CZ289554B6

CZ289554B6 - Kuřácký výrobek

Info

Publication number: CZ289554B6
Application number: CS19912649A
Authority: CZ
Inventors: Jerry Wayne Lawson; William James Casey
Original assignee: Japan Tobacco Inc.
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 2002-02-13
Also published as: IL98772A0; HU912785D0; MX173610B; SU1836038A3; SI9111424A; HUT58485A; NO174871C; AU633793B2; FI914046A0; KR0175143B1; ECSP910768A; BR9103329A; BG62548B2; JP3262351B2; CN1030277C; NO913377L; LV10373A; PT98799A; SK279023B6; IE62373B1

Abstract

Ku° ck² v²robek je vytvo°en s ho°lav²m palivov²m elementem (12) a izola n m obalem (100, 102, 104, 106) obklopuj c m alespo st vn j ho obvodu palivov ho elementu (12). Izola n obal (100, 102, 104, 106) sest v z neho°lav ho vl knit ho materi lu a z materi lu obsahuj c ho tab k a je vytvo°en z alespo dvou odd len²ch vrstev (100, 102, 104, 106) z alespo nejvnit°n j vrstvy (100) tvo°en prim rn neho°lav²m vl knit²m izola n m materi lem a alespo jedn p° davn vrstvy (102, 106) tvo°en prim rn tab kem nebo materi lem s chut a v n tab ku.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kuřáckého výrobku jako je cigareta, a zejména cigareta, která má palivový element, fyzicky oddělený prostředek pro vytváření aerosolu, náustek a vláknitý izolační obal obklopující alespoň část palivového elementu. Takový kuřácký výrobek může poskytnout kuřákovi požitky z kouření (například chuť, pocit, uspokojení z kouření apod.).

Dosavadní stav techniky

Cigarety, doutníky a dýmky jsou populárními kuřáckými výrobky, používajícími v různých formách tabák. V historii bylo navrženo mnoho vylepšení a alternativních provedení těchto kuřáckých výrobků.

Bylo rovněž navrženo mnoho způsobů změn ve složení hlavního proudu tabákového kouře. Například mnoho náhražek tabáku je uvedeno v patentu US 4 079 742 (Rainer a další). Látky vhodné ke kouření nahrazující tabák byly dále rozšířeny do Evropy v 70. letech pod chráněnými názvy Cytrel a NSM.

V mnoha patentech byly navrženy kuřácké výrobky, které měly vyvíjet aromatické výpary a/nebo viditelný aerosol. Mnoho z těchto kuřáckých výrobků používalo hořlavý palivový zdroj pro vytváření aerosolu a/nebo pro ohřev materiálu tvořícího aerosol. Viz například stav techniky uvedený v patentu US 4 714 082 (Banerjee a další).

Kuřácké výrobky schopné poskytování požitků spojených s kouřením cigarety, ohřevem, ale nikoli ne nutně spalováním tabáku a bez dodávání značných množství produktů nedokonalého spalování, jsou popsány v následujících patentech US, na něž se zde poukazuje, tj. 4 708 151 (Shelar), 4 714 082 (Banerjee a další), 4 732 168 (Resce a další), 4 756 318 (Clearman a další), 4 793 365 (Sensabaugh a další), 4 819 665 (Roberts a další), 4 827 950 (Banerjee a další), 4 854 331 (Banerjee a další), 4 858 630 (Banerjee a další), 4 881 556 (Clearman a další), 4 893 639 (White), 4 903 714 (Bames a další) a 4 938 238 (Bames a další).

Tyto kuřácké výrobky používají hořlavý palivový element pro vyvíjení tepla a substance tvořící aerosol umístěné fyzicky odděleně od palivového elementu, ale v tepelném vztahu kněmu. Prostředek pro vytváření aerosolu obsahuje normálně tabák v různých formách, jako jsou zhuštěné pelety, tabákový prášek a tabákové extrakty, stejně jako modifíkátory tabákového aroma a aromatické složky tabáku a substance tvořící aerosol, jako je glycerin. V průběhu kouření způsobí teplo vyvíjené palivovým elementem odpaření či vytékání substancí tvořících aerosol, čímž vznikne aerosol podobající se tabákovému kouři. Tyto kuřácké výrobky vydávají extrémně nízká množství viditelného vedlejšího proudu kouře a nízká množství dehtu FTC.

V patentu US 4 756 318 (Clearman a další) je řešen kuřácký výrobek (cigareta) obsahující krátký palivový element, fyzicky oddělený prostředek pro vytváření aerosolu a náustek, který obsahuje tabákový plášť obklopující alespoň část prostředku pro vytváření aerosolu. Jak je uvedeno v tomto patentu ve sloupci 15, řádek 60 až ve sloupci 16, řádek 35, tabákový plášť může rovněž obsahovat skleněná vlákna, která mohou být ve formě fólie, pásku nebo trubičky. Popsané tabákové fólie obsahující skleněná vlákna jsou vyráběny použitím obvyklé techniky na zpracování papíru a množství skleněné složky v tomto materiálu je v rozsahu od asi 30 do asi 70 procent hmotnosti.

-1 CZ 289554 B6

Vylepšení kuřáckých výrobků, jako jsou kuřácké výrobky popsané v uvedeném patentovém spise Clearmana a dalších jsou jasně potřebná. Předložený vynález takové vylepšení představuje.

Podstata vynálezu

Nedostatky známého stavu odstraňuje kuřácký výrobek, zejména cigareta, obsahující hořlavý palivový element a izolační obal obklopující alespoň část vnějšího obvodu palivového elementu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že izolační obal sestává z alespoň dvou oddělených a odlišných segmentů, tj. alespoň jedné vrstvy vláknitého izolačního materiálu a alespoň jedné vrstvy materiálu obsahujícího tabák. Vrstvy materiálů obsahujících a neobsahujících tabák jsou použity ve spojení s vrstvami nehořlavých, s výhodou vláknitých izolačních materiálů, s výhodou skleněných vláken.

Výhodná provedení vynálezu používají vrstvy obsahující v prvé řadě tabák nebo látky s tabákovým aroma, střídající se s jednou nebo více vrstvami sestávajícími v prvé řadě z vláknitých izolačních materiálů, jako jsou skleněná vlákna, uspořádaných tak, že tabákové nebo jiné vůně a aroma jsou dodávány kuřákovi bez podstatných produktů pyrolýzy nebo rozkladu tabáku. Zvlášť výhodné obaly z tabáku/skla podle vynálezu obsahují vrstvený fóliový materiál z alespoň čtyř vrstev, popsaný z vnějšku směrem dovnitř jako: tabák - sklo tabák - sklo. V konkrétním použití tato kombinace vypadá jako čtyři soustředné prstence kolem palivového elementu v hotové cigaretě.

Obecně se tedy vynález týká kuřáckého výrobku obsahujícího (1) krátký, hořlavý palivový element a (2) izolační obal obklopující alespoň část vnějšího obvodu palivového elementu, přičemž izolační obal obsahuje alespoň jednu vrstvu vláknitého izolačního materiálu a alespoň jednu vrstvu materiálu obsahujícího tabák. Když je to zapotřebí, může být prostředek pro vytváření aerosolu umístěn v podélném směru za palivovým elementem.

Jak již bylo výše popsáno, v určitých výhodných provedeních podle vynálezu je palivový element kuřáckého výrobku obvodově obklopen obalem z tabáku/skla obsahujícím alespoň čtyři vrstvy: (1) první vrstvu skleněných vláken; (2) první fólii obsahující tabák; (3) druhou vrstvu skleněných vláken a (4) druhou fólii obsahující tabák. Toto uspořádání se může měnit a/nebo upravovat, aby se změnil charakter tabákové příchutě a aroma vydávané obalem. Aby se například zvýšilo množství dodávané příchuti, mohou vrstvy ze skleněných vláken obsahovat nějaký tabák nebo jednu či víc látek tabákových nebo jinak aromatizačních. Podobně fólie obsahující zejména tabák nebo látky s tabákovou příchutí (tj. fólie obsahující tabák)může (mohou) rovněž obsahovat skleněná vlákna nebo jiné vláknité materiály, například pro zvýšení strukturální celistvosti vrstev. Prostorové uspořádání vrstev, tj. jejich uložení či vrstvení na palivovém elementu a/nebo na sobě se může měnit podobně za účelem změn vlastností kuřáckého výrobku.

Při použití obalu z tabáku/skla podle vynálezu je aroma aerosolu dodávaného kuřákovi podstatně lepší ve srovnání s aerosoly vytvářenými bez takové struktury, například při použití izolační vrstvy ze skleněných vláken bez tabáku nebo bez tabákové aromatizační látky.

Zlepšení aroma aerosolu je dosaženo bez podstatného spalování tabáku a je zřejmě důsledkem fyzické struktury nebo složení výhodného provedení, která alespoň částečně k tomuto výsledku přispívá. Kuřácké výrobky podle vynálezu mají ve srovnání s podobnými kuřáckými výrobky, ve kterých však tabák hoří jako palivo, lepší aroma. Aerosol produkovaný kuřáckým výrobkem podle vynálezu obsahuje s výhodou malý podíl produktů spalování a nedokonalého spalování tabáku.

-2CZ 289554 B6

Izolační obal z tabáku/skla podle vynálezu je s výhodou dlouhý pouze asi 20 mm nebo méně a má obvykle dostatečnou celkovou tloušťku pro vytvoření nominálního obvodu typické tabákové cigarety (asi 24,5 mm), když je umístěn kolem palivového elementu. Celková tloušťka bude záviset na složení palivového elementu, který je izolačním obalem z tabáku/skla obalen a může být v rozsahu od asi 1,5 do asi 5 nebo 6 mm, ale ve spojení s palivovým elementem a jakýmkoli obalovým papírem nebo dalšími elementy hořlavého konce kuřáckého výrobku má s výhodou tloušťku dostatečnou pro vytvoření celkového vnějšího průměru asi 8 mm.

Při kouření dochází alespoň částečně kpyrolýze tabáku obsaženého ve vrstveném obalu z tabáku/skla, přičemž tabák může dokonce do malé určité míry hořet, čímž se do atmosféry uvolňuje typické aroma tabákového kouře, tj. takového aroma, které kuřák od cigarety očekává. K tomu, že dochází k vytváření aroma typické tabákové cigarety, přispívá tabák dále navíc ke zjistitelné chuti tabákového kouře v hlavním proudu aerosolu vytvářeného účinkem tepla palivového elementu na prostředek pro vytváření aerosolu.

Předložený vynález tedy umožňuje přidání malého množství tabáku, s výhodou ve formě fólie, do izolačního obalu, čímž dojde u výsledného výrobku k podstatnému zlepšení chutě cigaretového kouře. Použitý vrstvený tabák - izolátor zřejmě napomáhá ke snižování pyrolýzy a/nebo hoření tabáku a umožňuje tak řízení obsahu hlavního proudu aerosolu, přičemž se současně zlepšuje chuť hlavního proudu a aroma vedlejšího proudu. Toho je dosaženo podle vynálezu bez jakýchkoli pachutí a/nebo nežádoucích příchutí.

Jak již bylo výše popsáno, obsahuje podle výhodného provedení kuřácký výrobek krátký (tj. kratší než asi 30 m před kouřením), s výhodou uhlíkatý, hořlavý palivový element. Obvykle je palivový element vyroben vytlačováním, má délku asi 9 mm a průměr asi 4,5 mm, a je opatřen množstvím podélných průchodů, tj. podélnými děrami procházejícími vnitřní částí palivového elementu, a/nebo drážkami uspořádanými na obvodu palivového elementu. Průchody tvoří plošný prostor, který přispívá k zapálení palivového elementu a k udržování jeho hoření při doutnání. Průchody rovněž napomáhají křížení přenosu tepla z palivového elementu na prostředek pro vytváření aerosolu. Hustota typického palivového elementu je v rozsahu od asi 0,85 do asi 1,25 g/cm³.

Cigaretový kuřácký výrobek obsahuje podle výhodného provedení rovněž váleček nebo náplň tabáku, obvykle v nařezané formě, obalené obalovým materiálem, jako je papír, čímž se vytvoří tabáková tyčinka. Tabákový váleček š výhodou obklopuje alespoň část prostředku pro vytváření aerosolu. Tabák může být ve zpracovaném stavu, jako objemově expandovaná řezaná náplň nebo vodou extrahovaná/objemově expandovaná řezaná náplň. Tabáková tyčinka může rovněž obsahovat izolační materiál, jako jsou skleněná vlákna a jejich komponenty.

Prostředek pro vytváření aerosolu je podle výhodného provedení kuřáckého výrobku fyzicky oddělen od palivového elementu a je umístěn v podélném směru za ním. Prostředek pro vytváření aerosolu je s výhodou uzavřen v pouzdru, nádobce či schránce, která je tepelně vodivá nebo jinak tepelně odolná a je umístěná v průchodu rozkládajícím se podélně celou tabákovou tyčinkou.

Tepelně vodivé pouzdro, nádobka nebo schránka pro prostředek pro vytváření aerosolu (dále jen pouzdro) obsahuje jednu nebo víc látek tvořících aerosol. Tyto látky tvořící aerosol mohou obsahovat tabák v jakékoli formě, jako tabákový prášek, tabákové extrakty sušené rozprašováním nebo tabákové esence, a složky aromatizující tabák, jako jsou cukry, lékořice a kakao. Další látky tvořící aerosoly, které mohou být zde použity, obsahují vícemocné alkoholy, jako je glycerin, propylen glykol a triethylen glykol, které se odpaří nebo vytékají, aby vytvořily viditelný aerosol jako kouř. Látky tvořící aerosol jsou v pouzdru obvykle neseny substrátem, jako jsou kuličky či perličky aluminy, vláknitý uhlíkatý materiál, zhuštěný (například v zařízení nazvaném

-3 CZ 289554 B6

Marumerizer) tabák, uhlík, alumina nebo jejich směsi nebo další vhodné, odborníkům známé materiály.

Kuřácký výrobek s výhodou rovněž obsahuje náustek pro dodávání aerosolu kuřákovi, který má v případě cigarety obvykle trubkový tvar. Náustek však může být proveden odděleně, například ve formě držáku cigarety nebo špičky. Podle výhodného provedení kuřáckého výrobku obsahuje náustek filtrační zátkový segment. Výhodné filtrační segmenty mají nízkou filtrační účinnost, aby byl co nejméně ovlivňován průchod aerosolu z prostředku pro vytváření aerosolu do úst kuřáka při potažení (tj. při použití). Výhodné jsou rovněž takové náustky, které obsahují segment z aromatického materiálu, jako je volně zřásněný nebo plisovaný tabákový papír nebo plisovaná uhlíkatá fólie obsahující mentol mezi prostředkem pro vytváření aerosolu a filtračním segmentem.

Používaný termín aerosol zde označuje páry, plyny, částice apod., viditelné i neviditelné, zejména ty komponenty, vnímané kuřákem jako kouř, vzniklé působením tepla vyvíjeného palivovým elementem na látky obsažené v prostředku pro vytváření aerosolu nebo někde jinde v kuřáckém výrobku.

Používaná fráze teplosměnně vodivý vztah je určen fyzickým uspořádáním prostředku pro vytváření aerosolu a palivového elementu, přičemž teplo se přenáší vedením z palivového elementu na prostředek pro vytváření aerosolu v podstatě v průběhu periody hoření palivového elementu. Teplosměnného vodivého vztahu může být dosaženo umístěním prostředku pro vytváření aerosolu v kontaktu s palivovým elementem a tak v těsné blízkosti k hořící části palivového elementu a/nebo použitím vodivého členu pro přenos tepla z hořícího palivového elementu na prostředek pro vytváření aerosolu. S výhodou jsou pro přenos tepla použity oba způsoby.

Používaný termín uhlíkatý znamená v prvé řadě obsahující uhlík. Množství uhlíku v uhlíkatém materiálu je obvykle větší než asi 60 procent hmotnosti, s výhodou větší než asi 70 procent hmotnosti.

Používaný termín izolační materiály označuje všechny materiály působící v prvé řadě jako izolátory. Tyto materiály s výhodou při použití nehoří, ale mohou obsahovat pomalu hořící druhy uhlíků a podobné materiály, stejně jako materiály, které se při použití roztaví, jako jsou nízkoteplotní druhy skleněných vláken. Výhodnými izolačními materiály zde použitými jsou například skleněná vlákna, uhlíková vlákna apod. Souhrnně se tyto materiály často označují pouze jako sklo. Vhodné izolátory mají tepelnou vodivost v g-cal (sec.) (cm²) (°C/cm) menší než asi 0,05, s výhodou menší než asi 0,02, nejvýhodněji menší než asi 0,005. Viz Hackh's Chemical Dictionarv 672 (4th ed., 1969) aLange's Handbook of Chemistrv 10, 272-274 (llth ed., 1973).

Termín obsahující tabák se zde používá pro označení materiálu obsahujícího tabák, v jakémkoli množství a v jakékoli variaci forem, včetně tabákových extraktů, tabákových extraktů sušených rozprašováním, mletých tabákových listů, jemných částeček tabáku nebo tabákového prachu, rozvlákněných tabákových listů nebo stonků, objemově expandovaného tabáku a dalších forem zpracovaného tabáku apod.

Výhodné provedení kuřáckého výrobku používající izolační obal podle vynálezu je schopno dodávat alespoň 0,6 mg aerosolu, měřeno jako vlhká hmotnost všech částic látky (WTPM), při prvních třech šlucích, při kouření za podmínek FTC, které sestávají z 35 ml šluků trvajících dvě sekundy, oddělených 58 sekundami doutnání. Výhodněji je provedení podle vynálezu schopno dodávat 1,5 mg nebo více aerosolu při prvních třech šlucích. A nejvýhodněji je provedení podle vynálezu schopno dodávat 2 mg nebo více aerosolu při prvních třech šlucích při kouření za podmínek FTC. Navíc je výhodné provedení podle vynálezu schopno dodávat v průměru alespoň

-4CZ 289554 B6 asi 0,2 mg WTPM najeden šluk, po alespoň asi šest šluků, s výhodou po alespoň asi deset šluků, při kouření za podmínek FTC.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude dále popsán na příkladech provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje podélný řez cigaretou podle vynálezu, obr. 1A řez cigaretou znázorněnou na obr. 1, podél čáry 1A-1A a obr. 1B pohled na přední konec (tj. zapalovací konec) výhodného provedení palivového elementu podle vynálezu, znázorňující uspořádání průchodů a jejich umístění.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 obsahuje cigaretový kuřácký výrobek 10 palivový element 12 opatřený mnoha podélnými průchody 11 (viz obr. 1A a 1B), fyzicky oddělený prostředek 14 pro vytváření aerosolu, který obsahuje jednu nebo více látek tvořících aerosol a který je umístěn za palivovým elementem 12 a je obklopen tepelně vodivým pouzdrem 16. Pouzdro 16 překrývá zadní obvod palivového elementu 12. Pouzdro 16 je alespoň částečně obklopeno pláštěm 20 obsahujícím tabák. Jak je znázorněno, sestává náustek 22 ze dvou částí, jmenovitě (1) ze segmentu nebo válečku 26 volně zřásněného rouna tabákového papíru, který dodává aerosolu aroma, a (2) z rouna z netkaného polypropylenu, sloužícího jako filtrační element 28. V náustku 22 může být eventuálně upraven dutý prostor (neznázoměno) buď mezi pouzdrem 16 a tabákovým papírem nebo kdekoli jinde.

Typická cigareta, podle vynálezu má obecně kruhový průřez a obvod od asi 23 mm do asi 28 mm a délku od asi 70 mm do asi 100 mm.

Jak vyplývá z obr. 1, je palivový element 12 přidržován na místě tepelně vodivou schránkou nebo pouzdrem 16 účinkem překrytí schránky nebo pouzdra 16 přibližně 2 mm zadní částí obvodu palivového elementu 12. Pouzdro 16 má průměr přesně tak velký, aby postačoval k těsnému pojmutí palivového elementu 12 a jeho uchycení, například účinkem tření.

Pouzdro 16 je s výhodou vyrobeno z tepelně odolného materiálu, jako je fólie z tenkého kovu (například hliníku). Tímto způsobem je teplo účinně vedeno z hořícího palivového elementu 12 stěnami schránky nebo pouzdra 16 na prostředek 14 pro vytváření aerosolu v něm obsaženého. Pouzdro 16 má obecně tvar válcové trubky otevřené na předním konci pro umístění zadní části palivového elementu 12 a uzavřené na ústním konci. Uzavřený konec pouzdra 16 je opatřen jedním nebo více malými otvory pro umožnění průchodu odpařené látky tvořící aerosol uvolňující se teplem z palivového elementu, do náustku 22.

Jak je znázorněno na obr. 1 a 1A, je palivový element 12 obklopen několika soustřednými kroužky či prstenci z materiálu obsahujícího tabák a vláknitého izolačního materiálu s výhodou skleněných vláken. Jak je znázorněno na obr. 1A, je výhodné provedení tvořeno systémem čtyř prstenců sestávajícím z: (1) první vrstvy 100 skleněných vláken, přilehle k vnějšímu obvodu palivového elementu 12. (2) první fólie 102 z materiálu obsahujícího tabák, (3) druhé vrstvy 104, skleněných vláken doléhající na první fólii 102 materiálu obsahujícího tabák a (4) druhé fólie 106 z materiálu obsahujícího tabák a z vnějšího papírového obalu 108.

-5CZ 289554 B6

U provedení cigarety podle vynálezu má vláknitý izolační materiál obvykle tloušťku od asi 0,6 do asi 1,5 mm, s výhodou asi 1,2 mm. Tloušťka fólií 102, 106 z materiálu obsahujícího tabák je obvykle od asi 0,09 do asi 0,17 mm, s výhodou asi 0,13 mm. Pro jiné kuřácké výrobky mohou odborníci měnit tloušťku každé komponenty podle potřeby.

Jak vyplývá opět z obr. 1, je prostředek 14 pro vytváření aerosolu s výhodou obklopen tyčinkou, válečkem nebo nějakou jinou formou pláště 20 z tabáku, obecně ve formě řezané náplně. Tento tabákový segment se ohřívá, avšak není potřeba aby hořel, teplem od palivového elementu 12, což vede k uvolnění tabákových aromatických složek do hlavního proudu aerosolu v průběhu použití kuřáckého výrobku 10. Tento tabákový segment rovněž dodává cigaretě potřebnou přizpůsobenost, která napomáhá při její výrobě při použití moderních vysokorychlostních strojů na výrobu cigaret.

Substrát 18, který drží nebo nese látky tvořící aerosol v prostředku 14, může mít různou formu. Jedním nebo více typy substrátu je materiál vložený do části schránky nebo pouzdra 16. Substrát 18 může být tvořen například (i) kuličkami aluminy, nesoucími s výhodou glycerin a tabákový extrakt, které jsou umístěny u zadního čela palivového elementu 12. (ii) zhuštěným tabákem, například v zařízení Marumerizer, uhlíkem, a/nebo aluminou, obsahujícími jednu nebo více aromatických látek a/nebo tabákové extrakty a glycerin, a/nebo (iii) zřásněným tabákovým papírem, který nese glycerin a tabákový extrakt a je obalen papírovým obalem. Odborníkům jsou dobře známy i další vhodné materiály pro vytvoření substrátu 18.

Jak bylo výše popsáno, může být kombinace palivového elementu 12 a schránky nebo pouzdra 16 pro vytváření aerosolu umístěna v odstupu od náustku 22 dutým prostorem 24. Rozsah tohoto dutého prostoru 24 může mít velikost od asi 5 mm do asi 30 mm, s výhodou od asi 10 mm do asi 15 mm, a upraví se podle velikosti dalších složek náustku 22 podle potřeby. Tento dutý prostor má dvě primární funkce: (1) umožňuje ochlazení horkých plynů vystupujících z prostředku 14 pro vytváření aerosolu před tím, než dojdou do úst kuřáka, a (2) napomáhá tvoření viditelného kouře tím, že slouží jako komora pro vytváření aerosolu. Alternativně může být dutý prostor 24 vynechán, tj. znázorněný prostor může být vyplněn například přídavnými látkami aroma, nízkoúčinnými filtračními materiály apod.

Náustek 22 má s výhodou takové uspořádání a rozměry, že může být na tupo přiložen k přednímu konci sestavy obsahující obalený palivový element 12 a pouzdro 16 jednoduchým papírovým obalem. Alternativně může být vnější vrstva náustku 22 vyrobena zjakéhokoliv vhodného materiálu, například kovové fólie na papírové trubce, tvarovaného plastu, těžkého papíru apod.

V trubkovém náustku 22 je umístěn u dutého prostoru 24 váleček 26 z fóliového materiálu obsahujícího tabák nebo fóliového materiálu plněného uhlíkem obsahujícího aromatickou substanci, jako je mentol nebo nějaký jiný zdroj aroma, s výhodou obalený papírovým obalem.

V náustku 22 je rovněž umístěn na úplném ústním konci cigarety nízkoúčinný filtrační element 28 z filtračního materiálu, jako je zřásněné rouno z netkaných polypropylenových vláken, obalené obalem. V případě potřeby může být náustek 22 cigarety obalen koncovým papírem a připojen k přední koncové sestavě. Poblíž úplného ústního konce cigarety mohou být v případě potřeby upraveny otvory pro zřeďování vzduchem dokola ve formě prstence vyrobené známými laserovými nebo mechanickými způsoby děrování.

Když má být cigareta kouřena, zapálí kuřák palivový element 12, kteiý hoří, aby vyvíjel teplo. Vyvíjené teplo se přenáší vedením a/nebo prouděním na pouzdro 16, které obklopuje jeden konec palivového elementu 12. Teplo z pouzdra 16. které je v kontaktu se substrátem 18 a látkou tvořící aerosol napomáhá odpařování či vytékání látky tvořící aerosol. Když kuřák potáhne, prochází ohřátý vzduch do pouzdra 16. kde přijde do kontaktu se substrátem 18. To způsobí, že látka tvořící aerosol se odpaří nebo vytéká. Odpařená nebo vytékaná látka opouští pouzdro 16 otvory (neznázoměno) provedenými v koncové stěně pouzdra 16. Natažený vzduch a odpařené či

-6CZ 289554 B6 vytékané látky se potom chladí průchodem náustkem 22. V závislosti na druhu použité látky tvořící aerosol se tvoří aerosol podobný kouři. S výhodou prochází natažený vzduch a odpařená či vytékaná látka aromatizačními látkami umístěnými v náustku 22. přičemž zároveň od nich odeberou aromatické složky, až-konečně dojdou do úst kuřáka.

Izolační obal z tabáku/skla pro palivový element 12 může být připraven známými způsoby. Jeden z výhodných způsobů zahrnuje přebalení palivového elementu/sestavy pouzdra nebo patrony izolačním plášťovým materiálem z tabáku/skla, dlouhým asi 15 mm. Jeden takový izolační plášť z tabáku/skla je s výhodou složen ze dvou vrstev skleněného rouna firmy Owens-Coming C-glass s jednou fólií rekonstituovaného tabákového papíru vloženou mezi těmito vrstvami skla a druhou fólií z rekonstituovaného tabáku překrývající vnější vrstvu skla. Jedno výhodné provedení fólie z rekonstituovaného tabáku, označeného jako P2674-157 firmy Kimberly-Clark Corp., je papírová fólie obsahující smíchaný tabákový extrakt. Šířka výhodného provedení rekonstituovaných tabákových fólií před tvarováním je 19 mm (vnitřní) a 26,5 mm (vnější). Konečný průměr této výhodné obalené patrony je asi 7,5 mm.

Soustředný izolační plášť z tabáku/skla může být vyroben pomocí upravené verze zařízení popsaného v patentu US 4 893 637 (Hancock a další). Upravené zařízení obsahuje několik cívek (bobin) s jak skleněným materiálem tak s materiálem obsahujícím tabák, uspořádaným tak, aby byl vkládán mezi vrstvy skleněného materiálu, jak je v uvedeném patentu popsáno. Odborníci ocení, že pomocí tohoto zařízení je možno připravit jakékoli množství různě prostřídaných vrstev skla a/nebo tabáku jednoduše změnou uspořádání cívek a/nebo obsahu.

Alternativně může být tabákový a skleněný materiál spolu sestaven do společného celku buď papírenským způsobem pokládáním za vlhka nebo pneumatickým pokládáním (pomocí vzduchu). Pneumatické pokládání se používá, když je tabák obsažen ve směsi, když by mohlo dojít ke ztrátě tabákových aromatických složek při procesu mokrého pokládání. Provedení nečleněného rouna z tabáku/skla umožňuje řízený průchod vzduchu obvodem tohoto materiálu k palivovému elementu 12. Navíc, aby obklopovalo palivový element 12, může toto nečleněné celistvé rouno rovněž obklopovat tepelně vodivé pouzdro 16 pro prostředek 14 pro vytváření aerosolu.

Množství tabáku v tomto celistvém plášti může být v rozsahu od asi 1 do asi 99 procent hmotnosti, s výhodou od asi 40 do 70 procent hmotnosti a nejvýhodněji od asi 50 do 60 procent hmotnosti. Výhodným skleněným materiálem pro použití při vytváření nečleněného obalu z tabáku/skla je E-glass firmy Owens-Coming.

Jak již bylo výše uvedeno, může být výroba izolačního pláště podle vynálezu provedena použitím obvyklých výrobních způsobů papíru, což je odborníkům známo. Těmito způsoby jsou pokládání za vlhka a pneumatické pokládání.

Při způsobu pokládání za vlhka se tabák, obecně ve formě řezané náplně, smíchává v bílé vodě se skleněnými vlákny. Poměr tabáku ku sklu ve směsi může být v rozsahu od asi 4:1 do asi 1:1. Tato směs se vede k nátokové skříni, kde se vytváří po vytlačení vlhkosti papírová fólie ve formě rouna obsahující tabák a skleněná vlákna.

Obecně se komponenty tabáku a skla směšují s vodou a tato kaše se nanáší na síto pro vytváření papíru, kde se voda odstraní a fólie se vysuší průchodem nad a mezi ohřívanými válci. Pro zvýšení pevnosti pláště mohou být použity vlhké zpevňovací prostředky.

Při pneumatickém způsobu pokládání se nejprve řezaná tabáková náplň a skleněná vlákna rozčlení na částice o malé velikosti, pro usnadnění přepravy pomocí vzduchu. Tyto základní částice se pak pomocí vzduchu dopravují do komutátoru, kde se mísí. Tato dobře promísená směs se potom vede do formy, která působí ekvivalentně jako nátoková skříň při vlhkém pokládání, kde se působením vakua vytváří pneumaticky položené rouno. Pneumaticky položené

-7CZ 289554 B6 rouno se potom může zpracovat s pojivém, jako je SCMC apod., pro vytvoření strukturální celistvosti. Alternativně může být způsob pneumatického pokládání prováděn v oddělených stupních, čímž se vytváří vrstvené rouno ze skla a tabáku s mnoha různými vrstvami podle potřeby.

Izolační pláště z tabáku/skla vyrobené pneumatickým pokládáním a/nebo pokládáním za vlhka, se mohou použít po celé délce předního konce kuřáckého výrobku 10, tj. přes palivový element 12 a prostředek 14 pro vytváření aerosolu. Alternativně se tyto pláště mohou použít pouze na části sestavy předního konce.

Jak bylo výše popsáno, obsahuje kuřácký výrobek 10 podle vynálezu palivový element 12, který dodává teplo dostatečné pro odpařování nebo vytékání látky tvořící aerosol v prostředku 14. Výhodný palivový element 12 je vyroben z hořlavého materiálu takovým způsobem, že jeho hustota je větší než asi 0,5 g/cm³, často větší než asi 0,8 g/cm³ nebo víc, ale obvykle menší než asi 1,5 g/cm³. Palivový element 12 má dále obvykle délku menší než asi 20 mm, často menší než asi 15 mm, obvykle však asi 9 mm.

Složení hořlavého materiálu palivového elementu 12 může být různé. Výhodné palivové elementy 12 obsahují uhlík a nejvýhodnější palivové elementy 12 jsou sestaveny ze zejména uhlíkatých materiálů. Výhodné uhlíkaté palivové elementy 12 mají obsah uhlíku nad asi 60 procent hmotnosti, výhodněji nad asi 70 procent hmotnosti. V několika výhodných provedeních uhlíkatých palivových elementů 12 tyto obsahují směs uhlíku, tabáku a pojivá (viz například příklad 1). V jiných výhodných provedeních uhlíkatých palivových elementů 12 není v palivu včleněn žádný tabák (viz například patenty US 4 854 331 a 4 917 128).

Aby mohl být v palivovém elementu 12 tabák, mohou být do něj včleněny i další přísady, jako jsou aromatické složky, tabákové extrakty, plniva (například hlinka nebo uhličitan vápenatý), hořlavé přísady (například chlorid sodný pro zlepšení doutnání a působení jako zpomalovač žhavení), složky upravující spalování (například uhličitan draselný pro řízení hoření), pojivá apod. Příkladná složení uhlíkatých palivových elementů jsou uvedena v patentech US 4 714 082 (Banerjee a další) a 4 756 318 (Clearman a další).

Další hořlavé palivové elementy mohou být provedeny z rozmělněného tabákového materiálu, rekonstituovaného tabákového materiálu, tepelně zpracovaných nebo pyrolyzovaných tabákových materiálů, celulózových materiálů, upravených celulózových materiálů apod. Příklady hořlavých materiálů jsou uvedeny v patentech US 4 347 855 (Lanzilotti a další), 3 931 824 (Miano a další), 3 885 574 (Borthwick a další) a 4 008 723 (Borthwick a další) a dále v publikaci Sittig: Tobacco Substitutes. Noyes Data Corp. (1976).

Palivové elementy 12 pro kuřácké výrobky 10 podle vynálezu jsou s výhodou tvarovány, obrobeny, vylisovány nebo vytlačeny do požadovaného tvaru. S výhodou vytlačené uhlíkaté palivové elementy 12 mohou být připraveny smícháním asi až 95 dílů uhlíkatého materiálu, až 20 dílů pojivá a až asi 20 dílů tabáku (například tabákového prášku a/nebo tabákového extraktu) sdostatečným množstvím vody pro vytvoření pasty stuhou těstovitou konzistencí. Pasta se potom může vytlačovat ve vytlačovacím stroji pomocí pístu nebo pěchovadla do požadovaného tvaru s požadovaným množstvím průchodů nebo dutých prostorů. Vytlačená pasta se potom suší na obsah vlhkosti od asi 2 do asi 7 procent hmotnosti. Potom se plynulá délka výtlačku nařeže v pravidelných intervalech na mnoho jednotlivých palivových elementů.

Kuřácký výrobek 10 podle vynálezu rovněž obsahuje prostředek 14 pro vytváření aerosolu, který je fyzicky oddělen od palivového elementu 12. Jako takový není prostředek 14 pro vytváření aerosolu smíchán s palivovým elementem 12 ani není jeho částí. Prostředek 14 pro vytváření aerosolu je v teplosměnném vztahu s palivovým elementem 12, aby teplo vyvíjené hořícím

-8CZ 289554 B6 palivovým elementem 12 bylo na prostředek 14 pro vytváření aerosolu přenášeno pro ohřev látky tvořící aerosol a výsledné tvoření aerosolu.

Výhodný prostředek 14 pro vytváření aerosolu je tvořen substrátem 18 pro nesení látky tvořící aerosol. Výhodné substráty 18 jsou porézní, schopné udržovat látku tvořící aerosol, když ještě nedošlo k použití, a schopné tuto látku tvořící aerosol uvolňovat při potahování kuřáka z kuřáckého výrobku.

Jedním z typů materiálu substrátu zde použitého je tepelně stabilní materiál (například materiál schopný odolávání teplotám od asi 400 °C do asi 600 °C bez rozložení nebo hoření). Příklady takových materiálů jsou porézní druhy uhlíků, grafit, uhlíková vlákna, aktivované a neaktivované druhy uhlíků a keramika. Vhodné uhlíkové materiály pro substrát jsou PC-25 a PG-60 firmy Union Carbide Corp., SGL firmy Calgon Carbon Corp., Pittsburgh, PA a katalogová čísla CFY0204-1, CN-157(HC), CN-210(HC), ACN-211-10 aACN-157-10 firmy Američan Kynol lne. Rovněž mohou být použita zčásti nebo vcelku jako substrát molekulární síta, jako je Smellrite TM od firmy Union Carbide Corp. Další vhodné materiály pro substrát představují kuličky nebo perličky alfa aluminy pod označením D2-2600 Sintered Alpha Alumina od firmy W. R. Grace and Co. apod.

Další vhodné typy substrátu mají formu zhuštěných pelet vytvořených z uhlíku, tabáku, aluminy nebo jejich směsí. Výhodné zhuštěné pelety mohou být vyrobeny použitím zařízení o názvu Marumerizer firmy Fuji Paudal KK, Japan, viz patent US 4 893 639 (White), na nějž se zde poukazuje.

Další typ zde použitého substrátu má formu celulózového materiálu, jako je papír nebo tabákový papír. Takový substrát je obvykle proveden jako válcový segment obsahující zřásněné rouno z papíru obalené vnějším obalem. Tyto válcové segmenty jsou vytvořeny z tyčinek vyrobených pomocí zařízení a způsobů popsaných v patentu US 4 807 809 (Pryor a další). Příkladné druhy papírů, které jsou zřásněny do formy substrátů jsou k dostání pod označením P144-B firmy Kimberly-Clark Corp.

Další alternativou ke zmíněným substrátům je ztuhlý tenký filmový materiál, který ovazuje, svírá a zapouzdřuje částice tabáku, smáčedla a látky tvořící aerosol. Tyto materiály mohou být vytvořeny kombinací tabáku, aromatických složek a dalších příměsí se substancí tvořící gel, jako je želatina, algináty, albumin, agar-agar, kasein, arabská guma, pektiny apod. Když se tento materiál ohřeje, poruší se a uvolní zapouzdřené složky, přispívající k vytváření aerosolu ve formě kouře.

Pro prostředek 14 pro vytváření aerosolu je možno použít víc typů materiálu substrátu. Například kuličky aluminy, které nesou jednu nebo více látek tvořících aerosol, mohou být umístěny za palivovým elementem 12 a válcový segment zřásněného papíru nesoucí přídavné látky tvořící aerosol může být umístěn za kuličkami aluminy.

Prostředek 14 obsahuje látku tvořící aerosol. Tato látka tvořící aerosol může být v tekutém, polotekutém nebo pevném stavu a je obecně substrátem nesena. Příklady výhodných látek tvořících aerosol jsou vícemocné alkoholy (například glycerin, propylenglykol atriethylenglykol), alifatické estery jedno-, dvoj- nebo polykarboxylových kyselin (například methylstearát, dimethyldodecandioát a dimethyltetradecandioát) apod. Další příklady vhodných látek tvořících aerosol zahrnují těkavé aromatické složky a modifikátory tabákového aroma. Těkavé aromatické složky jsou vanilin, kakao, lékořice, organické kyseliny, cukry apod. Modifikátory tabákového aroma jsou asparagin, kyselina levulová, pentaacetát glukózy apod.

Jak bylo popsáno výše je tepelně vodivá schránka nebo pouzdro 16 s výhodou zde použito pro vytvoření teplosměnného vztahu mezi palivovým elementem 12 a prostředkem 14 pro vytváření

-9CZ 289554 B6 aerosolu. Tepelně vodivé pouzdro 16 je s výhodou provedeno z kovového tenkého pásku nebo fólie. Tloušťka stěny schránky nebo kapsle pouzdra 16 je obvykle v rozsahu od asi 0,01 mm do asi 0,2 mm. Tloušťka, tvar a/nebo druh materiálu pro výrobu pouzdra 16 se může měnit podle požadovaného stupně přenosu tepla. Výhodný tepelně vodivý člen je vyroben z hliníkové fólie, která je hluboko tažená do tvaru válcového pouzdra o délce asi 30 mm a vnějším průměru přibližně 4,6 mm

Podle výhodného provedení vynálezu je tepelně vodivé pouzdro 16, obsahující substrát 18 a látku tvořící aerosol, připojeno k náustku 22, ačkoli náustek 22, jako držák pro cigaretu, může být proveden samostatně. Náustek 22 tvoří průchod který vede odpařenou látku tvořící aerosol do úst kuřáka a může rovněž dodávat další aroma do odpařených látek tvořících aerosol. Délka náustku 22 je s výhodou v rozsahu od 30 mm do asi 85 mm, ale může se velmi měnit (kratší nebo delší) podle potřeb nebo požadavků na výrobek. Délka náustku 22 je s výhodou taková, že (i) hořící část palivového elementu 12 a horký tepelně vodivý člen jsou udržovány v určité vzdálenosti od úst a prstů kuřáka a (ii) horké odpařené látky tvořící aerosol mají dost času, aby se před tím, než dosáhnou úst kuřáka, ochladily.

Vhodné náustky 22 jsou normálně vůči látce tvořící aerosol inertní, způsobují minimum ztrát aerosolu jako výsledek kondenzace filtrace, a jsou schopny odolávání teplotám vznikajícím v průběhu použití kuřáckého výrobku. Příkladné náustky 22 jsou tvořeny trubičkami z měkčeného zvláčněného acetátu celulózy, jaký je k dispozici například pod označením SCS-1 od firmy Američan Filtrona Corp., z polyimidové trubičky, k dostání pod názvem Kapton od firmy E. I. duPont de Nemours, z trubičky z kartónového nebo těžkého papíru a z trubičky z hliníkové fólie potažené papírem.

Do náustku 22 může být umístěn velmi volně zřásněný tabákový papír. Tento segment může být umístěn přímo za tepelně vodivým členem, obsahujícím látku tvořící aerosol. V případě potřeby může být v náustku 22 uspořádán segment ze zřásněného uhlíkového papíru, zejména za účelem dodání aerosolu mentolové příchutě. Vhodné zřásněné segmenty z uhlíkového papíru jsou popsány v evropské patentové přihlášce EP 342 538.

Úplný ústní konec kuřáckého výrobku 10 je s výhodou opatřen filtračním elementem nebo filtračním koncem, zejména z estetických důvodů. Výhodné filtrační elementy 28 jsou nízkoúčinnými filtračními elementy, které podstatně neomezují produkovaný aerosol. Vhodné filtrační materiály obsahují nízkoůčinný acetát celulózy nebo polypropylenovou koudel, zpevněné nebo dutě utvářené polypropylenové materiály. Vhodné filtrační elementy mohou být vyrobeny zřásněním netkaného polyethylenového rouna, které je k dostání pod označením PP-100-F od firmy Kimberly-Clark Corp., používající zařízení pro formování filtračních tyčinek popsané v příkladu 1 v patentu US 4 807 809 (Pryor a další). Dalším používaným filtračním materiálem je velmi řídký (o nízké hustotě) acetát celulózy, od firmy Tennessee Eastman.

Jak bylo výše popsáno mohou obsahovat kuřácké výrobky 10 podle vynálezu mnoho forem tabáku. Formy tabáku mohou být různé a do jednoho provedení je často použito víc než jedné formy tabáku. Například navíc k obalu z tabáku/skla obalujícího palivový element 12, může být tabák rovněž obsažen v palivovém elementu 12 samotném. Jak již bylo zmíněno může být tabák rovněž umístěn v prostředku 14 pro vytváření aerosolu a/nebo v náustku 22 tak, že do natahovaného aerosolu procházejícího náustkem 22 se přenášejí různé složky tabákového aroma. Typ tabáku může být různý a zahrnuje tabák zpracovaný kouřem, tabák Burley. Maryland a Oriental, vzácné a speciální tabáky a jejich směsi.

Jednou z forem tabáku je řezaná tabáková náplň, například náplň z pásků nebo nudliček tabáku, které mají šířku asi 1,27 mm až asi 0,63 mm, a délku asi 6,35 mm až asi 76,2 mm. Řezaná tabáková náplň může být vyrobena z tabákových lístečků, zpracovaných tabákových stonků včetně svinutých nařezaných nebo objemově expandovaných nařezaných stonků nebo

-10CZ 2895S4 B6 z rekonstituovaného tabákového materiálu. Řezaná tabáková náplň je normálně vložena do cigarety jako válcový svitek nebo dávka tabákového materiálu, zabalená do obalového papíru. Tyčinky, válečky nebo svitky řezané náplně mohou být vyrobeny použitím způsobů na výrobu cigaretové tyčinky a zařízení, které jsou velmi dobře známy. Řezaná tabáková náplň může být rovněž včleněna do prostředku pro vytváření aerosolu, když je to zapotřebí. Jak bylo výše popsáno, používá se tento typ řezané náplně obvykle pro obklopení prostředku pro vytváření aerosolu, ve výhodném provedení cigaret podle vynálezu.

Další formou tabáku, která se podle tohoto vynálezu používá, je tabákový papír. Navíc k jeho použití v obalu z tabáku/skla pro palivový element může být tabákový papír, například ve formě rouna, dostupného pod označením P144-B firmy Kimberly-Clark Corp. volně zřásněn do válcovitého segmentu způsobem popsaným v příkladu 2 v patentu US 4 807 809 (Pryor a další). Tyto válcovité segmenty ze zřásněného tabákového papíru mohou být vloženy (i) do schránky nebo pouzdra 16 cigarety, aby působily jako substrát pro látku tvořící aerosol a/nebo (ii) do náustku 22 cigarety. V případě potřeby může tabákový papír pokrývat vnitřní oblast náustku 22 kuřáckého výrobku 10.

Další formou tabáku zde použitého je jemně tříděný tabákový materiál. Tato forma tabáku zahrnuje tabákový prášek a jemně tříděné tabákové listy. Obvykle je jemně tříděný tabákový materiál nesen substrátem 18, umístěným ve schránce nebo pouzdru 16 cigarety. Jemně tříděný tabákový materiál však může být včleněn i do palivového elementu 12.

Další formou tabáku zde použitého je tabákový extrakt. Tabákové extrakty mohou být získány mnoha známými způsoby. Tabákové extrakty se obvykle získají extrahováním tabákového materiálu použitím rozpouštědla, jako je voda, oxid uhličitý, fluorid sírový, uhlovodíky, jako je hexan nebo ethanol, uhlovodík, jako je komerčně dostupný Freon nebo dalších organických a anorganických rozpouštědel. Tabákové extrakty mohou být sušeny rozprašováním, vymrzáváním, nebo to mohou být oleje s tabákovým aroma a tabákové esence. Způsoby výroby vhodných tabákových extraktů (výtažků) jsou popsány v patentu US 4 506 682 (Mueller), v evropských patentových přihláškách EP 326 370 a EP 338 831.

Obvykle nese substrát 18 cigarety podle vynálezu alespoň jeden tabákový extrakt, ačkoliv řezaná tabáková náplň, tabákový papír a filtrační materiál mohou být umístěny v cigaretě kdekoli. Tabákový extrakt může být dále včleněn do palivového elementu 12.

Celá délka kuřáckého výrobku 10 nebo jeho jakákoli část může být přebalena cigaretovým papírem. Výhodná provedení papíru obklopujícího tepelně vodivý člen by neměla v průběhu použití kuřáckého výrobku otevřeně hořet, měla by pouze kontrolované doutnat a měla by tvořit šedý popel. Vhodné příklady cigaretových papírů jsou popsány v patentu US 4 779 631 (Durocher a další) a v evropské patentové přihlášce EP 304 766. Vhodné papírové obaly jsou k dostání pod označením P1981-152, P1981-124 aP1224-63 od firmy KimberlyClark Corp. Koncový papír může obalovat nejkrajnější ústní konec kuřáckého výrobku 10. Vhodné koncové papíry zahrnují neporézní koncové papíry zpracované s nelepivými materiály a dalšími vhodnými známými materiály.

Zvlášť výhodný obal pro konec s palivovým elementem u výhodného provedení cigarety podle vynálezu je popsán v souběžné přihlášce původce Bamese a dalších, zástupce Docket, o názvu Smoking Article With Improved Wrapper, přihlášené 28. 8.1990, US 5 105 837. Tam popsaný obal, který obklopuje alespoň část izolačního materiálu kolem palivového elementu, sestává z vysoce porézního papíru zpracovaného se zpomalovačem hoření v množství dostatečném pro vyhoření podstatného množství celulózového obsahu papíru při kouření.

Vynález bude dále blíže objasněn podle následujících příkladů, které napomohou k porozumění vynálezu, na něž však vynález není omezen. Pokud nebude řečeno jinak, jsou všechna

-11 CZ 289554 B6 procentová složení uvedena v procentech hmotnosti. Všechny teploty jsou vyjádřeny ve stupních Celsia.

Příklad 1

Cigarety znázorněné v podstatě na obr. 1 byly připraveny následovně:

Příprava palivového zdroje

Válcový palivový element o délce 9 mm a průměru 4,5 mm, kteiý má sypnou hmotnost asi 1,02 g/cm³, se obecně připravuje z asi 72 dílů kaše z uhlíku z tvrdého dřeva o průměrné velikosti průměru částic 12 pm, asi 20 dílů smíšeného tabákového prášku obsahujícího tabák Burley, tabák vytvrzený či zpracovaný kouřem a orientální tabák, přičemž prášek má velikost částic přibližně 0,074 mm, a z 8 dílů pojivá Hercules 7HF SCMC.

Kaše z uhlíku z tvrdého dřeva se připravuje karbonizováním neklouzkovaného druhu tvrdého papíru Grand Prairie Canadian kraft hardwood páper pod dusíkovou atmosférou, postupným zvyšováním teploty dostatečné pro minimalizování oxidace papíru na konečnou karbonizační teplotu alespoň 750 °C. Výsledný uhlíkový materiál se chladí pod dusíkovou atmosférou na méně než 35 °C, načež se rozmělní na jemný prášek o průměrné velikosti průměru částic asi 12 pm.

Jemně rozmělněný uhlíkový prášek z tvrdého dřeva se smíchá s tabákovým prachem, pojivém ze sodné soli karboxymethylcelulózy a dostatečným množstvím vody pro vytvoření směsi ve formě tuhé těstovité pasty.

Potom jsou pomocí pístového vytlačovacího zařízení z pasty vytlačovány palivové elementy 12 tak, aby měly 5 shodně vzdálených obvodových průchodů ve tvaru štěrbin nebo drážek, z nichž má každá hloubku asi 0,81 mm a šířku asi 0,40 mm. Uspořádání průchodů, rozkládajících se podélně palivovým elementem 12, je znázorněno na obr. 1B. Výsledný výtlaček se suší na vzduchu, aby byl pružný, a potom se nařeže na části dlouhé 9 mm, čímž vzniknou palivové elementy 12.

Příprava substrátu

Substrátem je zvláštní zhuštěný materiál obsahující 45 dílů sintrované Alpha aluminy D2-2600 firmy W. R. Grace and Co, ve formě prášku s průměrnou velikostí průměru částic 15 pm, z 15 dílů uhlíkového prášku o velikosti průměru částic 15 pm, z 10 dílů smíšeného tabákového prachu o velikosti částic přibližně 74 pm, z 10 dílů zapouzdřeného smíchaného tabákového prachu o velikosti částic přibližně 74 pm, z 19 dílů glycerinu al dílu aromatické přísady. Substrát se vyrábí vytlačováním pasty zmíněného složení na rychle se otáčející disk, čímž se vytvářejí malé, nepravidelné kuličky materiálu substrátu. Tento způsob je obecně popsán na funkci zařízení v patentu US 4 893 639 (White).

Sestavení patrony

Duté kovové pouzdro se vyrobí z hliníku hlubokým tažením. Pouzdro má délku asi 30 mm, vnější průměr asi 4,6 mm a vnitřní průměr asi 4,4 mm. Jeden konec pouzdra je otevřený a jeho druhý konec je uzavřený, vyjma dvou štěrbinových otvorů, o rozměrech asi 0,65 mm na 3,45 mm a vzdálených asi 1,14 mm od sebe.

-12CZ 289554 B6

Do pouzdra se umístí asi 340 mg substrátu. Potom se palivový element 12 vloží do otevřeného konce pouzdra do hloubky asi 2 mm. Palivový element 12 jako takový zasahuje asi 7 mm před otevřený konec pouzdra.

Izolační plášť

Trubička z plastické hmoty dlouhá 15 mm, o průměru 4,5 mm se obalí izolačním plášťovým materiálem, rovněž dlouhým 15 mm. V tomto provedení cigarety je izolační plášť složen ze 2 vrstev skleněného rouna Owens-Coming C-glass, z nichž každá je před stlačením ve stroji na vytvoření pláště tlustá 1 mm a po jeho vytvarování tlustá asi 0,6 mm. Mezi tyto 2 vrstvy skla Cglass je vložena jedna fólie z rekonstituovaného tabákového papíru o tloušťce asi 0,13 mm a druhá fólie z rekonstituovaného tabákového papíru o tloušťce 0,13 mm překrývá vnější vrstvu skla. Rekonstituovaným tabákovým papírem ve formě fólie, označeným jako P2674-157 od firmy Kimberly-Clark Corp., je papírovitá fólie obsahující smíchaný tabákový extrakt. Šířka fólií rekonstituovaného tabáku před tvářením je 19 mm pro vnitřní fólii a 26,5 mm pro vnější fólii. Konečný průměr plášťové plastické trubičky je asi 7,5 mm.

Tabákový svitek

Tabákový svitek nebo váleček sestávající z objemově expandované směsi tabáků Burley, kouřem vytvrzeného a orientálního ve formě řezané náplně se obalí papírem označeným jako P1487-125 firmy Kimberly-Clark Corp., čímž se vytvoří tabákový váleček nebo svitek s průměrem asi 7,5 mm a délkou asi 22 mm.

Sestavení předního konce

Část izolačního pláště a tabáková tyčinka se spolu spojí papírovým obalem označeným jako P2674-190 firmy KimberlyClark Corp., který obaluje část délky pláště ztabáku/skla a délku tabákového válečku. Ústní konec tabákového válečku se provrtá pro vytvoření podélného průchodu o průměru asi 4,6 mm. Konec vrtáku je vytvarován tak, aby vstoupil do záběru s plastickou trubičkou v izolačním plášti. Sestavená patrona se vloží z předního konce kombinace izolačního pláště a tabákového válečku, současně s tím, když je vrták a plastická trubička, která je s ním v záběru, vytahována z ústního konce válečku. Sestavená patrona se zasunuje, dokud zapalovací konec palivového elementu nelícuje s předním koncem izolačního pláště. Celková délka výsledné sestavy předního konce je asi 37 mm.

Náustek

Náustek 22 obsahuje asi 20 mm dlouhý válcový segment volně zřásněného tabákového papíru a 20 mm dlouhý válcový segment zřásněného rouna netkaného polypropylenu, vyrobeného tavením a foukáním, z nichž každý je opatřen vnějším papírovým obalem. Každý z uvedených segmentů je tvořen částí tyčinky vyrobené v zařízení popsaném v patentu US 4 807 809 (Pryor a další).

První segment má průměr asi 7,5 mm a je vyroben z volně zřásněného rouna z tabákového papíru označeného jako P1440-GNA firmy Kimberly-Clark Corp., který je obalen papírovým zátkovým obalem označeným jako P1487-184-2 firmy Kimberly-Clark Corp.

Druhý segment má průměr asi 7,5 mm a sestává ze zřásněného rouna netkaného polypropylenu označeného jako PP-100 firmy Kimberly-Clark Corp., které je obaleno papírovým zátkovým obalem označeným jako PÍ487-184-2 firmy Kimberly-Clark Corp.

-13 CZ 289554 B6

Oba segmenty jsou srovnány v axiálním směru tak, že se jejich konce vzájemně dotýkají natupo a jsou spolu spojeny obalením celé své délky papírovým obalem označeným jako L—1377—196 F firmy Simpson Páper Company. Vicksburg. Michigan. Délka náustku je asi 40 mm.

Konečné sestavení cigarety

Sestavený přední konec se axiálně srovná s náustkem 22 tak, že se jejich konce vzájemně natupo dotýkají, takže konec pouzdra 16 v sestavě předního konce je u segmentu ze zřásněného tabákového papíru v náustku 22. Sestava předního konce se připojí k náustku 22 obalením celé 10 délky náustku 22 a 5 mm délky sestavy předního konce přilehlé k náustku 22 koncovým papírem.

Použití

Při použití kuřák zapálí palivový element 12 cigaretovým zapalovačem a palivový element 12 15 hoří. Kuřák vloží ústní konec cigarety do svých úst a z cigarety potáhne. Do úst kuřáka se tak natáhne viditelný aerosol s tabákovou příchutí.

Příklad 2

Cigarety znázorněné v podstatě na obr. 1 byly připraveny následovně:

Příprava palivového zdroje

Palivový zdroj se připraví stejně jako v příkladu 1.

Příprava substrátu

Substrát se připravuje stejně jako v příkladu 1.

Sestavení patrony

Patrona se sestavuje stejně jako v příkladu 1.

Izolační plášť

Kombinace sestaveného palivového elementu 12/sestaveného pouzdra 16 se zabalí, na konci palivového elementu 12, izolačním plášťovým materiálem, dlouhým 15 mm. Izolační plášť začíná jako 2 vrstvy materiálu, první vrstva ze skleněného rouna Owens-Coming C-glass a druhá 40 vrstva z rekonstituovaného tabákového papíru. Skleněné rouno C-glass se umístí přes tabákový papír a na něj se umístí sestava patrony. Plášť je vytvořen spirálovým svinutím dvou fólií kolem sestavy patrony, spirálovitým způsobem, ve formě svitku želé. Konečný průměr palivového elementu 12 obaleného pláštěm je asi 7,5 mm.

Tabákový svitek nebo váleček

Tabákový svitek nebo váleček sestávající z objemově expandované směsi tabáků Burley, kouřem vytvrzeného a orientálního ve formě řezané náplně se obalí papírem označeným jako PÍ487-125 firmy Kimberly-Clark Corp., čímž se vytvoří tabáková tyčinka s průměrem asi 7,5 mm a délkou 50 asi 22 mm. Vložením sondy do jednoho konce tabákové tyčinky se vytvoří podélný průchod o průměru asi 4,5 mm touto tabákovou tyčinkou.

-14CZ 289554 B6

Sestavení předního konce

Část pouzdra sestavy izolační patrony se vloží do průchodu v tabákové tyčince nebo válečku, dokud izolační plášť nedosedne na jeden konec tabákové tyčinky. Část obalového izolačního pláště a tabáková tyčinka se potom spolu spojí papírovým obalem označeným jako P2674-190 firmy Kimberly-Clark Corp., který obaluje délku části pláště ztabáku/skla a délku tabákové tyčinky. Konečná délka sestaveného předního konce je asi 37 mm.

Náustek

Náustek 22 obsahuje 20 mm dlouhý válcový segment volně zřásněného tabákového papíru a 20 mm dlouhý válcový segment zřásněného rouna netkaného polypropylenu, vyrobeného tavením a foukáním, z nichž každý je opatřen vnějším papírovým obalem. Každý z uvedených segmentů je tvořen částí tyčinky vyrobené v zařízení popsaném v patentu US 4 807 809 (Pryor a další).

První segment má průměr asi 7,5 mm a je vyroben ze zřásněného rouna tabákového papíru označeného jako P1440-GNA firmy Kimberly-Clark Corp., který je obalen papírovým zátkovým obalem označeným jako P1487-184-2 firmy Kimberly-Clark Corp.

Druhý segment má průměr asi 7,5 mm a je vyroben ze zřásněného rouna netkaného polypropylenu označeného jako PP-100 firmy Kimberly-Clark Corp., které je obaleno papírovým zátkovým obalem označeným jako PÍ487-184-2 firmy Kimberly-Clark Corp.

Oba segmenty se axiálně srovnají tak, že se jejich konce navzájem natupo dotýkají a spojí se spolu obalením celých svých délek papírovým obalem označeným jako L-1377-196F firmy Simpson Páper Company. Vicksburg. Michigan. Délka náustku 22 je asi 40 mm.

Konečné sestavení cigarety

Sestava předního konce se axiálně srovná s náustkem 22 tak, že se jejich konce vzájemně natupo dotýkají, takže konec pouzdra v sestavě předního konce je u segmentu zřásněného tabákového papíru v náustku 22. Sestava předního konce se připojí k náustku 22 obalením celé délky náustku 22 a 5 mm délky sestavy předního konce u náustku 22 koncovým papírem.

Použití

Při použití kuřák zapálí palivový element cigaretovým zapalovačem a palivový element hoří. Kuřák vloží ústní konec cigarety do svých rtů a z cigarety potáhne. Do úst kuřáka se tak dostane viditelný aerosol s tabákovou příchutí.

Předložený vynález byl popsán detailně včetně svých výhodných provedení. Je však zřejmé, že v rámci uvedeného řešení je možno provádět různé úpravy a/nebo vylepšení tohoto vynálezu, aniž by došlo k odchýlení z rozsahu vynálezu, který je v následujícím definován.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kuřácký výrobek s hořlavým palivovým elementem (12) a izolačním obalem (100,102, 104, 106) obklopujícím alespoň část vnějšího obvodu palivového elementu (12), přičemž izolační obal (100, 102, 104, 106) sestává z nehořlavého vláknitého materiálu a z materiálu obsahujícího tabák a je vytvořen z alespoň dvou oddělených vrstev (100,102,104, 106), vyznačující

10 se t í m , že izolační obal (100,102,104,106) sestává z alespoň

a) nejvnitřnější vrstvy (100) tvořené primárně nehořlavým vláknitým izolačním materiálem a

b) alespoň jedné přídavné vrstvy (102,106) tvořené primárně tabákem nebo materiálem s chutí 15 a vůní tabáku.
2. Kuřácký výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že izolační obal (100, 102, 104, 106) sestává z alespoň dvou vrstev (100, 104) tvořených primárně nehořlavým vláknitým izolačním materiálem.
3. Kuřácký výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že vrstva (100, 104) sestávající primárně z nehořlavého vláknitého izolačního materiálu dále obsahuje tabák.
4. Kuřácký výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že izolační vrstva (100,

25 102, 104, 106) obsahuje druhou vrstvu (106) materiálu obsahujícího tabák.
5. Kuřácký výrobek podle jednoho nebo několika z nároků laž4, vyznačující se t í m, že alespoň jedna z vrstev (102,106) obsahujících tabák je ve formě fólie.

30
6. Kuřácký výrobek podle nároku 5, vyznačující se tím, že tabákový fóliový materiál vrstvy (102) je vložen mezi dvěma vrstvami (100, 104) obsahujícími primárně nehořlavý vláknitý izolační materiál.
7. Kuřácký výrobek podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že obě vrstvy

35 (102,106) materiálů obsahujících tabák jsou ve formě fólie.
8. Kuřácký výrobek podle jednoho nebo několika z nároků laž6, vyznačující se tím, že vláknitým izolačním materiálem je materiál ze skleněných vláken.

40 9. Kuřácký výrobek podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že vně od palivového elementu (12) a v radiálním směru sestává izolační obal (100, 102, 104, 106) postupně z vrstvy (100, 104) nehořlavého vláknitého izolačního materiálu a z vrstvy (102, 106) tabákového materiálu.

45 10. Kuřácký výrobek podle jednoho z nároků laž9, vyznačující se tím, že hořlavým palivovým elementem (12) je uhlíkatý element.