
moi zo l a t o r y w
Korzystnie,
opisie
Związek
0 , 0 05 .
m ateriały
i
te
od p a l ą c ego s i ę
Stosowany w n in ie js zy m
nie
podobne
takie
jak
korzystnie
Patrz:
of C h e m is tr y ,
Wyroby do
hack h 's
10,
palą
k t ór e
środ­
to w ś c i s ł y m
paliwa
oznacza
do ś r o d k a
ge­
przenoszenia
opisie
m ateriał
s ię
Chemical
niż
p o d c za s
stosowania,
według
palenia
Dictionary,
ga t u n k i włókna
szklanego,
najkorzystniej
34 / w y d
IV,
wyk o r z y s t u j ą c y c h u l e p s z o n y
ter-
wynalazku.
1969/
się
pod­
odpowied­
m niejszą
niż
m niejszą niż
oraz
inne
L a n g e 's
około
Handbook
1973/.
przedstawiono
szczegółowym o p i s i e
to wido k w z d ł u ż n y
jako
l e cz mogą z a w i e r a ć
z u l e p s z o n y m ś ro d k ie m d o s t a r c z a j ą c y m s u b s t a n c j ę
wynalazku
izolujący"
ja k r ó w n ie ż s u b s t a n c j e s t a p i a j ą c e
około 0 , 0 2 ,
XI ,
zawierający
termin " e l e m e n t
i c h w w yrobac h do p a l e n i a
materiały,
2 72 - 2 7 4 / w y d .
i w n astępują cym p o n i ż e j
wynalazku.
zapewniający
um ieszczenia
d z i a ł a j ą w p ier w szy m r z ę d z i e
niskotemperaturowe
m niejszą
jącą wed ług n i n i e j s z e g o
F i g . 1 je s t
aerozol
pomocą w y k o r z y s t a n i a
i z o l a t o r y w y k a z u j ą p r z e w o d n o ś ć c i e p l n ą w g - c a l / s e k / c m2/ ° C / c m/
około 0 , 0 5 ,
na z a s a d z i e
generującego
a przez
za
ciepła
generujących
o bie metody z a p e w n i e n i a
ter min "w ę g l o w y "
p r z yp a dk u z a s t o s o w a n i a
trudno p alne wę gle
n ie
stosuje
w szystkich m ateriałów,
czas s t o s o w a n i a ,
ciepła
przewodzenia.
Stosow any w n i n i e j s z y m
do
są o dczuw ane
j est p r z e n o s z o n e
z elementem paliwowym,
się
się
it p .,
w środkach generują­
o s ią g n ą ć można za pomocą
ele mentu p rz ew o d z ą ce g o do p r z e n o s z e n i a
odnosi
okreś­
cząstki
które
środkó w
ele m e nt u p a l i w o w e g o .
n e r u ją c e g o a e r o z o l ,
c i e p ł a na z a s a d z i e
gazy,
z a p e w n i a j ą c y wymianę
rozmieszczenie
któremu c i e p ł o
p rzewodzenia
ka g e n e r u j ą c ego a e r o z o l w k o n t a k c i e
zbliżeniu
zawarte
palenia.
zgłoszenia,
oddziaływania
ele m e nt u p a liw o w e go do ś r o d k a
okresu p a len ia
na z a s a d z i e
mogą być u z a ­
w w yrobie.
oznacza
od s p a l a j ą c e g o
wyroby
te s k ł a d n i k i ,
el e m e n t u p a liw o w e g o na s u b s t a n c j e
znaczącej
p o piołu podczas
niniejszego
że z a w i e r a
a zwłaszcza
posiada
korzystne
musi s t r z ą s a ć
t ylk o dla
n iew idzialne,
Sto sowane w n i n i e j s z y m
zasad­
oraz
go w ten s p o s ó b ,
gdziekolwiek
się
d o w o l n y c h po-
a k ty w ­
korzystnie
j ak i
lub
składa
lub i n n y c h p o ż ąd any c h l o t n y c h s u b s t a n c j i
j a k o " d y m o p u d o b n e " , w y tw a r za n e w r e z u l t a ci e
się
i
Aerozol
testem A m esa.
opisie
w edług wynalazku
aerozol,
zarówno w i d z i a l n e
na z a s a d z i e
w c i ą g u co n a j m n i e j
ch e m iczn y
tw o rz ą c e j
p r z e z uż y tk o w n ik a
cy ch a e r o z o l
Ponadto,
okoł o 0 , 8 mg WTPM na
wyroby do p a l e n i a
substancji
ż e u ż y t k o w n ik
Sto sowane w n i n i e j s z y m
"aerozol"
korzystne
w ody,
i nnych s u b s t a n c j i .
m u t a g e n n e j,
ze s p a l a j ą c e g o
drobnoc ząsteczkowa
korzystnie
który ma p r o s t y s k ł a d
tlen ków w ę g l a ,
żądany c h s u b s t a n c j i
ślad ow yc h i l o ś c i
lenie
środek do starcza­
do s ta r c zyć c o najm nie j
paleniu w warunkach p a le n ia FTC,
około 6 p o c i ą g n i ę ć ,
zaletam i,
są w s t a n i e d o s t a r c zy ć a e r o z o l ,
sadzie
ulepszony
są w sta n ie
w warunkach p a l e n i a FTC .
Po za w y ż e j wymien ionymi
no ści
niepożądanemu r o z k ł a ­
całkowita s u b s t a n c ja
przy
dosta rc zają średnio
poci ąg nięc ie w ciągu c o n ajm n ie j
10 p o c i ą g n i ę ć ,
rów ­
tem pe r at ur y
filtra.
Ko r zy st n e wyroby do p a l e n i a ,
0 ,6
pomaga w o b n i ż e n i u
je d n e g o
bardziej
szczegółowo
aromatyzu­
na r y s u n k a c h
wynalazku.
s pośród
środek do s ta r c zający
k o r z y s t n y c h wyrobów
s u b s t a n c ję
do p a l e n i a
arom atyzującą według
7
159 798
F ig .1
się
a objaśnia
korzystny
u k ł a d kanałów w e l e m e n c i e paliw owym / o d
p a l ą c ego
k ońca/.
F i g .2 objaśnia
r a j ą cyc h o raz nie
rezultaty
badania
m igracji
w k o r z y s t n y c h p a p i e r o s a c h za w ie-
z a w i e r a j ą c y c h a r k u s z o w e g o m a t e r i a ł u w y p e ł n i o n e g o w ę glem według
wynalazku.
Fig.
3 objaśnia
s c hematyc z n i e
nio nego węglem do p o s t a ci
Fig.
da n ia
3A o b j a ś n i a
Ulepszony
do p a l e n i a
w kładu
środek d o s t a r c z a ją cy substancję
j est
do z a s t o s o w a n i a
wytwarzając y aerozol
oraz
nowi a rk u sz o w y
ele m e nt p a l i w o w y ,
osobny e le m e n t u s t n i kowy
czej
takiej
wypełniony
taki
w ęglem ,
lub
któr y
1 74 6 4 5
ln u i / l u b
do z w y k ł e j
rozwłóknione
w arkusze,
1 212 234.
a r o m a t y z u j ą cą s t a ­
n o rm a lnie w y tw a r za
i c h m ieszaniny/
następnie
o dd zielo n y środek
j ak o p i s a n o w w y ż e j c y t o ­
d o s t a rc z a ją cy substancję
lub włókna
ten fo r m u je s i ę
a z w ł a s z c z a w w y rob a c h
fizycznie
o p i s a c h p a t e n t o w y c h nr nr
środek
n i e aktywowany
j a k p a pie ró w ka
toniu. M a te r ia ł
ni ki
ulepszony
m ateriał
węgiel /ak ty w ow an y ,
a r o m a t y z u ją c ą w e d ł u g w y n a l a z k u
w w y r o b a c h do p a l e n i a ,
w any ch e u r o p e j s k i c h o p u b l i k o w a n y c h
mówiąc,
wkładu f i l t r u j ą c e g o .
sto so wa ny do m a r s zc z e n i a l u b s k ł a ­
filtrującego.
z a w i e r a j ą c y c h mały p a l n y
Ogólnie
formowania a rk u sz o w ego m a t e r i a ł u w y p e ł ­
uk ład p o dw ójn eg o s t o ż k a ,
m a t e r i a ł u do p o s t a ci
p r z e z n a c zony
s posób
c y l i n d r y c z n e g o s egm entu w k s z t a ł c i e
się
ł o dy gi
stosując
do d ają c
masy p a p i e r n i lub p n i e
k o n w e n c jo n a l n e
ty­
t ec h-
papiernicze.
P o r o w a t o ś ć ark u sz ow ego ma t e r i a ł u w y p e ł n i o n e g o wę glem może s i ę waha ć w sze ro-
kich granicach;
k o r z y s t n i e ma na
j e d n o s t e k COREST A ,
COREST A ,
a po ro wato ść
korzystnie
twarzając
otwory
przez nacinanie
w tym z a k r e s i e
s z y ch i l o ś c i
porowatość właściwą
bezwzględną / n e t
3 0 0 - 30 0 0 0
materiału arkuszowego.
Arkuszowe
są s z c z e g ó l n i e k o r z y s t n e ,
i/lu b
absorpcyjnej,
w m ateriale
arom atyzujących,
t a k i c h j ak
m iejsce
z a w a r t o ś ć w ę gla może
teriału arkuszowego,
powodują
ilości
i
s i ę wy­
laserowymi
i/ l u b
mające p o ro wa to ś ć
p o n i e w a ż można z n a c z n i e
be z
około
węgla,
ograniczenie
czon ą c h a r a k t e r y s t y k ę
zwiększyć
zw ię ks ze n ia wydajnośc i f i l t r u ­
za s to s o w a n e g o w ę gla i / l u b
a rk u sz o w e g o m a t e r i a ł u w y p e ł n i o ­
lub k o n f i g u r a c j a
10- 40 % , a z w ł a s z c z a
to a r k u s z e
np.
wahać w s z e r o k i m z a k r e s i e
ilość
materiału arkuszonego.
w g r a n i c a c h około 5 - 7 5 % wagowyoh ma­
w zakresie
papierniczą
typ i
usytuowania
kształt
s i ę w a ha ć
korzystnie
można s to s o w a ć w y ż s z e
ich
zawierające
produkcji,
wytrzymałość
około
15- 30 % .
Chociaż
ponad ok oło 7 5 %
ja k
wago-
też mają o g r a n i ­
na r o z c i ą g a n i e ,
nadmierne
py­
i tp.
Pomimo,
no w ę g i e l
szy.
lub
p o z w a l a j ą na w p ro w a d zen ie w i ęk-
a rkuszowym może s i ę
od w i e l u c z y n n i k ó w ,
nego węgle m w w y r o b ie do p a l e n i a
lenie
150
m a t e r i a ł u w y p e ł n i o n e g o węglem .
Zawartość węgla
wych w ę gla
około
2 50
s u b s t a n c j i a r o m a t y z u j ą c y c h na a rk u sz o w y m a t e r i a ł w y p e ł n i o n y węglem
ją c ej arkuszowego
Na ogół
pow yżej
100 i
b e zw zg lę d n ą u z y s k u j e
m ateriały
ponieważ
c a ł k o w i t ą powi e r z c hni ę ś ro d ka d o s t a r c z a j ą c e g o
substancji
porosity/
COREST A . P o r o w a t o ś ć
metodami m ec h a n ic z n y m i , e l e k t r o s t a t y c z n y m i
na d r o dze a d s o r p c y j n e j
w zależności
pomiędzy około
ze
ja k o
aktywowany
s k ł a d n i k węglowy
jak i
nie
J a k wiadomo facho wcom,
wowanych;
można
z w ielu źródeł
orzechów
Pittsburg,
węgle
aktywowane
Szczególnie
kokosowego,
ziarna.
Gatunek
Ch o c i a ż
sować p r a w i e w s z y s t k i e
600 US mesh.
to w ę g i e l
bardzo w ie le
pochodzące
korzystny
produkowany
Pennsylvania.
wielkościach
istnieje
aktywowany
pod
z węgla
jest
jest
korzystniej­
d o s t ę p n y c h handlowo w ę g l i
je w s z y s t k i e s t o s o w a ć w n i n i e j s z y m w y n a l a z k u ,
ko k o so w y ch.
p in o r z e c h a
m a t e r i a ł u a rk u sz o w ego można stos ow a ć zarów ­
a k ty w o w a n y ,
kopalnego,
węgiel
j ak np.
a k ty ­
dostępne są
z d r e wna i
z łupin
aktywowany wytw arzany
z łu­
nazwą P C B p r z e z C a l g o n Carbon C o r p o r a t i o n ,
t en no żn a
proszkować
na p ros zk i
o rozmaitych
do m a t e r i a ł u a r k u s z o w e g o w edług w y n a la zk u można s t o ­
rozmiary
ziarna,
to n a j k o r z y s t n i e i s z y
zakres
wynosi
2 50 -
8
159 798
Materiał arkuszowy może zawierać,
co jest zrozumiałe dla fachowca,
inne materiały a d so rb u ją c e /a b sorbujące zamiast lub jednocześnie ze skład­
nikiem węglowym tego materiału arkuszowego.
Materiały te obejmują węgle pochodzenia zwierzęcego lub roślinn ego ,
żel krzemionkowy,
zeolity,
perlit,
sepiolit,
aktywowany tlenek g l i n u ,
krzemiany magnezu i t p .
Jak już wspomniano,
arkuszowy materiał wypełniony węglem można wytwa­
rzać ze zwykłej masy p a p ie r n i c z e j.
Korzystnie, wytwarza się go z m ie sza n i­
ny pulpy drzewnej i pulpy z łodyg lub pni tytoniowych.
materiału arkuszowego dodaje
łów,
Składnik węglowy
się zwykle do szlamu z rozdrobnionych m ateria­
z którego następnie formuje się arkudze w normalnej aparaturze p a p ie r ­
niczej.
Korzystnym materiałem arkuszowym jest papier tytoniowy wypełniony
węglem,
otrzymany przez wprowadzenie żądanej
czej
uzyskanej z tytoniu,
P144-185-GAPF,
ilo ś c i węgla do masy p a p i e r n i ­
używanej do wyrobu papieru tytoniowego pod nazwą
produkcji Kimberly-Clark. Niemodyfikowany p ap ie r P144-185-
GAPF zawiera około 60 % tytoniu,
głównie w postaci łodyg tytoniowych aroma­
tyzowanych dymem z tytoniu ja snolistne go
i 35 % miękkiej
/procenty w o dn ies ie niu do suchej masy materiałów/.
pulpy drzewnej
Zawartość w il g o c i nie-
modyfikowanego materiału typu arkuszy korzystnie wynosi pomiędzy około 11 %
i 14 % . Materiał
ten ma w stanie suchym wytrzymałość na rozciąganie około
0 , 6 3 - 1 , 2 9 g/cm,
zaś
ciężar w odniesieniu do suchej masy wynosi około 38-44
g/m .2 Materiał ten wytwarza się stosując konwencjonalny proces p a p ie r n i c z y ,
włącznie z dodaniem około 2 % gliceryny lub innego n a w ilż a c z a ,
węglanu potasu,
klejącego,
około 0 , 1
produkowanego pod nazwą Aquapel
Corp. Wilmington,
około 1 , 8 %
substancji aromatyzujących i około 1 % środka
360xC Reactive Size przez Herc ule s
Delaware.
Substancje aromatyzujące można wprowadzać do lub nanosić na arkuszowy
materiał wypełniony węglem rozmaitymi sposobami takimi ja k n a try s k iw a n ie ,
za nurzanie,
drukowanie, naparowywanie i t p .
Korzystnie nanosi się j e na ark u­
sze techniką naparowywania. Jest to technika polegająca zwykle na tym,
ogrzewa się substancję aromatyzującą do temperatury, w której
w dużym stopniu lotna
staje
i przesuwa się lub kontaktuje się arkuszowy materiał
wypełniony węglem z parami w wystarczająco długim okresie czasu,
żądana
że
się ona
tak aby
ilość substancji aromatyzującej została zaabsorbowana/zaadsorbowana
nie arkuszowym materiale wypełnionym węglem. Inną korzystną techniką osadza­
nia je s t technika zwana przenoszeniem przez wewnętrzny arkusz i polega na
kontaktowaniu arkuszowego materiału wypełnionego węglem z materiałem wew­
nętrznego arkusza. Materiałem wewnętrznego arkusza może być dowolny z wielu
materiałów,
takich ja k grube owijki na
wkłady,
pod warunkiem,
że jego powi­
nowactwo do substancji aromatyzującej jest mniejsze niż powinowactwo ark u­
szowego materiału wypełnionego węglem według wynalazku.
Inną korzystną metodą nakładania
te r ia le .
bębnie,
Na ogół,
substancji aromatyzującej
na tym ma­
drukowanie polega na przesuwaniu materiału arkuszowego na
który obraca
się przez kąpiel zawierającą potrzebne su bstancje aro-
matyzujące.
Dla fachowca będą zrozumiałe jeszcze
inne metody nanoszenia
su bstanc ji
aromatyzujących na węgiel albo przed albo po wprowadzeniu go do materiału
arkuszowego. W praktyce można stosować dowolną ilość su bstanc ji aromatyzu­
jących takich jak mentol, w a n ilin a ,
k o feina,
sztuczna kawa, ekstrakty
napoje alkoholowe,
tytoniowe,
ni­
kotyna,
sole nikotyny,
masło kakaowe i inne
środki,
które nadają zapach aerozolowi wytwarzanemu przez wyroby do p a l e n ia .
9
159 798
Inne substancje aromatyzujące,
l i k a c j i L e f f in g w e l l
i in .,
które można stosować,
zestawione
Reynolds Tobacco Company, Winston-Salem,
Ilość substancji aromatyzującej,
typu substancji aromatyzującej,
którą nasycono lub naniesiono na ma­
od obciążenia
od zawartości węgla w materiale arkuszowym,
umieszczenia w wyrobie do p a l e n ia ,
pełniony węglem j e s t z w in ię t y ,
zującą,
itp.
Np.
taką jak alfa-jonon,
R .J.
North Carolina / 1 9 7 2 / .
teriał arkuszowy może zmieniać się w szerokim z a k r e s i e ,
w wyrobie do palenia
są w pub­
"Tobacco Flavorings f o r Smoking Pr o d u c ts ",
w zależn ości od
su b st an c ji aromatyzującej,
od aktywności węgla,
od miejaca
od sposobu w j a k i arkuszowy materiał wy­
złożony,
jeżeli
zmarszczony lub inaczej
stosuje się
umieszczony
siln ą substancję aromaty­
korzystne może być stosowanie tak małych i l o ś c i
jak 0 , 0 0 0 0 1 % wagowych materiału arkuszowego. Przy stosowaniu mentolu ilość
ta może się wahać od 0 , 0 0 1 % do stanu n asycenia.
p alenia,
takich ja k opisano w przykładzie I ,
W korzystnych wyrobach do
ilo ś ć mentolu wprowadzonego do
arkuszowego materiału wypełnionego węglem wynosi
4-5 %.
Jak wspomniano powyżej,
około 3-6 %,
a korzystnie
w niektórych korzystnych postaciach arkuszowy
materiał wypełniony węglem umieszcza
się pomiędzy środkiem wytwarzającym
aerozol i fil tr e m w ustniku i korzystnie ma on k ształt cylindrycznego wkładu
fi l t r u j ą c e g o . M ateriał arkuszowy można formować w k szta ł t cylindryczny lub
dowolny inny odpowiedni,
wkładów f il t r u ją c y c h
konwencjonalnymi sposobami stosowanymi do wyrobu
takich ja k zwykłe urządzenia do wytwarzania wkładów
z octanu ce lulo zy.
Fig.
3 ilu s t r u j e
jedno z urządzeń do formowania arkuszowego materiału
wypełnionego węglem do k szta ł tu wkładu f i l t r u j ą c e g o .
matycznie na F i g .
3,
rozwija
się rolkę
Jak przedstawiono sche­
53 aromatyzowanego arkuszowego ma­
te riału wypełnionego węglem 50 i wyciąga do formującego wstępnie zwężającego
się stożka
54,
który
tu cylindrycznego,
"zm a rs zc z a " lub "sk ła d a " materiał arkuszowy 50 do k s z t a ł ­
nadającego się do p rze jśc ia przez
cylindryczne urządzenie
do produkcji wkładów. W celu otrzymania wielosegmentowych lub wielowarstwo­
wych środków dostarczających substancje aromatyzujące można osobno lub je d n o ­
cześnie poddawać obróbce dwa lub więcej arkusze wypełnione węglem,
właściwościach,
np.
o różnych zawartościach w ęgla,
cych it p . Tak wytworzony cy lin der 55 uzyskuje owinięcie
układ zostaje pocięty na kawałki o żądanej długości
Na brzeg owijki bibułkowej
56 nakłada s ię ,
w sposób ciągły krople k l e j u ,
części przez u r zą d ze n ie ,
pręt cylindryczny,
cie zetknięcia
zakleja
57 za pomocą ostrza
58.
tych
uformowany cy linder 55 zostaje dalej ś c iś n ię t y na
owinięty bibułką 56. W momen­
się go za pomocą pręta u s zc z e l n ia ją c e g o .
pocięty na kawałki
korzystne j e s t
przedstawionego na F i g .
56 i cały
przez a p lik a t o r . W miarę przechodzenia
się kropli k l e j u z nakładającą się
Alternatywnie,
z bibułki
przed wejściem do urządzenia,
który jednocześnie zostaje
końca zostaje następnie
o różnych
su bstanc ji aromatyzują­
częścią owiniętego pręta,
Ten cy lindryczny pręt bez
57 za pomocą obcinaka 58.
stosowanie
systemu podwójnego s t o ż k a ,
3A zamiast pojedyńczego
stożka
54.
System ten stosuje
się jako urządzenie do formowania wstępnego. Arkuszowy materiał wypełniony
węglem wprowadza się do p ie rśc ien iow e j
zasadniczo bez naprężeń,
p rze str ze ni
takich jak przy w e jś c iu ;
dookoła pierścieniową część wewnętrznego stożka.
względem siebie w celu uzyskania
pożądanej
pomiędzy stożkami w stanie
materiał arkuszowy owija
Stożki
mogą się przesuwać
równomierności i wytrzymałości
cylindrycznego segmentu.
Chociaż nie j e s t to sprawą zasadniczą dla uzyskania dobrych c y l in d r y c z ­
nych segmentów z aromatyzowanego materiału arkuszowego wypełnionego węglem.
159 798
10
substancje aromatyzujące dodaje się do materiału arkuszowego przed uformowa­
n i e z niego cylindrycznego segmentu. Dwa takie
ne na F ig .
sposoby obróbki,
3, mogą obejmować parę walców z rowkami 59,
zilu strow a­
stosowanych do marsz­
czenia oraz ap lik ator cieczy 60 stosowany do powierzchniowego traktowania
materiału arkuszowego np.
mentolem, gliceryną lub innymi substancjami aroma­
tyzującymi lub zwilżającymi.
W korzystnych postaciach wykonania wynalazku, w których arkuszowy materiał
wypełniony węglem zn ajdu je się pomiędzy środkiem wytwarzającym aerozol i filtrem przy końcu papierosa od strony ust, w postaci cylindrycznego segmentu
lub wkładu, długość aromatyzowanego segmentu z arkuszowego materiału wypeł­
nionego węglem zmienia
nej
s ię ,
na ogół w zależn ości od typu i i l o ś c i zastosowa­
substancji aromatyzującej. Dla papierosów zawierających korzystny element
ustnikowy opisany poniżej w przykładzie I segment z arkuszowego materiału wy­
pełnionego węglem ma na ogół długość około 5-30 mm, a korzystnie około 5-15 mm,
a zwłaszcza około 10 mm.
Ze względu na wydajność i / l u b estetykę,
zwartość
aromatyzowanego s egmentu
z arkuszy wypełnionych węglem według wynalazku może zmieniać się w szerokim
z a k re sie ,
co zasadniczo nie wpływa na dostarczenie aerozolu użytkownikowi.
Jednakże,
pożądane jest
stosowanie
takich segmentów, które dają wrażenie
i ma­
ją zwartość taką ja k papierosy stosujące konwencjonalne f i l t r y z octanu c e l u lo z y .
Ogólny spadek ciśnie n ia w wyrobach stosujących ulepszony środek dostarcza­
jący substancję aromatyzującą według wynalazku korzystnie j est podobny lub
mniejszy niż w innych papierosach.
Spadek ciśnien ia na arkuszowym materiale
wypełnionym węglem i na ma teriałach f i l t r u w samym us tniku zmienia
się w z a ­
le żności od spadku ciśnie n ia w części przedniej wyrobu do p ale nia.
Dla korzy­
stnych wyrobów do p a l e n ia ,
takich jak opisano w przykładzie I p o n iże j,
spadek
ciśnie n ia na ogół je s t n iż s z y niż na normalnych wkładach f ilt r u ją c y c h i wynosi
około 0 , 1
- 6 , 0 cm słupa wody/cm długości f i l t r u ,
cm słupa wody/cm długości f i l t r u ,
wody/cm długości f i l t r u .
a na jkorzystniej
korzystnie około 0 , 5
około 0 , 7
Spadek ciśnienia na f i l t r z e
- 4,5
- 1 , 5 cm słupa
oznacza spadek ci ś n ie n ia
wyrażony w cm słupa wody przy przepuszczaniu 1050 cm3/m in powietrza przez wkład
filtru.
Te spadki ci ś n ie n ia
można znormalizować dla jednostkowych długości
f i l t r u za pomocą podzie le nia przez rzeczywistą długość f i l t r u .
Korzystne wyroby do p alenia, w których stosuje się ulepszone środki dos ta rczające
substancję aromatyzującą według wynalazku opisano w następujących
opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki i w europejskich opisach
patentowych!
T a b l i c a
Zgłaszający
I
Nr zgłoszenia
Zgłoszono
dnia
_________________________________
Sensabaugh i i n .
US
6 5 0 , 604
wrzesień 14,
1984
Shannon i in.
US
6 8 4 , 537
grudzień 21,
1984
F a r r ie r i in.
US
7 6 9 , 532
sierpień 2 6 ,
1985
Banerjee i in.
US
9 3 9 , 203
grudzień 8,
1986
Sensabaugh i i n .
EPO 8 5 1 1 1 4 6 7 . 8
wrzesień 11,
1985
Banerjee i i n .
EPO 8 6 1 0 9 5 8 9 .1
/p u b l i k a c j a
wrzesień 14,
/p u b l i k a c j a
Dane
te poda no tu jako informację.
3/19/86/
1985
3/4/87/
159 798
11
Korzystny wyrób do pa lenia według wynalazku przedstawiono na F i g . 1
która ilustruje papieros z małym wkładem węglowym 10,
kanałów 11 przechodzących przez n iego,
,
zawierającym wiele
korzystnie około t r z y n a stu ,
ułożo­
nych jak przedstawiono na F i g . 1 A .
Inna korzystna postać zawiera element paliwowy zaw ier ają cy j edenaście
otworów,
podobnych do ułożenia na F i g . 1 A ,
kanałami,
ale tylko z pięcioma
centralnymi
"X ". Ten element paliwowy uformowany z wy-
ułożonymi w k s z t a ł c ie
tłaczonej mieszaniny węgla / k o r z y s t n ie
ze zwęglonego p a p i e r u / ,
karboksymetylocelulozy /SCMC/ jako środka wiążącego,
soli
K2 CO3 i wody,
sodowej
co opi-
sa no w wyżej podanych opisach patentowych. Obwód 8 elementu paliwowego 10
otoczony jest sprężystym płaszczem z włókien izo lują c yc h 1 6 ,
takich j a k
włókna szklane.
Kapsuła metaliczna 12 nachodzi na część elementu paliwowego 10 od strony
ustnika i otacza fizy c z n ie
oddzielony środek wytwarzający a e r o z o l ,
wiera materiał podłoża 14,
na którym naniesiony jest
iał wytwarzający aerozol. Podłoże może być w formie
pręta lub w innej formie,
cząstsk lub w formie
co opisano w wyżej podanych opisach patentowych.
Kapsuła 12 otoczona je s t
rurką wypełnienia tytoniowego 1 8 . Przy końcu
kapsuły od strony ust znajdują się dwa kanały 20 w k s z t a ł c i e
ku zmarszczonej
s z c z e l i n , w środ­
rurki.
Przy końcu od strony ust zwoju tytoniowego 18 z n a jd u je
kowy 22,
który za­
je d e n lub więcej mater­
się element ustni-
korzystnie zawierający cylindryczny segment z aromatyzowanego arku­
szowego materiału wypełnionego węglem 24 według wynalazku oraz segment z n i e ­
tkanych włókien termoplas tycznych 2 6 ,
kownika. Artykuł ten lub jego części
przez które aerozol przechodzi do użyt­
są owinięte jedną lub więcej warstwami
bibułek papierosowych 30-36.
Jak już wspomniano,
arkuszowy ma teriał wypełniony węglem może być umiesz­
czony w jednej lub więcej nie palnych części
Tak np.
składowych wyrobu do p a le n ia .
arkuszowy matsria ł wypełniony węglem może być rozdrobniony i włączony
jako całość lub jako część rurki
lub więcej niepalna owijka,
tytoniowej albo też może być użyty jako jedna
stosowana do łączenia
różnych cz ęści
składowych
wyrobu do p alenia.
Po zapaleniu powyższego papierosa element paliwowy p a l i
ciepło,
które powoduje u la t n ia n ie
dodatkowych su bstancji,
si ę ,
wytwarzając
tytoniu i różnych
tworzących aerozol lub s u b s ta n c ji w środku wytwarzają­
cym aerozol i w rurce z tytoniu.
sunkowo krótki,
się su bstancji zapachowej
to gorący,
Ponieważ korzystny element psliwowy jest sto­
palący si ę
środka wytwarzającego a e rozol,
stożek ognia zn a jd u je
się zawsze blisko
co zwiększa do maksimum przenoszenia ciepła do
środka wytwarzającego aerozol i do zwoju tytoniu i produkcję aerozolu i aroma­
tów tytoniowych,
Gorące gazy,
zwłaszcza gdy stosuje
się korzystny element przenoszący ciepło.
aerozol i aromaty ze środka wytwarzającego ae rozol i ze zwoju ty­
toniowego ogrzewają aromatyzowany arkuszowy materiał wypełniony węglem według
wynalazku,
co uwalnia z niego substancję aromatyzującą.
Ze względu na mały rozmiar i charakterystykę p alenia
zwykle zaczyna się on palić zasadniczo na całej
podczas paru pociągn i ęć.
Tak więc
z generatorem aerozolu staje
swojej
elementu paliwowego,
eksponowanej długości
ta część elementu paliwowego,
s ą s iadująca
się szybko gorąca,
co zn acznie
zwiększa przeno­
szenie ciepła do generatora aerozolu i do rurki
ty to n io w ej,
zwłaszcza podczas
wczesnych i środkowych pociągnięć.
tak krótki,
Ponieważ korzystny element paliwowy jest
nie ma nigdy długiego odcinka niepalącego się p aliw a,
łałoby jako odprowadzenie c iep ł a;
które d z i a ­
zjawisko to występowało powszechnie we
12
159 798
wcześniejszych wyrobach wytwarzających aerozol.
To z kolei podwyższa
tem­
peraturę, na której d z i a ł a n i e wystawiony je s t aromatyzowany arkuszowy ma­
teriał wypełniony węglem co,
aromatyzującej
jak się uważa, wzmaga uwalnianie
ze sk ładnika węglowego w arkuszu. Jednakże,
substancji
ponieważ substan­
cje wytwarzające aerozol i aromat tytoniowy oraz substancja aromatyzująca
na arkuszowym materiale wypełnionym węglem są f i z y c z n i e
mentu
paliwowego,
oddzielone od e l e ­
podlegają one działaniu znacznie niższych temperatur
niż te które powstają przy spalaniu paliwa;
mum możliwość d e g r a d a c ji
termicznej
zmniejsza
się przez to do mini­
substancji aromatyzujących i tworzących
aerozol.
W korzystnych p ostaciach wynalazku krótki węglowy element paliwowy,
człon przewodzący ciepło i człon i zolujący w sp ó łdziałają z generatorem aero­
zolu i rurką z tytoniu,
aerozolu,
tworząc układ zdolny do wytworzenia znacznych ilo ś c i
aromatów tytoniowych i aromatów z arkuszowego materiału wypełnio­
nego węglem w praktyce przy każdym p ociągn ięciu. Ś cisła
bliskość stożka
ogniowego w stosunku do generatora aerozolu i rurki tytoniowej po paru po­
ciągnięciach,
łącznie z członem izolującym daje w efekcie dostarczanie dużej
i lo ś c i ciepła zarówno w czasie pociągania jak i w czasie stosunkowo długich
okresów tlenia
Ogólnie,
się pomiędzy pociągnięciami.
palne elementy paliwowe,
które można stosować w korzystnych
postaciach mają średnicę nie większą niż średnica
lub równą 8 mm/ i na ogół mają długość poniżej
Korzystnie,
niej
papierosa / t o je st mniejszą
około 30 mm przed paleniem.
element paliwowy ma około 15 mm długości
około 10 mm lub m niej.
lub mniej,
najkorzy st­
Korzystna średnice elementu paliwowego wynosi
około 2-8 mm, zwłaszcza 4-6 mm. Gęstość stosowanych elementów paliwowych na
ogół wynosi około 0 , 7
g /c m 3 - 1 , 5 g/cm3, a korzystnie powyżej 0 , 8 5 g/cm3.
Korzystnym materiałem stosowanym do wytwarzania elementów paliwowych,
je st węgiel.
Korzystnie zawartość węgla tych elementów paliwowych wynosi co
najmniej 60 - 70 % , a zwłaszcza około 80 % wagowych lub w ię c ej.
paliwowe o wysokiej
zawartości węgla są k o r z y s t n ie js z e ,
ilość produktów p i r o l i z y i niecałkowitego sp alan ia,
Elementy
gdyż dają minimalną
małą ilość lub niewidocz­
ny strumień dymu wydobywającego się z palącego się końca papierosa i minimal­
ną ilość popiołu,
a także
mają wysoką pojemność ciep ln ą. Można jednak
stosować elementy paliwowe n iższe j
gowych, zwłaszcza gdy stosuje
zawartości węgla np.
się mniejsze i l o ś c i
niowego lub niepalnego obojętnego napełniacza.
opisano szczegółowo w wyżej
około 50 - 60 % wa­
tytoniu,
ekstraktu tyto­
Korzystne elementy paliwowe
cytowanych opisach pa tentowych Stanów Zjednoczo­
nych Ameryki i e urop ejskich .
W praktycznym wykonaniu wynalazku środek wytwarzający aerozol jest f i ­
zycznie oddzielony od elementu paliwowego. Fizyczne
podłoże,
jest
oddzielnie oznacza że
pojemnik lub komora zawierająca materiały wytwarzające aerozol nie
zmieszany
z ani nie
stanowi części elementu paliwowego. Ta kie usta­
wienie pomaga zmniejszyć lub wyeliminować rozkład
rzącej serozol i obecność
Nie stanowiąc części
stnie styka
się,
paliwowego tak,
termiczny substancji two­
strumienia dymu z palącego się końca papierosa.
elementu paliwowego, środek wytwarzający aerozol korzy­
je st
połączony z lub w inny sposób przylega do elementu
że paliwo i środek wytwarzający aerozol wymieniają ciepło
przez przewodnictwo.
przewodzący ciep ło,
elementu paliwowego,
Korzystnie układ taki osiąga
taki jak f o lia metalowa,
która
się wprowadzając człon
cofnięta
skutecznie przewodzi
od palącego się końca
lub przenosi ciepło od palą­
cego się elementu paliwowego do środka wytwarzającego a e ro z o l.
159 798
13
Środek wytwarzający aerozol korzystnie znajduje
się w odstępie nie
większym niż 15 mm od palącego się końca elementu paliwowego,
wytwarzający aerozol może mieć
rzystnie
około 5 - 4 0
długość w zakresie
mm, a n a jk o r zy s t n ie j
środek
około 2 - 60 mm, ko­
około 20 - 35 mm. Średnica środ­
ka wytwarzającego aerozol może wynosić około 2 - 8
mm, s zwłaszcza
3- 6
Korzystnie, środek wytwarzający aerozol zawiera jeden lub więcej
bilnych
termicznie materiałów, na które naniesione
su bstancji wytwarzających a e r o z o l .
Określenie
są jedna lub więcej
" s t a b il n y
te rm ic znie " ma­
teriał oznacza tu materiał zdolny do wytrzymania wysokich,
lowanych temperatur, np.
około 400 - 6 0 0 °C ,
chociaż kontro­
które mogą ostatecznie powsta­
wać w pobliżu paliwa, bez znaczącego rozkładu lub s p a l a n ia . Uważa się,
zastosowanie takiego materiału pomaga utrzymać prostą chemię
aerozolu,
mm.
sta­
że
"dymową"
co potwierdza brak aktywności w teście Amesa w korzystnych po-
staciach. W zakres wynalazku wchodzą te ż inne środki wytwarzające aerozol
takie,
jak mikrokapsułki rozrywające się pod wpływem ciepła
stancje wytwarzające ae r o z o l ,
pod warunkiem,
lub stałe sub­
że są one w stanie uwalniać
wystarczającą ilość par tworzących aerozol - jednak te inne środki nie
są
szczególnie korzystne.
Termiczne stabilne materiał y ,
podłoża dla
które można stosować j ako no śniki lub
substancji wytwarzających aerozol
Użyteczne nośniki powinny być porowate,
s ą dobrze znane fachowcom.
i muszą być zdolne do zatrzymania
związku wytwarzającego aerozol i do uwalniania potencjalnych par wytwarza­
jących aerozol przy ogrzewaniu przez paliwo. Jako korzystne termicznie
bilne materiały można wymienić adsorbujące węgle,
rowatego,
grafit,
aktywowane lub nieaktywowane węgle i t p . ,
tunki PC-25 i PG-60,
produkcji Union Carbide C o r p .,
dukcji Calgon Carbon Corp.
takie jak g a ­
oraz węgiel SGL, pro­
Innymi odpowiednimi materiałami
stancje nieorganiczne takie ja k ceramika,
szkło,
sta­
takie jak węgle typu po­
są stałe sub­
tlenek g l i n u ,
wermikulit,
gliny, takie jak bentonit lub ich mieszaniny. Najkorzystniejsze są podłoża z węgla
i z tlenku glinu.
Szczególnie użyteczne podłoże z tlenku g l in u s t anowi tlenek glinu
o wysokiej
powierzchni właściwej /o k o ł o 280 m2 / g / ,
nazwą SMR-14-1896,
taki jak gatunek pod
produkcji Davison Chemical D i v i s i o n of W . R . Grace and
Co. Powyższy tlenek glin u /-14 do +20 US mesh/ k orzy stn ie
1 godz. w wysokiej
1400-1550°C,
temperaturze, np.
powyższej
1 0 0 0 °C ,
spieka się około
a korzystnie około
a następnie przemywa się i suszy przed użyciem.
Substancja lub substancje wytwarzające ae r o z o l ,
stosowane w wyrobach
według wynalazku muszą być zdolne do tworzenie aerozolu w temperaturach
występujących w środku wytwarzającym aerozol po ogrzaniu przez element
paliwowy.
Korzystnie
są to n i e t y t o n i o w e , niewodne
zol i złożone są z węgla, wodoru i tlenu,
t e r ia ły.
Substancje
takie mogą mieć postać ciała
ciec zy . Temperatura wrzenia
luo subl i ma c j i
stancji może sięgać około 50 0°C .
substancje tworzące aero­
ale mogą też zaw ierać i inne ma­
s tałe go,
su bstanc ji
jak również alifaty cz ne
lub wielokarboksylowych,
metylu,
takie jak
glikol
trietylenowy
estry kwasów jedno-,
stearynian metylu,
tetrsdodekanodikarboksylan dimetylu i
Korzystnymi
mieszaniny sub­
Do substancji o takich właściwościach na­
leżą alkohole wielowoaorotlenowe, takie jak g l i c e r y n a ,
i glikol propylenowy,
półstałego lub
i/lub
dwu-
dodekanodikarboksylan
inne.
substancjami tworzącymi aerozol
są alkohole wielowodoro-
tlenowe lub mieszaniny alkoholi wielowodorotlenowych. Korzystnie j s zymi
środkami tworzącymi aerozol są takie
tylenowy i g lik o l propylenowy.
substancje
jak g lic e r y n a ,
glikol t r i e ­
14
159 798
W przypadku gdy mate r i a ł stanowiący podłoże wykorzystany j e s t jako
nośnik,
substancję tworzącą aerozol można zdyspergować na lub w podłożu,
w stężeniu wystarczającym do przeniknięcia lub powleczenia materiału,
jakąkolwiek znaną metodą. I tak np.
nanosić w postaci nierozcieńczonej
mocą zan urzen ia,
metod. Stałe
substancję tworzącą aerozol można
lub jako rozcieńczony roztwór za po­
na tryskiw ania, naparowywania próżniowego lub podobnych
składniki tworzące aerozol można zmieszać z materiałem pod­
łoża i rozprowadzić równomiernie na wskroś przed
podłoża.
Chociaż obciążenie
sformowaniem końcowego
substan cji tworzącej aerozol będzie
się zmieniać
od nośnika do nośnika i od substancji tworzącej aerozol do substancji
tworzącej a e ro z o l,
ogół,
zmieniać
ilość ciekłych substancji tworzących a e rozol może, na
się od około 20 mg do około 140 mg, korzy stn ie od około
40 mg do około 110 mg. Tak dużo,
jak tylko to możliwe,
środka tworzącego
aerozol niesionego przez podłoże powinno być dostarczone do użytkownika
jako WTPM. K orzystnie ,
2 % wag,
korzystniej
wag, środka
użytkownikowi j a ko WTPM dostarczane
ponad około 15 % wag i n a jk o r z y s t n ie j
Środek generujący aerozol może także zawierać je d e n ,
kawa, ekstrakty tytoniowe,
lub więcej niż
taki jak mentol, w a n i l i n a ,
sztuczna
nikotyna, kofeina , napoje alkoholowe i inne
które nadają aerozolowi aromat.
Środek generujący aerozol może
także zawierać jakiekolwiek inne pożądane lotne,
ły,
ponad około 20 %
tworzącego aerozol niesionego na podłożu.
jeden lotny środek aromatyzujący,
środki,
są ponad około
takie jak podano u Leffingw ella i i n . ,
stałe
powyżej.
lub ciekłe materia­
Alternatywnie,
te
ewentualnie obecne środki umieścić można w ustniku albo w korzystnym ł a ­
dunku tytoniu.
Szczególnie korzystny środek generujący aerozol zawiera wyżej wspo­
mniane podłoże typu tlenku glinowego zawierające ekstrakt
szony rozpryskowo,
kwas lewulinowy i pentaoctan glukozy,
tytoniowy su­
jeden lub więcej
niż jeden środek aromatyzujący oraz środek tworzący a e r o z o l,
taki jak
g lic e r y n a .
Ładunek tytoniu może być stosowany w położeniu poniżej
elementu pa­
liwowego. W takich przypadkach gorące opary przenikają przez tytoń e kstra­
hując i oddestylowując z niego lotne składniki bez spalania lub z n a c z n i e j ­
szej p i r o l i z y .
To też,
użytkownik otrzymuje ae ro zo l,
i aromat naturalnego tytoniu,
który posiada smak
ale pozbawiony rozliczny ch produktów spala­
nia powstających w typowym papierosie.
Materiał przewodzący ciepło stosowany w korzystnej
jako pojemnik dla środka
np.
postaci wynalazku
tworzącego aerozol typowo stanowi metalową f o l i ę ,
aluminiową o grubości w zakresie od mniej n i ż około 0 , 0 1
0 , 1 mm lub w i ę c e j .
Grubość i / l u b
zmieniać /może to być np.
mm do około
rodzaj materiału przewodzącego może się
G rafo il z Union Carbide/ aby uzyskać pożądany
stopień przenoszenia ciep ła.
Jak to przedstawiono w postaci zilustrowanej
dzący ciepło korzystnie
styka
względnie zachodzi na n i ą ,
się z dolną częścią elementu paliwowego,
i może formować pojemnik lub kapsułę,
zamyka substancję tworzącą a e rozol.
rozciąga
na F i g .1 człon przewo­
Korzystnie,
która
człon przewodzący ciepło
się na nie więcej n iż około połowy długości elementu paliwowego.
Korzystniej,
element przewodzący ciepło zachodzi /l u b w inny sposób kon­
taktuje s i ę / na nie więcej
n i ż około 5 mm, jeszcze korzystniej 2 - 4 mm
elementu paliwowego. Korzystne cofnięte człony tego rodzaju nie zakłócają
15
159 798
zapalenia się lub charakterystyki palenia
się elementu paliwowego.
Człony
takie dopomagają wygaszeniu elementu paliwowego gdyż został on zużyty do
punktu kontaktowania się z elementem przewodzącym,
d zia łają c jako element
odprowadzający ciep ło. Elementy te także nie wystają z palącego się końca
wyrobu nawet po zu życiu się elementu paliwowego.
Elementy izolujące wykorzystywane w korzystnych wyrobach do pa lenia
korzystnie sformowane są w sprężynujący p łaszc z,
złożony z j ednej,
więcej niż jednej warstwy ma te ria ł u izolacyjnego.
szcza wynosi co najmniej
Korzystnie,
lub
Korzystnie, grubość p ł a ­
około 0 , 5 mm, korzystniej
co n ajmniej
około 1 mm.
płaszcz rozciąga się n a więcej n i ż około połowy długości
mentu paliwowego.
K o rz y s tn ie j,
ele­
rozciąga się ona także na zasadniczo całym
zewnętrznym obwodzie elementu paliwowego i kapsuły na środek generujący
aerozol. Jak to przedstawiono dla postaci pokazanej na F i g .
1 dla z a i z o l o ­
wania tych dwóch składników wyrobu u żyć można różnych mate riałów.
W chwili obecnej,
korzystnymi włóknami izolacyjnymi zwłaszcza dla e l e ­
mentu paliwowego są włókna ceramiczne,
takie jak włókno szklane . Korzystne
rodzaje włókna szklanego są to materiały eksperymentalne wytwarzane przez
Owena-Corning of Toledo, O hio,
pod oznaczeniem C Glass S-158 6432 i 6 4 3 7 .
Można też stosować inne odpowiednie materiały izo lacy jn e,
zwłaszcza n i e ­
palne materiały nieorganiczne.
W celu zmaksymal izo w ania podaży aerozolu,
który inaczej byłby r o z c ie ń ­
czany w rezultacie promieniowego / t o je st z zewnątrz/ przenikania powietrza
poprzez wyrób,
użyć można nieporowatej bibułki od środka generującego aero­
zol do końca doustnego.
Papiery takie jak wyżej wspomniane
papierosów i / l u b papieru.
efektów funkcjonalnych.
są znane w d zie d zi n ie wytwarzania
Mieszanin ich można użyć dla uzysksnia różnych
Do korzystnych bibułek
stosowanych w wyrobach do
palenia według wynalazku należą następujące b i b u ł k i : RJR A r c h e r 's 88-17234,
RJR Archer 8-0560-36 Tipping with Lip Re l a a s e , Ecusta 646 Plug Wrap oraz
ECUSTA 306 37-801-12001,
produkcji Ecusta of Pisgah Forest, NC i bibu łk i
Kimberly-Clark Corp. P1768-182, P878-63-5, P850-186-2, P1487-184-2 i P8501487-125. Korzystnie f i l t r zawiera
szereg otworów 0 , 2 3 mm od ustnika co
zapewnia rozcieńczenie powietrza około 22 % .
Aerozol wytwarzany przez korzystne wyroby według wynalazku j est prosty
pod względem chemicznym i w zasadzie
składa się z powietrza,
tlenków węgla,
środka tworzącego aerozol włączając w to jakiekolwiek pożądane środki aroma­
tyzujące lub inne pożądane materiały lotne,
ściach śladowych.
nie wykazuje żadnej aktywności mutagennej
to,
wody i innych materiałów w i l o ­
WTPM wytwarzana przez korzystne wyroby według wynalazku
że nie ma tu wyraźnego związku,
mierzonej w teście Amesa. Oznacza
j e ś l i chcdzi o odpowiedź na dawkę,
między
WTPM wytworzoną przez korzystne wyroby według wynalazku a ilością drobnoustro­
jów,
które uległy re w e rsji, wśród standardowych drobnoustrojów testowych
wystawionych na działan ie produktów tego rodzaju . Według rzeczników testu
Amesa, wyraźna odpowiedź zależna
od dawki wskazuje na obecność substancji
mutagennych w produktach poddawanych badaniu. Patrz
31,
: Ames i i n . ,
Mut.
Re s . ,
347-364 / 1 9 7 5 / : Nagao i i n . , tout. R e s . , 42 335 / 1 9 7 7 / .
Dalszą zaletą korzystnych wariantów wynalazku jest względny brak popiołu
powstającego w trakcie użytkowania w porównaniu z tworzeniem się popiołu
w przypadku typowego papierosa.
się zassdniczo przekształca
Gdy korzystne źródło paliwa węglowego spala
się w tlenki węgla ze stosunkowo niewielkim wyt­
warzaniem popiołu i tym samym nie zachodzi potrzeba usuwania popiołu podczas
używania wyrobu.
16
159 798
Badania dotyczące migracji mentolu
Sporządza
się papierosy podobne do opisanych w poniższym przykładzie I
w celu badania m igracji mentolu z jego początkowego miejsca do źródła p a l i ­
wa. Badanie prowadzi się w ciągu 10 dni przy wilgotności 7 5 / 4 0 (7 5 °F i 45 %
wilgotności w z g l ę d n e j ) . Wszystkie prototypy obciąża się w przy bliżen iu tą
samą ilo ś cią mentolu. Prototypy A i B mają mentol dodawany pośrednio do p ła­
szcza tytoniowego i do
podłoża wytwarzającego a e rozol.
Prototypy C i D
mają mentol w segmencie zawierającym papier tytoniowy w arkuszu (a rk u sz spo­
rządzony z materiału nie zawierającego w ę g l a ) ,
umieszczony pomiędzy środkiem
wytwarzającym aerozol i f il t r e m . Prototyp E ma mentol naniesiony na perełki
typu tworzywa sztucznego produkcji Harrden Flavor House,
RFN pod nazwą NFM.
P e re łki umieszczono w zagłębieniu wykonanym w elemencie filtrującym wyrobu.
Prototyp F ma mentol naniesiony na eksperymentalny materiał typu gąbki,
pro­
dukcji Advanced Polymer Systems pod nazwą CH-43-16 i wprowadzony do arkusza
papieru tytoniowego P144-185-GAFF (m ateriał
na
arkusze sporządzony bez
żadnego dodatku w ę g l a ), umieszczony pomiędzy środkiem wytwarzającym aerozol
i
elementem filtrującym wyrobu. Prototyp G, wytworzony według wynalazku, ma
mentol naniesiony na 10 mm segment z arkuszowego tytoniowego materiału wy­
pełnionego węglem umieszczony pomiędzy środkiem wytwarzającym aerozol i f ilt r e m .
Badania te ilu s tr u j e wykres przedstawiony na F i g .
2.
Jak widać i s t n ie je
znaczne zmniejszenie migracji mentolu do elementu paliwowego w takich wyro­
bach w przypadku nanoszenia mentolu na arkuszowy materiał wypełniony węglem
według wynalazku,
który stosuje się zamiast normalnego wkładu z papieru
tytoniowego.
Zastosowanie ulepszonego środka dostarczającego substancję aromatyzują­
cą według wynalazku w papierosach ilu s tr u j e poniższy przy k ład,
ogranicza zakresu wyna lazku. Procenty,
który nie
o ile nie zaznaczono in a c ze j ,
ozna­
czają procenty wagowe; temperatury podano w stopniach C e lsju sza, n i e skorygowane.
P r z y k ł a d
wiony na Fig.
A.
I.
Sporządza się w poniższy sposób papieros przedsta­
1.
Przygotowanie źródła paliwa.
Sporządza się element paliwowy o dłu­
gości 10 mm i średnicy zewnętrznej 4 , 5 mm, o ciężarze nasypowym około 0 , 8 6
g/cm3 z 90 % wagowych węgla,
10 % wagowych ś r o d k a w i ą ż ą c e g o SCMC i
1%
wa g o ­
wego K2 CO3.
Węgiel otrzymuje się za pomocą zwęglenia papieru z drzew liściastych
beztalkowego gatunku Grand P rairie Canadian Kraft pod osłoną szotu, w tem­
peraturze
stopniowo wzrastającej
z szybkością około 1 0 ° / h do końcowej
tem­
peratury zwęglenia 7 5 0 °C .
Po ochłodzeniu w atmosferze azotu do temperatury poniżej
węgiel miele się do uzyskania ziarna - 200 mesh. Następnie
węgiel
około 35°C,
sproszkowany
ogrzewa się w atmosferze azotu do temperatury około 850°C w celu
usunięcia
substancji lotnych.
Po ochłodzeniu w atmosferze azotu do temperatury poniżej
węgiel poddaje się mieleniu aż do uzyskania
proszku o średniej w ielkości cząstek wynoszącej około 0 , 1
Ten drobny proszek miesza
w stosunku 9 części węgla:
użytą w ilości dostatecznej
około 35°C,
subtelnego proszku,
to znaczy
- 50 mikrometrów.
się ze środkiem wiążącym Hercules 7HF SCMC
1 część środka wiążącego,
do wytworzenia g ę s te j,
1 % wag K2CO3 i wodą
c i astowatej pasty.
17
159 798
Z pasty tej wytłacza się elementy pa liwowe z 7
centralnymi otworami
o średnicy 0 , 5 3 cm i 6 otworami na obwodzie o średnicy 0 , 0 2 5 cm. Grubość
warstwy między otworami centralnymi była około 0 , 0 2
cm a grubość warstwy
zewnętrznej /m ię dzy obwodem a otworami na obwodzie/ była 0 , 0 4 8 cm ja k na
Fig.
1A.
Te elementy paliwowe wypala się w atmosferze azotu w temperaturze
900°C w ciągu 3 godzin po uformowaniu.
B . Ekstrakt suszony rozpyłowo.
miele
Mieszankę
tytoni aromatyzowanych dymem
się na pył o średniej grubości i ekstrahuje się wodą w zbiorniku ze
stali nierdzewnej
przy stężeniu 1-1,5 funta
tytoniu na galon wody. E k stra ­
kcję prowadzi się w temperaturze otoczenia z mieszaniem w ciągu około 1-3
godz. Mieszaninę wiruje
się
w celu usunięcia zawieszonych części stałych,
a wodny e k s t r akt suszy się rozpyłowo przez ciągłe pompowanie wodnego e kstrak ­
tu do konwen c jo n a l n ej suszarki
rozpyłowej
typu Anyhdro Size N o . 1 , w tempera­
turze przy wlocie około 215-230°C i zbiera
suszarki.
się suchy proszek przy wylocie
Temperatura przy wylocie wynosi około 82-90°C.
C. Przygotowanie spiekanego tlenku g l i n u . Tlenek g l in u o wysokiej powierzchni właściwej
ści ziarna
od
/około 280 m2 / g / produkcji W.R .Grace and C o .,
-14 do +20 US mesh,
spieka
około 1400-1550°C w ciągu 1 godziny ,
przemywa wodą i suszy.
Tlenek glinowy po spiekaniu łączy s ię ,
nikami wykazanymi w poniższej
o w ie l k o ­
się w temperaturze wygrzewania
tablic y ,
w procesie dwuetapowym, ze skład­
we wska zanych w n i e j proporcja ch.
T a b l i c a
Tlenek glinowy
68,11 %
Gliceryna
19,50 %
Ekstrakt wysuszony metodą
rozpyłową
8,19 %
HFCS /i n w e r t o z a /
3,60 %
Wyciąg z kakao
0,60 %
10 0,0
Ogółem
W etapie pierwszym, wysuszony metodą rozpyłową ekstrakt
się z wodą użytą w ilo ś c i dostatecznej do otrzymania gęstej
nie zawiesinę
tę nanosi
mieszania tak długo,
%
tytoniowy miesza
zawiesiny. N astęp­
się na wyżej opisany nośnik z tlenku glinu za pomocą
aż zaw ies in a ta zostanie
tlenek glinowy. Następnie poddany takiej
je d n o l ic ie
obróbce
zaabsorbowana przez
tlenek glinowy poddaje
się
suszeniu aż do uzyskania zawartości wilgoc i około 1 % wag.
W stapie drugim,
poddany takiej
binacją wyliczonych powyżej
bowana przez nośnik,
D . Zestaw ien ie .
obróbce tlenek glinowy miesza się z kom­
składników,
a ż ciecz zostanie jedn olicie zaabsor­
tlenek glinowy.
Kapsułę do wyrobu papierosa
wytwarza się z głębokotłocznego a luminium.
przedstawionego na Fig.
1
Kapsułka ma średnią grubość ścianki
około 0 , 1 mm i około 30 mm długości oraz średnicę zewnętrzną około 4 , 5 mm.
Tylna część pojemnika je st z amknięta z wyjątkiem dwóch szczelinowych otworów
/każdy o wymiarach około 0 , 6 5 x
cych na p r z e j ś c ie
substancji
3 , 4 5 mm, w odstępie
około 1 ,1 4 mm/ pozwalają­
tworzącej aerozol do użytkownika. Stosuje
się
159 798
18
około 330 mg w y ż e j
kapsuły.
opisanego podłoża wytwarzającego aerozol do załadowania
Element paliwowy, wytworzony jak wyżej
w otwartym końcu napełnionej
E. Płaszcz iz o l u ją c y .
podano,
kapsuły na głębokość
umieszcza się
3 mm.
Kombinację element paliwowy-kapsuła owija się
przy końcu od strony elementu paliwowego płaszczem o długości 10 mm z w ł ó ­
kien szklanych ze szkła Owens-Corning C Glass S-158 z 3 % wagowych pekty­
nowego środka wiążącego,
tak aby uzyskać średnicę około 7 , 5 nim. P ł a s z c z
z włókien szklanych owija się n a stępnie
owijką wewnętrzną, wykonaną z e k ­
sperymentalnej bibu łk i firmy Kimberly-Clark oznaczonej P780-6 3-5.
F . Rurka z tytoniu. Pręt
tytoniowy o średnicy 7 , 5 mm i długości 28 mm,
owinięty w bibułkę produkcji Kimberly-Clark pod nazwą P1487-125,
modyfikuje
się przez wprowadzenie sondy w celu uzyskania wewnątrz niego kanału o ś r e d ­
nicy około 4 , 5 mm.
C.
Zestaw ien ie .
Wprowadza się kombinację element paliwowy-kapsuła,
zpatrzoną w płaszcz do kanału w pręcie
cza z włókien szklanych z tytoniem.
łączy się razem zewnętrzną owijką,
paliwowy / p ł a s z c z
tytoniowym do zetknięcia
za-
się p ł a s z ­
O dcinki z włókien szklanych z tytoniem
która otacza łącznie
kombinację element
iz o l u ją c y / owijkę wewnętrzną oraz owinięty pręt tytoniowy.
Owijka zewnętrzna je st z bib u łk i P 1768-182 produkcji Kimberly-Clark.
Element ustnikowy taki jak przedstawiono na F i g .
części:
1 jest zbudowany z dwóch
1 / arkuszowy tytoniowy materiał wypełniony węglem o długości 10 mm
i średnicy 7 , 5 mm,
sąsiadujący z kapsułą,
dukcji Kimberly-Clark i 2 /
7 , 5 mm z n i e t k a n e j , wydmuchiwanej
produkcji Kimberly-Clark Corp.
Kimberly-Clark Corp.
owinięty bibułką P850-184-2 pro­
cylindryczny segment o długości
30 mm i śr ed n icy
tkaniny z termoplastycznego polipropylenu,
pod nazwą PP-100-F,
owinięty bibułką produ kc ji
pod nazwą P 1487-184-2.
Arkuszowy tytoniowy materia ł wypełniony węglem sporządza
jąc około 17 % węgla aktywowanego PCB -G,
produkcji Calgon Carbon Corporation
do masy p ap ierniczej
stosowanej
Kimberly-Clark Corp.
pod nazwą P144-185-GAPF,
4 , 5 % wagowymi mentolowej
wewnętrzny arkusz.
się wprowadza­
do wyrobu arkuszy produkowanych przez
Materiał
substancji aromatyzującej
Obie części ustnika
sporządza
ten obciążono około
metodą przenoszenia przez
się przepuszczając p ap ie r
tytoniowy oraz tkaninę z termoplastycznych włókien przez wyżej opisane u r z ą ­
dzenie formujące
typu podwójnego stożka. Dwie te części łączy się owijką
z bibułki Kimberly-Clark Corp.
P850-186-2.
Połączony element ustnikowy łączy się z kombinacją element paliwowy-kapsuła-płaszcz za pomocą ostatecznej
Ecusta,
owijki z b ib u łk i z końcówką produkcji
nr 306 37-801-12001.
Tak sporządzone papierosy wytwarzają mentolowy aerozol bez żadnego n i e ­
pożądanego posma ku wskutek zmian spowodowanych wysoką temperaturą lub rozkładu
termicznego mentolu lub innych substancji
ryczne prowadzone dla porównania
rosami mentolowymi o nisk iej
tworzących a e rozol. Ana lizy se nso­
takich wyrobów z handlowo dostępnymi p a p i e ­
zawartości
ne wyniki co do odczucia i dostarczania
su bstanc ji
smolistych wykazują z b l i ż o ­
smaku mentolowego.
159 798
FIG. 3
FIG.3A
FIG.2
159 798
FIG. 1
FIG. 1A
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 10 000 zł