FI83382C - Roekanordning. - Google Patents

Description

1 83332

Tupakointituote. - Rökanordning.

Esillä olevan keksinnön kohteena on tupakointituote, joka muodostaa tupakansavua muistuttavaa aerosolia ja joka sisältää vain mahdollisimman vähäisen määrän epätäydellisiä palamis- tai pyrolyysituotteita.

Vuosien varrella, erityisesti viimeksi kuluneiden 20 - 30 vuoden aikana on kehitelty monia tupakointituotteita, mutta yksikään näistä tuotteista ei ole koskaan saavuttanut kaupallista menestystä.

Vuosikymmeniä kestäneistä yrityksistä ja mielenkiinnosta huolimatta ei markkinoilla ole tupakointituotetta, joka tarjoaa tavanomaisen savukkeenpolton hyödyt ja edut muodostamatta huomattavia määriä epätäydellisiä palamis- ja pyrolyysituotteita. Esimerkkejä tällaisista tekniikan tason tuotteista on esitetty julkaisussa SE-220 072, US-4 340 072 ja US-3 713 451, joissa kaikissa on käytetty suhteellisen pitkää polttoaine-elementtiä.

Keksinnön kohteena on tupakointituote, joka kykenee muodostamaan huomattavia määriä aerosolia sekä alkuvaiheessa sekä tuotteen käyttöiän ajan ilman aerosolin muodostajan huomattavaa lämpöhajaantumista ja ilman huomattavien pyrolyysi-tai epätäydellisten palamistuotteiden läsnäoloa ja edullisesti ilman huomattavia määriä sivuvirtaussavua. Keksinnön mukaiset tupa-kointituotteet kykenevät antamaan käyttäjälle savukkeenpolton aistimukset ja edut tupakkaa polttamatta.

Nämä ja muut edut saavutetaan muodostamalla pitkänomainen tupakointituote, johon kuuluu: (a) palava hiilipitoinen polttoaine-elementti sijoitettuna tupakointituotteen sytytyspäähän; (b) polttoaine-elementtiin yhdistetty, fyysisesti erillinen aerosolin muodostusosa järjestettynä vastaanottamaan lämpöä 2 83382 polttoaine-elementistä tupakoinnin aikana/ (c) elimet aerosolin muodostusosan tuottaman aerosolin siirtämiseksi käyttäjälle, ja jolle on tunnusomaista se, että palavan polttoaine-elementin pituus ennen tupakointia on vähemmän kuin noin 30 mm ja sen tiheys on ainakin 0,5 g/cm3.

Polttoaine-elementtinä käytetään edullisesti palavaa hiilipi-toista materiaalia. Fyysisesti erillinen aerosolin muodostusosa on edullisesti johtavassa lämmönvaihtosuhteessa polttoaine-elementin kanssa. Sytytettäessä tupakointituote, kehittää polttoaine-elementti lämpöä, jota käytetään aerosolin muodostusai-neen tai aerosolin muodostusosassa olevien aineiden haihduttamiseksi. Nämä haihtuvat materiaalit kulkevat sitten suunpuo-leista päätä kohti erityisesti imaisun aikana ja edelleen käyttäjän suuhun samalla tavoin kuin tavanomaisen savukkeen savu.

Polttoaine-elementti on pituudeltaan vähemmän kuin noin 30 mm, edullisemmin alle 15 mm, sen tiheys on ainakin 0,5 g/cm3 js se on varustettu yhdellä tai useammalla pitkittäiskanavalla. Aerosolin muodostusosaan kuuluu edullisesti yhtä tai useampaa aerosolin muodostusainetta sisältävä lämmönkestävä substraatti. Polttoaineen ja aerosolin muodostajan välinen lämmönvaihtosuhde saadaan edullisesti aikaan esim. metallikalvoa olevalla lämpöä johtavalla elimellä, joka johtaa tai siirtää lämpöä tehokkaasti palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan. Tämä lämpöä johtava elin kosketaa polttoaine-elementtiä ja aerosolin muodostusosaa ainakin osalta niiden kehäpintoja.

Koska edullinen polttoaine-elementti on suhteellisen lyhyt, kuuma, palava tulikartio on jatkuvasti lähellä aerosolin muodostusosaa, mikä maksimoi lämmön siirtymisen siihen ja maksimoi myös saadun aerosolituotannon erityisesti sellaisissa suoritusmuodoissa, jotka on varustettu lämpöä johtavalla elimellä. Suhteellisen lyhyen, vähämassaisen substraatin tai kantoaineen edullinen käyttö aerosolin muodostusosana lähellä 3 83382 lyhyttä polttoaine-elementtiä lisää myös aerosolintuotantoa minimoimalla substraatin lämpönieluvaikutuksen. Koska aerosolin muodostusaine on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä, se joutuu alttiiksi olennaisesti alhaisimmille lämpötiloille kuin mitä palavassa tulikartiossa on, minimoiden siten aerosolin muodostajan lämpöhajaantumismahdollisuuden. Käyttämällä lisäksi erityisen edullisesti hiilipitoista polttoaine-elementtiä, jossa ei ole olennaisesti lainkaan haihtuvaa orgaanista materiaalia, saadaan eliminoiduksi olennaisesti kaikkien pyrolyysi- tai epätäydellisten palamistuotteiden läsnäolo ja lisäksi saadaan eliminoiduksi olennaisesti sivuvirtaussavun muodostuminen.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa tupakointituotteessa on tavallisesti suunpuoleinen pääkappale, jossa on esimerkiksi pitkittäiskanavan muodostama elin aerosolin muodostusosan tuottaman haihtuvan materiaalin toimittamiseksi käyttäjälle. Tuotteen kokonaismitat ovat edullisesti samat kuin tavanomaisen savukkeen ja tästä syystä suunpuoleinen pääkappale ja aerosolin siirtoelin kattavat molemmat yli puolet tuotteen pituudesta.

Keksinnön mukaiseen tupakointituotteeseen voi kuulua myös tupakka-annos tai -tulppa, jota voidaan käyttää tupakan maun lisäämiseksi aerosoliin. Tupakka sijoitetaan edullisesti aerosolin muodostusosan suunpuoleiseen päähän tai se voidaan sekoittaa aerosolin muodostusaineen kantoaineeseen. Aromi- ja makuaineita voidaan myös lisätä tuotteeseen käyttäjälle siirtyvän aerosolin maun parantamiseksi.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot kykenevät toimittamaan ainakin 0,6 mg aerosolia mitattuna märkänä kokonaishiukkas-aineksena kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa 4 83382 niitä FTC:n tupakointisääntöjen mukaisesti (FTC:n tupa-kointisääntöihin kuuluu kahden sekunnin imaisu) kokonaisvolyymi 35 ml), joita erottaa toisistaan 58 sekunnin kyteminen. Keksinnön edullisemmat suoritusmuodot kykenevät toimittamaan 1,5 mg tai enemmänkin aerosolia kolmen ensimmäisen imaisun aikana. Keksinnön kaikkein edullisimmat suoritusmuodot kykenevät toimittamaan 3 mg tai enemmänkin aerosolia kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa niitä FTC:n tupakointimääräysten mukaisesti. Lisäksi keksinnön edulliset suoritusmuodot toimittavat keskimäärin ainakin noin 0,8 mg märkää kokonaishiukkasainesta imaisua kohti ainakin ensimmäisen kuuden imaisun ajan, edullisesti ainakin noin 10 imaisun ajan FTC-tupakointimääräysten mukaisesti.

Keksinnön mukainen tupakointituote kykenee myös muodostamaan aerosolin, joka on kemiallisesti yksinkertainen ja muodostuu olennaisesti hiilen oksideista, ilmasta, vedestä ja aerosolista, jossa on haluttuja maku- ja hajuaineita tai muita haluttuja haihtuvia materiaaleja sekä pienistä määristä muita materiaaleja. Jäljempänä selvitettävän Ames-testin perusteella aerosolilla ei edullisesti ole olennaista geenejä muuttavaa vaikutusta. Lisäksi tuote voidaan tehdä olennaisesti tuhkattomaksi, joten käyttäjän ei tarvitse karistaa tuhkaa käytön aikana.

Tässä käytettynä ja vain tämän hakemuksen tarkoituksia palvelemaan "aerosoli" on rajoitettu kattamaan höyryt, kaasut, hiukkaset ja vastaavat, jotka ovat sekä näkyviä että näkymättömiä sekä erityisesti ne ainesosat, jotka käyttäjä kokee "savumaisiksi" ja jotka muodostuvat palavasta polttoaine-elementistä tulevan lämmön vaikutuksesta aerosolin muodostusosassa tai muualla tuotteessa oleviin aineisiin. Tällä tavoin määriteltynä termi "aerosoli" kattaa myös haihtuvat makuaineet ja/tai farmakologisesti tai fysiolo-aisesti vaikuttavat aineet riippumatta siitä, muodostavatko 5 83382 ne näkyvää aerosolia.

Tässä käytettynä termi "johtava lämmönvaihtosuhde" on määritelty aerosolin muodostusosan ja polttoaine-elementin fyysiseksi järjestelyksi, jolloin lämpö siirtyy johtumalla palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan olennaisesti polttoaine-elementin koko palamisvaiheen ajan. Johtava lämmönvaihtosuhde voidaan saada aikaan sijoittamalla aerosolin muodostusosa kosketukseen polttoaine-elementin kanssa ja hyvin lähelle polttoaine-elementin palavaa osaa ja/tai käyttämällä hyväksi johtavaa elintä lämmön siirtämiseksi palavasta polttoaineesta aerosolin muodostusosaan. Edullisesti käytetään molempia menetelmiä johtavan lämmönsiirron aikaansaamiseksi.

Tässä käytettynä termi "hiilipitoinen" tarkoittaa pääasiallisesti hiiltä.

Tässä käytettynä termi "eristysosa" tarkoittaa kaikkia materiaaleja, jotka toimivat pääasiallisesti eristiminä.

Nämä materiaalit eivät edullisesti pala käytössä, mutta ne voivat sisältää hitaasti palavia hiiliä ja vastaavia materiaaleja sekä materiaaleja, jotka sulavat käytön aikana ja jollaisia ovat esimerkiksi pienilämpötilalaatuiset lasikuidut. Eristeiden lämmön johtavuus yksikköinä g-kal/(sek.) (cm2)(°C/cm) on vähemmän kuin noin 0,05, edullisesti vähemmän . kuin noin 0,02, edullisimmin vähemmän kuin noin 0,005.

• · Kts. Hackh's Chemical Dictionary, 34 (4. painos, 1969) ja Lange'n Handbook of Chemistry, 10, 272-274 (11. painos, 1973).

Keksinnön mukaista tupakointituotetta selvitetään yksi-; tyiskohtaisemmin seuraavassa keksinnön yksityiskohtaisessa selityksessä ja oheisissa piirustuksissa, joissa: ’ Kuviot 1-7 ovat pitkittäiskuvia keksinnön eri suoritus- : ·.: muodoista.

6 83382

Kuvio IA on leikkauskuva kuvion 1 mukaisesta suoritusmuodosta pitkin kuvion 1 viivaa 1A-1A.

Kuvio 2A on pitkittäiskuva modifioidusta suipennetusta kuvion 2 suoritusmuodon mukaisesta polttoaine-elementistä ;

Kuvio 3A on leikkauskuva kuvion 3 mukaisesta suoritusmuodosta pitkin kuvion 3 viivaa 3A-3Aj

Kuvio 8 esittää esimerkin 5 mukaisen tupakointituotteen keskimääräisen huippulämpötilaprofiilin käytön aikana.

Kuviossa 1 esitetyn keksinnön suoritusmuodon halkaisija on edullisesti sama kuin tavanomaisen savukkeen ja siihen kuuluu lyhyt, palava hiilipitoinen polttoaine-elementti 10, siihen rajoittuva aerosolin muodostusosa 12 ja kalvolla päällystetty paperiputki 14, joka muodostaa tuotteen suukappaleen 15. Tässä suoritusmuodossa polttoaine-elementti 10 on puuhiiltä, eli hiillitettyä puuta oleva "puhalluspilli", joka on varustettu viidellä pitkittäin ulottuvalla reiällä : 16, kts. kuvio IA. Polttoaine-elementti on noin 20 mm pitkä ja se voidaan vaihtoehtoisesti kääriä savukepaperiin puuhiilipolttoaineen syttymisen parantamiseksi. Tämä paperi voidaan käsitellä tunnetuilla palolisäaineilla.

Aerosolin muodostusosaan 12 kuuluu useita aerosolin muo-dostusaineella tai -aineilla, kuten cjlyseriinillä, päällystettyjä lasihelmiä 20. Lasihelmiä pitää paikallaan huokoinen levy 22, joka voi olla valmistettu selluloosa-asetaatista. Tämä levy voi olla varustettu sarjalla kehäuria 24, jotka : muodostavat kanavat levyn ja kalvolla päällystetyn putken 14 välille.

Kalvo- tai foliopäällysteinen paperiputki 14 muodostaa tuotteen suukappaleen ja ympäröi aerosolin muodostusosaa 7 83382 12 sekä polttoaine-elementin 10 syttymätöntä takaosaa.

Putki muodostaa myös aerosolin siirtokanavan 26 aerosolin muodostusosan 12 ja tuotteen suun puoleisen pään 15 välille.

Foliopäällysteinen putki 14 liittää toisiinsa polttoaineen 10 syttymättömän pään ja aerosolin muodostajan 12 ja lisäksi sen mukanaolo parantaa lämmön siirtymistä aerosolin muodostajaan. Folio auttaa myös tulikartion sammuttamisessa.

Kun jäljellä on vain pieni määrä palamatonta polttoainetta, lämmönhäviö folion läpi toimii lämpönieluna, joka auttaa sammuttamaan tulikartion.

Tässä tuotteessa käytetty folio on tyypillisesti alumiinifolio, jonka paksuus on 0,0089 mm, mutta paksuutta ja/tai käytettyä metallityyppiä voidaan vaihdella halutun lämmön-siirtoasteen saavuttamiseksi. Lisäksi voidaan käyttää muunkinlaisia lämmönjohdinelimiä, kuten Union Carbide-yhtiön Gra foil.

Kuviossa 1 kuvattuun tuotteeseen kuuluu myös valinnaisesti tupakkamassa tai -tulppa 28 maun antamiseksi aerosoliin.

Tämä tupakka-annos 28 voidaan sijoittaa levyn 22 suun puoleiseen päähän kuviossa 1 esitetyllä tavalla tai se voidaan sijoittaa lasihelmien 20 ja levyn 22 väliin. Se voidaan sijoittaa myös kanavaan 26 aerosolin muodostajasta 12 välimatkan päässä olevaan kohtaan.

Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa on lyhyt polttoaine-elementti 10 puristettu hiilisauva tai -tulppa, jonka pituus on noin 20 mm ja joka on varustettu aksiaalisella reiällä 16. Vaihtoehtoisesti polttoaine voidaan muodostaa hiillitetyistä kuiduista ja edullisesti varustaa myös reikää 16 vastaavalla aksiaalisella kanavalla. Tässä suoritusmuodossa aerosolin muodostusosaan 12 kuuluu lämpökestävä johtava hiilipitoinen substraatti 30, joka voi olla esimerkiksi huokoista hiiltä oleva tulppa ja joka on impregnoitu 8 83382 tai kyllästetty aerosolin muodostusaineella tai -aineilla. Tässä substraatissa voi olla valinnainen aksiaalinen kanava 32, kuten kuviossa 2 on esitetty. Myös tässä suoritusmuodossa on tupakkamassa 28, joka on edullisesti sijoitettu substraatin 30 suun puoleiseen päähän. Ulkonäön vuoksi on tässä tuotteessa myös valinnainen erittäin huokoinen selluloosa-asetaatti-suodatin 34, joka voi olla varustettu kehäurilla 36 kanavien muodostamiseksi aerosolin muodostusaineelle suodattimen 34 ja folioputken 14 välille. Kuten kuviossa 2A on esitetty, polttoaine-elementin syttyvä pää 11 voi valinnaisesi olla suipennettu syttyvyyden parantamiseksi.

Kuviossa 3 esitettyyn keksinnön suoritusmuotoon kuuluu lyhyt palava, hiilipitoinen polttoaine-elementti 10, joka on kiinnitetty aerosolin muodostusosaan 12 lämpöä johtavalla sauvalla 99 ja foliopäällysteisellä paperiputkella 14, joka johtaa myös tuotteen suun puoleiseen päähän 15. Tässä suoritusmuodossa polttoaine-elementti 10 voi olla puhallus-pillipuuhiiltä tai puristettu tai suulakepuristettu hiilisauva tai -tulppa tai joku muu hiilipitoinen polttoainelähde.

Aerosolin muodostusosaan 12 kuuluu lämpöä kestävä hiilipitoinen substraatti 30, joka on esimerkiksi huokoista hiiltä oleva tulppa ja joka on kyllästetty aerosolin muodostusaineella tai -aineilla. Tässä suoritusmuodossa on tyhjä tila 97 polttoaine-elementin 10 ja substraatin 30 välillä. Tätä tyhjää tilaa ympäröivään foliopäällysteisen putken 14 osaan kuuluu useita kehäreikiä 100, jotka päästävät riittävästi ilmaa työntymään tyhjään tilaan tarpeellisen paineen alenemisen aikaansaamiseksi.

Kuten kuvioissa J ja 3A on esitetty, lämmönjohtoelimiin kuuluu johtava tanko 99 ja foliopäällysteinen putki 14.

Tanko 99 on muodostettu edullisesti alumiinista ja siinä on ainakin yksi, edullisesti 2-5 kehäuraa 96 ilman päästämiseksi kulkemaan substraatin läpi. Kuvion 3 mukainen tuote on siinä mielessä edullinen, että tyhjään tilaan 9 83382 97 lisätty ilma sisältää vähemmän hiilen hapetustuotteita, koska sitä ei vedetä palavan polttoaineen läpi.

' Kuviossa 4 esitettyyn suoritusmuotoon kuuluu kuituhiili- polttoaine-elementti 10, joka voi olla karbonoitua puuvillaa tai raionia. Polttoaine-elementissä on yksi aksiaalinen reikä 16. Aerosolin muodostajan substraatti 38 on rakeista lämpökestävää hiiltä. Tupakkamassa 2B on sijoitettu välittömästi substraatin taakse. Tämä tuote on varustettu selluloosa-asetaattiputkella 40 edellisten suoritusmuotojen foliopäällysteisen putken asemesta. Tässä putkessa 40 on selluloosa-asetaattihahtuvaa oleva rengasosa 42, joka ympäröi valinnaista muovi-, esim. polypropyleeniputkea 44. Tämän elementin suun puoleisessa päässä 13 on pienitehoinen selluloosa-asetaattisuodatin 43. Tuote on koko pituudeltaan kääritty savukepaperiin 46. Suun puoleisessa päässä voidaan käyttää korkki- tai valkoväripäällystettä 48 suodatinpään matkimiseksi. Paperin sisään on sijoitettu foliokaista 30 lähelle tuotteen polttoaineen puoleista päätä. Tämä kaista ulottuu edullisesti polttoaine-elementin takaosasta tupakka-annoksen 28 suun puoleiseen päähän.

Se voi olla integraalinen paperin kanssa tai se voi olla erillinen kappale, joka on sovitettu paikalleen ennen paperilla päällystämistä.

Kuvion 3 mukainen suoritusmuoto on samanlainen kuin kuviossa 4 esitetty. Tässä suoritusmuodossa aerosolin muodostusosa on muodostettu alumiinisesta makrokapselista 32, joka on täytetty rakeisella substraatilla tai piirustuksessa esitetyllä tavalla rakeisen substraatin 34 ja tupakan 36 seoksella. Makrokapseli 32 on päistään 38, 60 taitettu materiaalin sulkemiseksi siihen ja aerosolin muodostajan poistumisen estämiseksi. Polttoaineen puoleinen taitettu pää 38 on edullisesti vasten polttoaine-elementin takapäätä johtavan lämmönsiirtymisen muodostamiseksi. Pään 58 muo-; dostama tyhjä tila 62 auttaa myös estämään aerosolin 10 83382 muodostajan pääsyä polttoaineeseen. Pituussuuntaiset kanavat 59 ja 61 on muodostettu ilman ja aerosolin muodos-tusaineen kulun sallimiseksi. Makrokapseli 52 ja polttoaine-elementti 10 voidaan yhdistää tai liittää toisiinsa tavanomaisella savukepaperilla 47 kuviossa esitetyllä tavalla, perforoidulla keraamisella paperilla tai folio-nauhalla. Mikäli käytetään savukepaperia, lähellä polttoaineen takapäätä oleva osas 64 pitäisi painaa tai käsitellä natriumsilikaatilla tai joillain tunnetuilla materiaaleilla, jotka aiheuttavat paperin sammumisen. Tuotteen koko pituus on päällystetty tavanomaisella savukepaperilla 46.

Kuviossa 6 on esitetty eräs toinen suoritusmuoto, jossa on puristettua hiiltä oleva polttoainetulppa 10. Tässä suoritusmuodossa polttoaine-elementissä on suipennettu sytytyspää 11 sytytyksen helpottamiseksi ja suipennettu takapää 9 sen sovittamiseksi helpommin putkimaiseen foliopäällykseen 66. Polttoaine-elementin takapäätä vasten on alumiinilevy 68, jossa on keekireikä 70. Reiällä 74 varustettu toinen, valinnainen alumiinilevy 72 on sijoitettu aerosolin muodostajan 12 suun puoleiseen päähän. Välissä on hiukkasmaista substraattia sisältävä alue 76 ja tupakkaa sisältävä alue 78. Polttoaine-elementti on kiinnitetty foliopäällykseen 66 ja tämä ulottuu toisen alumiinilevyn 72 taakse. Tähän suoritusmuotoon kuuluu myös ontto sellu-loosa-asetaattitanko 42, jossa on sisäpuolinen polypropyleeni-putki 44 ja lisäksi mukaan kuuluu selluloosa-asetaattinen suodatin 45. Tuote on edullisesti koko pituudeltaan kääritty savukepaperiin 46.

Kuviossa 7 esitetyssä suoritusmuodossa käytetään substraattia 60, joka on suljettu tai upotettu polttoaine-elementissä 10 olevaan suureen onteloon 62. Tässä suoritusmuodossa polttoaine-elementti on edullisesti muodostettu suula-kepuristetusta hiilestä ja substraatti 80 on tavallisesti suhteellisen jäykkää, huokoista materiaalia. Tuote on 11 83382 koko pituudeltaan kääritty tavanomaiseen savukepaperiin 46. Tähän suoritusmuotoon voi myös kuulua folionauha 84 polttoaine-elementin 10 kiinnittämiseksi selluloosa-asetaattiputkeen 40 ja polttoaineen sammumisen edesauttamiseksi.

Sytytettäessä joku yllä mainituista suoritusmuodoista polttoaine-elementti palaa kehittäen lämpöä, jota käytetään haihduttamaan aerosolin muodostusosassa oleva aerosolin muodostusaine tai -aineet. Nämä haihtuvat materiaalit vedetään sitten kohti suun puoleista päätä erityisesti imaisun aikana ja edelleen käyttäjän suuhun samalla tavoin kuin tavanomaisen savukkeen savu.

Koska polttoaine-elementti on edullisesti suhteellisen lyhyt, kuuma, palava tulikartio on aina lähellä aerosolin muodostusyk-sikköä, mikä maksimoi lämmönsiirron aerosolin muodostusosaan sekä siitä seuraavan aerosolin muodostumisen erityisesti silloin, kun käytetään edullista lämmönjohtamiselintä. Lisäksi edullinen eristyselin pyrkii rajoittamaan, suuntaamaan ja keskittämään lämmön kohti tuotteen keskustaa lisäten siten aerosolin muodostusaineeseen siirtynyttä lämpöä.

Koska aerosolin muodostusaine on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä, se on alttiina olennaisesti alhaisemmille lämpötiloille kuin palavassa tulikartiossa esiintyvät lämpötilat. Tämä minimoi aerosolin muodostajan lämpöhajaantumismahdol-lisuuden. Tämä johtaa myös aerosolin muodostukseen imaisun aikana, mutta vähän tai ei lainkaan aerosolia muodostuu kytemi-sen aikana. Lisäksi edullisten hiilipitoisten polttoaine-elementtien ja fyysisesti erillisen aerosolin muodostusosan i2 83382 käyttö eliminoi olennaisesti pyrolyysi- tai epätäydellisten palamistuotteiden muodostumisen ja estää olennaisesti sivuvir-taussavun muodostumisen.

Johtuen keksinnössä käytetyn edullisen hiilipitoisen polttoaine-elementin pienestä koosta ja palamisominaisuuksista, alkaa polttoaine-elementti yleensä palaa olennaisesti koko näkyvissä olevalta pituudeltaan muutaman imaisun jälkeen. Aerosolin muo-dostusosan välittömässä läheisyydessä oleva polttoaine-elementin osa kuumenee siis nopeasti, mikä lisää huomattavasti lämmön siirtymistä aerosolin muodostusosaan erityisesti alku- ja keski-imaisujen aikana. Koska edullinen polttoaine-elementti on lyhyt, ei missään vaiheessa ole pitkää palamatonta polttoaine-kappaletta, joka toimisi lämpönieluna ja kuten asianlaita tavallisesti oli aikaisemmissa lämpöaerosolituotteissa. Lämmönsiirtoa ja tästä syystä aerosolin kulkua parantaa myös polttoaineen läpi kulevien reikien käyttö, jotka reiät vetävät kuumaa ilmaa aerosolin muodostajaan erityisesti imaisun aikana.

Keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa lyhyt hiilipitoinen polttoaine-elementti, lämmönjohtamiselin ja polttoaineessa olevat kanavat toimivat yhdessä aerosolin muodostajan kanssa aikaansaaden järjestelmän, joka kykenee tuottamaan huomattavia määriä aerosolia käytännöllisesti katsoen jokaisella imaisulla. Se, että tulikartio on hyvin lähellä aerosolin muodostajaa muutaman imaisun jälkeen sekä eristysosan käyttö johtaa voimakkaaseen lämmönsiirtoon sekä imaisun aikana että imaisujen välisen suhteellisen pitkän kytemisvaiheen aikana.

Vaikka tarkoituksena ei olekaan pitäytyä teoriaan, voidaan 13 83382 uskoa, että aerosolin muodostusosa pysyy suhteellisen korkeassa lämpötilassa imaisujen välillä ja että imaisujen aikana aiheutettu lisälämpö, jota huomattavasti lisää polttoaine-elementissä oleva reikä tai reiät, toimii pääasiallisesti aerosolin muodostusaineen haihduttamiseksi. Tämä parantunut lämmönsiirto merkitsee käytettävissä olevan polttoaine-energian tehokkaampaa käyttöä, pienentää tarvittavaa polttoainemäärää ja edesauttaa alkuvaiheessa aerosolin kulkua. Lisäksi keksinnössä käytetty johtava lämmönsiirto alentaa hiilipolttoaineen palamislämpötilaa, mikä teorian mukaan edelleen pienentää polttoaineen muodostamissa palamistuotteissa C0/C=^-suhdetta. Kts. esim.

G. Haga, General Inorganic Chemistry, sivu 592 (John Wiley & Sons, 1969).

Edelleen valitsemalla sopivasti polttoaine-elementti, eristysvaippa, paperipäällys ja lämmönjohdinelin on mahdollista valvoa tai ohjata polttoainelähteen palamisomi-naisuuksia. Tällä tavoin on mahdollista ohjata lämmönsiirtoa aerosolin muodostajaan, mikä puolestaan muuttaa imaisujen määrää ja/tai käyttäjälle tulevaa aerosolimäärää.

Yleisesti ottaen keksinnön toteuttamisessa käytettävät palavat polttoaine-elementit ovat alle 30 mm pitkiä.

:.j.: Edullisesti polttoaine-elementin pituus on noin 20 mm tai vähemmän, edullisesti noin 15 mm tai vähemmän. Poltto-:***: aine-elementin halkaisija on edullisesti noin 3-8 mm, edullisemmin noin 4-5 mm. Tässä käytettyjen polttoaine-elementtien tiheys on ollut noin 0,5 g/cm3 - noin 1,5 q/cm^. Tiheys on edullisesti suurempi kuin 0,7 g/cm^, edullisemmin suurempi kuin 0,8 g/cm^. Polttoaine on edullisesti varustettu yhdellä tai useammalla pituussuuntaan ulottuvalla reiällä, kuten reikä 11 kuvioissa 1-5. Nämä reiät aikaansaavat huokoisuuden ja parantavat alkuvaiheessa lämmönsiirtoa substraattiin suurentamalla substraattiin ~ pääsevien kuumien kaasujen määrää.

i4 83382

Keksinnössä käytetyt edulliset polttoaine-elementit on pääasiallisesti muodostettu hiilipitoisesta materiaalista. Hiilipitoisten polttoaine-elementtien pituus on edullisesti noin 5-15 mm, edullisemmin noin 8-12 mm. Näillä ominaisuuksilla varustetut hiilipitoiset polttoaine-elementit sisältävät riittävästi polttoainetta ainakin noin 7 -10 imaisuun, joka on yleensä normaali imaisumäärä poltettaessa tavanomaista savuketta FTC määräysten mukaisesti.

Tällaisen polttoaine-elementin hiilipitoisuus on edullisesti ainakin 60 - 70 ?, edullisemmin ainakin noin 80 painoprosenttia tai enemmänkin. Erinomaisia tuloksia on saavutettu polttoaine-elementeillä, joiden hiilipitoisuus on yli noin 85 painoprosenttia. Runsaasti hiiltä sisältävät polttoaineet ovat edullisia, koska ne muodostavat mahdollisimman vähän pyrolyysi- ja epätäydellisiä palamistuotteita, vähän tai ei lainkaan näkyvää sivuvirtaussavua ja mahdollisimman vähän tuhkaa ja lisäksi niiden lämpökapasiteetti on suuri. Tämän keksinnön piiriin kuuluvat kuitenkin myös vähemmän hiiltä, esim. noin 50 - 65 painoprosenttia sisältävät polttoaine-elementit erityisesti silloin, kun käytetään palamatonta inerttiä täyteainetta.

Käyttökelpoisia, vaikkakaan eivät edullisia, ovat myös muut polttoainemateriaalit, kuten tupakka, tupakkakorvikkeet ja vastaavat edellyttäen, että ne kehittävät ja johtavat riittävästi lämpöä aerosolin muodostusosaan halutun aeroso-limäärän tuottamiseksi aerosolin muodostusmateriaalista, kuten yllä on selvitetty. Käytetyn polttoaineen tiheyden pitäisi olla yli noin 0,5 g/cm^, edullisesti yli noin 0,7 g/cm^, mikä on suurempi kuin tavanomaisissa tupa-kointituotteissa normaalisti käytetyt tiheydet. Käytettäessä tällaisia muita materiaaleja on hyvin edullista sisällyttää polttoaineeseen hiiltä määrien ollessa edullisesti ainakin noin 20 - 40 painoprosenttia, edullisemmin ainakin noin 50 painoprosenttia ja edullisimmin ainakin noin 65 -70 painoprosenttia, jolloin loppuosa muodostuu muista 15 83382 polttoaineosista mukaanluettuna mahdollinen sideaine, palamisen säätöaineet, kosteus jne.

Edullisessa polttoaineessa tai edullisena polttoaineena käytetyt hiilipitoiset materiaalit voidaan saada käytännöllisesti katsoen mistä tahansa monista hiililähteistä, jotka ammattimiehille ovat tunnettuja. Hiilipitoinen materiaali saadaan edullisesti selluloosamateriaalin pyrolyysillä tai karbonoinnilla, jollaisia materiaaleja ovat puu, puuvilla, raion, tupakka, kookospähkinä, paperi ja vastaavat, vaikkakin muidenkin lähteiden hiilipitoisia materiaaleja voidaan käyttää.

Useimmissa tapauksissa hiilipitoinen polttoaine-elementti pitäisi kyetä sytyttämään tavanomaisella savukkeen-sytyttäjällä käyttämättä hapettavaa ainetta. Tämän tyyppiset palamisominaisuudet saadaan yleensä selluloosamateriaalista, joka on pyrolysoitu lämpötiloissa noin 400 - noin 1000°C, edullisesti noin 500 - noin 950°C inertissä ilmakehässä tai tyhjössä. Pyrolyysiaika ei ilmeisestikään ole ratkaiseva, kunhan vain lämpötila pyrolysoidun massan keskustassa on saavuttanut mainitun lämpötila-alueen ainakin muutamaksi minuutiksi. Useiden tuntien aikana asteettain nousevia lämpötiloja käyttävän hitaan pyrolyysin uskotaan kuitenkin tuottavan yhtenäisempää materiaalia ja suuremman hiilen saannon. Vaikka useimmissa tapauksisa tämä on ei-toivottavaa, : - keksinnön suojapiiriin kuuluvat myös sellaiset hiilipitoiset polttoaine-elementit, jotka vaativat hapettavan aineen lisäämistä niiden sytyttämiseksi savukkeensytyttäjällä ja samalla tavoin keksintöön kuuluvat hiilipitoiset materiaalit, jotka vaativat hehkumishidastimen tai jonkun muun tyyppisen palamisen säätöaineen käyttöä. Tällaisia palamisen modifiointiaineita on esitetty monissa patenteissa ja julkaisuissa ja ne ovat ammattimiehille tuttuja.

Keksinnön toteuttamisessa käytettävät edullisimmat hiilipi-toiset polttoaine-elementit ovat olennaisesti täysin 16 83382 vailla haihtuvaa orgaanista materiaalia. Tällä tarkoitetaan sitä, että polttoaine-elementtiä ei tarkoituksellisesti impregnoida tai siihen sekoiteta huomattavia määriä haihtuvia orgaanisia aineita, kuten haihtuvat aerosolin muodostusta! mausteaineet, jotka saattaisivat hajota palavassa polttoaineessa. Polttoaineessa voi kuitenkin olla pieniä määriä vettä, jotka polttoaine luonnostaan adsorboi.

Samalla tavoin aerosolin muodostusosasta voi myös lähteä pieniä määriä aerosolin muodostusaineita ja niitä voi siis olla läsnä polttoaine-elementissä.

Eräs edullinen hiilipitoinen polttoaine-elementti on puristettu tai suulakepuristettu hiilimassa, joka on valmistettu hiilestä ja sideaineesta tavanomaisilla paine-puristus- tai sulakepuristusmenetelmillä. Edullinen aktiivihiili tällaiseen polttoaine-elementtiin PCB-G ja edullinen ei-aktiivinen hiili on PXC, joita molempia saadaan yhtiöstä nimeltä Calgon Carbon Corporation, Pittsburgh, PA. Muita edullisia hiiliä painepuristamiseksi ja/tai suulakepuris-tamiseksi valmistetaan pyrolysoidusta puuvillasta tai pyrolysoiduista papereista.

Tällaisen polttoaine-element in valmistuksessa käytettävät sideaineet ovat alalla hyvinkin tunnettuja. Eräs edullinen sideaine on natriumkarboksimetyyliselluloosa (SCMC), jota voidaan edullisesti käyttää yksinään tai toisaalta yhdessä muiden materiaalien kanssa, jollaisia ovat natrium-kloridi, vermikuliitti, bentoniitti, kalsiumkarbonaatti ja vastaavat. Muita käyttökelpoisia sideaineita ovat kumit, kuten guarkumi ja muut selluloosajohdannaiset, kuten metyyliselluloosa ja karboksimetyyliselluloosa (CMC).

Erittäin monia sideainepitoisuuksia voidaan käyttää. Sideainemäärä on edullisesti rajoitettu, jotta sideaine vaikuttaisi mahdollisimman vähän ei-toivottujen palamis- i7 83382 tuotteiden muodostumiseen. Toisaalta sideainetta pitää olla riittävästi polttoaine-elementin pitämiseksi koossa valmistuksen ja käytön aikana. Käytetty määrä riippuu siis polttoaine-elementissä olevan hiilen kooesapysyvyydestä.

Haluttaessa mainitut polttoaine-elementit voidaan pyrolysoida muodostamisen jälkeen esimerkiksi noin 650°C:een 2 tunniksi sideaineen muuttamiseksi hiileksi, jolloin muodostuu käytännöllisesti katsoen 100-prosenttinen hiilipoltto-aine-elementti.

Esillä olevassa keksinnössä käytetyt polttoaine-elementit voivat sisältää myös yhtä tai useampaa lisäainetta palamisen parantamisesksi, jolloin kysymykseen tulee jopa noin 5 painoprosenttia natriumkloridia kytemisominaisuuksien parantamiseksi ja toimimaan hehkumisen hidastimena. Samoin syttyvyyden parantamiseksi voidaan lisätä jopa noin 5, edullisesti 1-2 painoprosenttia kaliumkarbonaattia.

Samoin voidaan käyttää myös lisäaineita fyysisten ominaisuuksien parantamiseksi, jolloin kysymykseen tulevat savet, kuten kaoliinit, serpentiinit, attapulgiitit ja vastaavat.

Eräs toinen hiilipitoinen polttoaine-elementti on hiili-kuitupolttoaine, jota voidaan valmistaa karbonoimalla '·*·" kuitumainen edeltäjä, kuten puuvilla, raion, paperi, polyakfylonitiili ja vastaavat. Yleensä riittää pyrolyysi lämpötilassa noin 650 - 1000°C, edullisesti noin 950°C noin 30 minuutin ajan inertissä ilmakehässä tai tyhjössä tuottamaan sopivaa hiilikuitua, jolla on hyvät palamis-ominaisuudet. Näihin kuitupolttoaineisiin voidaan myös lisätä palamisen modifiointilisäaineita.

Keksintöä suoritettaessa käytetty aerosolin muodostusosa on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä. Fyysisesti ·' erillään tarkoittaa sitä, että aerosolin muodostusmateriaalit sisältävä substraatti, säiliö tai astia ei ole sekoittunut 18 83382 eikä edes osa siitä ole sekoittunut palavaan polttoaine, elementtiin. Kuten aikaisemmin todettiin, tämä järjestely vähentää tai eliminoi aerosolin muodostusaineen lämpö, hajaantumisen ja sivuvirtaussavun läsnäolon. Vaikkakaan aerosolin muodostusosa ei ole osa polttoainetta, se on kuitenkin johtavassa lämmönvaihtosuhteessa polttoaine-elementtiin ja sijaitsee edullisesti rajakkain polttoaine-elementin kanssa tai välittömästi sen vieressä.

Aerosolin muodostusosaan kuuluu edullisesti yhtä tai useampaa lämpökestävää materiaalia, joissa on yhtä tai useampaa aerosolin muodostusainetta. Tässä keksinnössä käytetty lämpökestävä materiaali kykenee kestämään poltto-aineen läheisyydessä esiintyviä korkeita lämpötiloja, esim. 400 - 600°C hajoamatta tai palamatta. Tällaisen materiaalin käytön uskotaan ylläpitävän aerosolin yksinkertaisen "savukemian", kuten todistaa Ames-vaikutuksen puuttuminen edullisista suoritusmuodoista. Keksinnön mukaista on käyttää, vaikkakaan ei ole edullista käyttää muitakin aerosolin muodostusosia, kuten lämmössä halkeavia mikrokapseleita tai kiinteitä aerosolin muodostusaineita edellyttäen, että ne kykenevät vapauttamaan riittävästi aerosolin muodostushöyryjä, jotka muistuttavat tyydyttävästi tupakansavua.

Aerosolin muodostusaineen substraattina tai kantoaineena käytettävät lämpökestävät materiaalit ovat ammattimiehille hyvinkin tunnettuja. Käyttökelpoisten substraattien pitäisi olla huokoisia ja niiden pitää kyetä pitämään aerosolin muodostusyhdiste silloin, kun sitä ei käytetä ja vapauttamaan mahdollinen aerosolin muodostushöyry polttoaine-elementtiä lämmitettäessä.

Käyttökelpoisiin lämpökestäviin materiaaleihin kuuluvat lämpökestävät adsorboivat hiilet, kuten huokoiset laatu-hiilet, grafiitti, aktiivi- tai ei-aktiivihiilet ja vas- 19 83382 taavat. Muita sopivia materiaaleja ovat kiinteät epäorgaaniset aineet, kuten keraamiset aineet, lasi, alumiini-oksidi, vermikuliitti, savet, kuten bentoniitti ja vastaavat. Nykyisin edullisia substraattimateriaaleja ovat hiilihuovat, -kuidut ja -levyt, aktiivihiilet ja huokoiset hiilet, kuten PC-25 ja PG-60 Union Carbide-yhtiöltä samoinkuin SGL-hiili, jota saadaan Calgon'lta.

Riippuen siitä, mitä tiettyä aerosolin muodostusosaa käytetään, sen koostumus ja rakenne voidaan yleensä valita hiukkasmaisista, kuituisista, huokoisista kappaleista, kiinteistä kappaleista, joiden läpi ulottuu yksi tai useampia aksiaalisia kanavia sekä vastaavista. Erityisesti hiukkasmaiset substraatit voidaan sijoittaa säiliöön, joka on edullisesti muodostettu metallifoliosta.

Keksinnössä käytetty aerosolin muodostusosa sijoitetaan tavallisesti korkeintaan noin 60 mm:n, edullisesti korkeintaan 30 mm:n ja edullisimmin korkeintaan 13 mm:n päähän polttoaine-elementin sytytyspäästä. Aerosolin muodostajan pituus voi vaihdella välillä noin 2 - 60. mm, edullisesti noin 5 - 40 mm ja edullisimmin noin 20 -35 mm. Mikäli käytetään ei-hiukkasmaista substraattia, . se voidaan varustaa yhdellä tai useammalla reiällä substraatin pinta-alan suurentamiseksi ja ilmanvirtauksen ja lämmönsiirtymän lisäämiseksi.

Keksinnössä käytetyn aerosolin muodostusaineen tai -aineiden pitää kyetä muodostamaan aerosoli aerosolin muodostusosassa olevissa lämpötiloissa palavan polttoaine-elementin lämmittäessä ne. Aineet muodostuvat edullisesti hiilestä, vedystä ja hapesta, mutta niihin voi kuulua muitakin materiaaleja. Aerosolin muodostusaineet voivat olla kiinteitä, puolikiin-teitä tai nestemäisiä. Aineen ja/tai aineiden seoksen kiehumispiste voi olla jopa noin 500°C. Tällaisilla ominaisuuksilla varustettuja aineita ovat moniarvoiset alkoholit, 20 83382 kuten glyseriini ja propyleeniglykoli samoinkuin mono-, di- tai polykarboksyylihappojen alifaattiset esterit, kuten metyylistearaatti, dodekandioaatti, dimetyylitetra-dodekandioaatti ja muut.

Aerosolin muodostusaineisiin kuuluu edullisesti seos, jossa on korkean kiehumispisteen omaavaa, pienihöyryn-paineista ainetta ja alhaisen kiehumispisteen omaavaa, suurihöyrynpaineista ainetta. Ensimmäisissä imaisuissa muodostaa siis alhaisen kiehumispisteen omaava aine suurimman osan alkuaerosolista sekä lämpötilan noustessa aerosolin muodostajassa korkean kiehumispisteen omaava aine muodostaa suurimman osan aerosolia.

Edullisia aerosolin muodostusaineita ovat moniarvoiset alkoholit tai moniarvoisten alkoholien seokset. Erityisen edullisia aerosolin muodostajia ovat glyseriini, propyleeni-olykoli, trietyleeniglykoli tai niiden seokset.

Aerosolin muodostusaine voi olla hajaantuneena aerosolin muodostusosaan pitoisuuden ollessa sellainen, että se riittää substraatin, kantoaineen tai säiliön päällystämiseksi tai kyllästämiseksi. Aerosolin muodostusainetta voidaan käyttää esimerkiksi sellaisenaan eli täydellä tehollaan tai laimeana liuoksena kastamalla, suihkuttamalla, höyry-levittämällä tai vastaavilla menetelmillä. Kiinteät aerosolin muodostusainesosat voidaan sekoittaa substraattiin ja jakaa tasaisesti ennen muodostamista.

Vaikka aerosolin muodostusaineen kuormitus vaihtelee kantoaineesta kantoaineeseen ja aerosolin muodostusaineesta aerosolin muodostusaineeseen, nestemäisten aerosolin muodostusaineiden määrä on yleensä noin 20 - 120 mg, edullisesti noin 35 - noin 85 mq ja edullisimmin noin 45 - noin 65 mg. Mahdollisimman paljon aerosolin muodostus-osassa olevaa aerosolin muodostajaa pitäisi saada kulkemaan 21 83382 käyttäjälle WTPM:nä. Edullisesti yli noin 2 painoprosenttia, edullisemmin yli noin 15 painoprosenttia ja edullisimmin yli noin 20 painoprosenttia aerosolin muodostusosassa olevaa aerosolin muodostajaa kulkeutuu käyttäjälle WTPMjna.

Aerosolin muodostusosaan voi kuulua myös yhtä tai useampaa haihtuvaa makuainetta, kuten mentolia, vanilliinia, keinotekoista kahvia, tupakkauutteita, nikotiinia, kofeiinia, nesteitä ja muita aineita, jotka antavat makua aerosoliin.

Se voi sisältää myös jotain muita haluttuja haihtuvia kiinteitä tai nestemäistä materiaaleja.

Kuten edellä esitettiin, keksinnön mukainen tupakointituote voi sisältää myös tupakka-annoksen tai -tulpan, jota voidaan käyttää tupakan maun lisäämiseksi aerosoliin.

Tupakka sijoitetaan edullisesti aerosolin muodostusosan suun puoleiseen päähän tai se voidaan sekoittaa aerosolin muodostusaineen kantoaineeseen. Tuotteeseen voidaan myös lisätä makuaineita käyttäjälle tulevan aerosolin maustamiseksi .

Mikäli käytetään tupakka-annosta, kuumat höyryt kulkevat tupakkakerroksen läpi uuttaen ja haihduttaen tupakan : haihtuvat ainesosat ilman, että tupakkaa tarvitsee polttaa.

Tämän tupakkatuotteen käyttäjä vastaanottaa siis aerosolin, joka sisältää luonnontupakan laadut ja maut, mutta ei sisällä tavanomaisen savukkeen aiheuttamia palamistuotteita.

: Vaihtoehtoisesti nämä valinnaiset aineet voidaan sijoittaa aerosolin muodostusosan ja suun puoleisen pään väliin esimerkiksi erilliseen substraattiin tai aerosolin muodos-tusosasta suun puoleiseen päähän johtavassa kanavassa olevaan kammioon tai tilaan tai valinnaiseen tupakka-annokseen. Haluttaessa näitä haihtuvia aineita voidaan käyttää aerosolin muodostusaineen asemesta tai korvata osa tätä ainetta siten, että tuote siirtää käyttäjälle 22 83382 aerosolittoman maun tai muuta ainetta.

Tässä esitetyn kaltaisia tuotteita voidaan käyttää tai modifioida käytettäväksi lääkkeenantotuotteina haihtuvien farmakologisesti vaikuttavien aineiden antamiseksi, jollaisia ovat esimerkiksi efedriini, metaprotenenoli, terbutaliini tai vastaavat.

Tässä keksinnössä edullisesti käytetty lämmönjohtamiselin on tyypillisesti metallifolio, kuten alumiinifolio, jonka paksuus vaihtelee vähemmästä kuin Θ,ΘΙ mm:stä noin 0,1 mm:iin tai ylikin. Johtavan materiaalin paksuutta ja/tai tyyppiä voidaan vaihdella minkä tahansa halutun lämmönsiirtymisasteen aikaansaamiseksi. Kuvatuissa suoritusmuodoissa esitetyllä tavalla lämmönjohtamiselin edullisesti koskettaa tai menee päällekkäin polttoaine-elementin ja aerosolin muodostuselimen osan kanssa ja voi muodostaa säiliön, joka ympäröi aerosolin muodostusai-netta.

Keksinnön useimmissa suoritusmuodoissa polttoaine/aerosolin muodostusosayhdistelmä kiinnitetään suukappaleeseen, joka on esimerkiksi kuvioissa esitetty foliopäällysteinen paperi tai selluloosa-asetaatti/muoviputki, vaikkakin suukappale voidaan muodostaa myös erilliseksi, jolloin se voi olla esimerkiksi savukkeen imuke. Tuotteen tämä osa muodostaa kanavan, joka ohjaa haihtuneen tai höyrystyneen aerosolin muodostusaineen käyttäjän suuhun. Koska sen pituus on edullisesti noin 50 - 60 mm tai vähemmänkin, se pitää myös kuuman tulikartion kaukana käyttäjän suusta ja sormista.

Sopivien suukappaleiden pitäisi olla inerttejä aerosolin muodostusaineiden suhteen, niissä pitäisi olla vesi- tai nestetiivis sisäkerros, kondensaatiosta tai suodatuksesta 23 8 3 3 8 2 johtuvan aerosolin häviön pitäisi olla mahdollisimman vähäinen ja lisäksi niiden pitäisi kyetä kestämään tuotteen muiden elementtien rajapinnoissa vallitseva lämpötila. Edullisia suukappaleita ovat kuvioiden 1-3 mukainen foliopäällysteinen putki ja kuvioiden 4-9 mukaisissa suoritusmuodoissa käytetty selluloosa-asetaattiputki.

Muut sopivat suukappaleet ovat alan ammattimiehille ilmeisiä.

Keksinnön mukaisiin suukappaleisiin voi kuulua valinnainen "suodatin", jota käytetään antamaan tuotteelle tavanomaisen suodatinsavukkeen ulkonäkö. Näitä suodattimia ovat pieniti-heyksiset selluloosa-asetaattisuodattimet ja ontot tai kavennetut muovisuodattimet, jotka on valmistettu esimerkiksi polypropyleenistä. Lisäksi tuote voidaan koko pituudeltaan tai joku sen osa voidaan kääriä savukepaperiin.

Keksinnön mukaisten edullisten tuotteiden muodostama aerosoli on kemiallisesti yksinkertaista muodostuen olennaisesti ilmasta, hiilen oksideista, aerosolista, joka kuljettaa haluttuja makuaineita tai muita haluttuja haihtuvia materiaaleja, vedestä ja pienistä määristä muita aineita. Tämän keksinnön mukaisten edullisten tuotteiden muodostamalla märällä kokonaishiukkasaineksella (WTPM) ei ole mutageenista vaikutusta Ames-testillä mitattuna, eli keksinnön mukaisen WTPM:n ja näille tuotteille alttiissa vakiotestimikro-; organismeissa esiintyvien revertanttien määrän välillä *:* ei ole merkittävää annosreaktiosuhdetta. Ames-testin kehittäjien mukaan merkittävä annoksesta riippuva reaktio osoittaa mutageenisten materiaalien läsnäolon testatuissa tuotteissa. Kts. Ames et ai ♦, Mut, Res. , 31:347-364 (1975); Nagas et ai,. Mut. Res., 42:335 (1977).

Eräs lisäetu keksinnön mukaisissa edullisisa suoritusmuodoissa on käytön aikana muodostuneen tuhkan suhteellinen ·' “ puuttuminen verrattuna tavanomaisesta savukkeesta tulevaan tuhkaan. Edullisen hiilipolttoainelähteen palaessa se 2ΐ 83382 muuttuu olennaisesti hiilen oksideiksi muodostaen suhteellisen vähän tuhkaa ja tästä syystä ei ole tarvetta karistaa tuhkaa tuotetta käytettäessä.

Keksinnön mukaista tupakointituotetta selvitetään edelleen viittaamalla seuraaviin esimerkkeihin, jotka auttavat ymmärtämään keksintöä, mutta joita ei ole tarkoitettu rajoittamaan sitä. Ellei toisin ole ilmoitettu, ovat kaikki prosenttimäärät painoprosentteja. Kaikki lämpötilat on ilmoitettu °C:na ja ovat korjaamattomia. Kaikissa tapauksisa tupakointituotteiden halkaisija on noin 7 -8 mm, joka on tavanomaisen savukkeen halkaisija.

Esimerkki 1

Valmistettiin kuvion 1 suoritusmuodon mukainen tupakointi-tuote. Polttoaine-elementti oli 25 mm:n pituinen puuhiili-pilli, jossa oli viisi 1,02 mm:n pituussuuntaista kanavaa, jotka oli tehty kokoa 60 olevalla poralla. Hiili painoi 0,375 g. Polttoaine-elementti käärittiin tavanomaisesti käsiteltyyn savukepaperiin. Substraatti muodostui 500 mg:ata lasihelmiä (keskimääräinen halkaisija 1,63 mm), joiden pinta oli päällystetty kahdella noin 50 mg:n glysero-lipisaralla. Putkeen pakattuna tämä substraatti oli noin 6,5 mm pitkä. Foliopäällysteiseen putkeen kuului 0,0089 mm;n kerros alumiinifoliota, jota ympäröi 0,108 mm:n kerros spiraalimaisesti käärittyä valkaista paperia.

Tämä putki ympäröi 5 mmsn verran polttoaine-elementin takaosaa. Lyhyttä (8 mm) selluloosa-asetaattipalaa, jonka kehällä oli neljä uraa, käytettiin lasihelmien pitämiseksi polttoainelähdettä vasten. Uritettu selluloosa-asetaattia oleva, 8 mm:n pituinen lisäsuodatin työnnettiin putken suun puoleiseen päähän tavanomaisen savukkeen ulkonäön aikaansaamiseksi. Tuotteen kokonaispituus oli noin 70 mm.

Tällaiset tuotteet muodostivat huomattavasti aerosolia 25 83382 sytytysimaisulla, pienempiä määriä aerosolia imaisuilla 2 ja 3 ja siirsivät hyvin aerosolia imaisuilla 4-9. Tällaiset tuotteet antoivat yleensä noin 3 - 7 mg märkää kokonaishiukkasainesta (WTPM) poltettaessa niitä koneella FTC-tupakoin!imenetelmien mukaisesti siten, että imaisun volyymi oli 35 ml, imaisun kestoaika 2 sekuntia ja imaisujen väli 60 sekuntia.

Esimerkki 2 A. Valmistettiin neljä tupakointituotetta, joissa oli 10 mm pitkät puristetut hiilipolttoaine-elementit ja lasihelmisubstraatit. Polttoaine-elementeissä oli 90 % PCB-Gstä ja 10 % SCMC:tä käytetyn kuormituksen ollessa noin 2273 kg ja elementeissä oli kuviossa 2A esitetty kartiomainen sytytyspää. Kunkin elementin keskelle oli muodostettu yksi 1,02 mm:n reikä. Kolme neljästä poltto-ainelähteestä käärittiin Θ mm:n levyisiin tavanomaisiin savukepapereihin. Polttoaine-elementit työnnettiin noin 2 mm:n verran 70 mm pitkiin esimerkissä 1 kuvattuihin foliopäällysteisiin putkiin. Lasihelmet päällystettiin seuraavassa taulukossa esitetyllä glyserolimäärällä ja työnnettiin foliopäällysteisen putken avoimeen päähän ja pidettiin vasten polttoaine-elementtiä 5 mm:n pituisilla polypropyleenivaahtosuodattimilla, joissa oli sarja pituus-suuntaan ulottuvia kehäuria. 5 mm pitkä pienitehoinen selluloosa-asetaattisuodatin työnnettiin kunkin tuotteen • : suun puoleiseen päähän. Näitä tuotteita poltettiin koneel- lisesti FTC-tupakointimääräysten mukaisesti ja märkä kokonaishiukkasmäärä (WTPM) kerättiin Cambridoe-vanu-tuppoihin. Näiden kokeiden tulokset on esitetty taulukossa I.

• · • m * *» • · · t · t 26 83382

TAULUKKO I

Lasi- Aerosolin WTPM (mg)/imaisut helmet muodostaja (paino) (paino) 1-3 4-6 7-9 10-12 Yhteensä A 400,4 mg 40,5 mg 8,1 4,5 0,9 0 13,5 B* 405,6 mg 59,4 mg 10,2 1,9 0,7 0 12,8 C 404,0 mg 60,6 mg 7,6 6,9 0,4 0 14,9 D 803,8 mg 81,0 mg 5,9 2,5 3,7 0,9 13,0 ♦Tämän kappaleen polttoainesauvaa .ei oltu kääritty savuke-paperiin.

B. Valmistettiin kolme esimerkissä 2A kuvatun kaltaista tupakointituotetta, joissa oli 20 mm pitkät hiili-putkipolttoaine-elemerrtit, jollainen on kuvattu esimerkissä I. Näitä tuotteita poltettiin koneellisesti FTC-tupa-kointimääräysten mukaisesti ja WTPM kerättiin Cambridge-tuppoihin. Näiden kokeiden tulokset on esitetty taulukossa II.

TAULUKKO II

, A ,. WTPM (mg)/imaisut

Lasi- Aerosolin helmet muodostaja (paino) (paino) 1-3 4-6 7-9 10-12 Yhteensä E 402,4 mg 60,6 mg 0,1 5,4 6,2 0,6 12,3 F* 404,7 mg 63,1 mg 0,5 0,9 2,2 3,1 7,0 G 500,0 mg 50,0 mg 0,3 2,9 3,0 0 6,2 ♦Tämän kappaleen polttoainesauvaa ei oltu kääritty savuke-paperiin.

Esimerkki 3 A. Valmistettiin neljä kuviossa 2 esitettyä tupakointi- π 83382 tuotetta, joissa oli 10 mm pituinen puristettu hiili-polttoaine-elementti ja siinä kuviossa 2A esitetty kartio-mainen sytytyspää. Polttoaine-elementissä oli 90 % PCB-G-hiiltä ja 10 % SCMCstä käytetyn kuormituksen ollessa noin 2273 kg. Elementin keskelle oli porattu 1,02 mm:n reikä. Aerosolin muodostajan substraatti leikattiin ja koneistettiin oikeaan muotoon PC-25:stä, jota huokoista hiiltä myy Union Carbide Corporation, Danbury, CT. Kunkin tuotteen substraatti oli noin 2,5 mm pitkä ja noin 6 mm halkaisijaltaan. Se kuormitettiin keskimäärin noin 27 mg:lla 1:1 propyleeniglykoli-glyseroliseosta. Esimerkissä 1 käytetyn kaltainen foliopäällysteinen suukappaleputki ympäröi 2 mm polttoaine-elementin takaosasta ja substraattia. Noin 100 mg Burley-tupakkaa sijoitettiin vasten substaatin suun puoleista päätä. Noin 5-9 mm mittainen lyhyt kavennettu polypropyleenisuodatin sijoitettiin foliopäällystetyn putken suun puoleiseen päähän. 32 mm:n mittaisessa sellu-loosa-asetaattisuodattimessa oli keskellä ontto polypro-pyleeniputki ja suodatin sijoitettiin tupakan ja suodatin-kappaleen väliin. Kunkin tuotteen kokonaispituus oli noin 7B mm.

B. Valmistettiin lisää kuusi olennaisesti esimerkin 3A mukaista tuotetta, mutta substraatin pituus suurennettiin 5 mm:ksi ja substraatin läpi porattiin 1,02 mm:n reikä. Lisäksi näissä tuotteissa ei ollut selluloosa-asetaatti/ polypropyleeniputkea. Noin 42 mg polypropyleeniglykoli-: *: glyseroliseosta levitettiin substraattiin. Lisäksi käytettiin kahta annosta Burley-tupakkaa, joissa kummassakin oli noin 100-150 mg. Ensimmäinen sijoitettiin substraatin suun puoleista päätä vasten ja toinen sijoitettiin suodatinta vasten.

C. Valmistettiin neljä tuotetta lisää olennaisesti esimer- : “ kissä 3A esitetyllä tavalla paitsi, että Burley-tupakan asemesta käytettiin noin 100 mg:n annosta hormikuivattua - tupakkaa, joka sisälsi noin 6 painoprosentilla diammonium- • · • m 28 83382 monovetyfosfaattia.

D. Esimerkkien 3A-C mukaisia tupakointituotteita testattiin käyttämällä normaalia Ames-testiä, Kts. Ames, et ai»,

Mut. Res., 31:347-364 (1975), jota on modifioinut Nagas et ai., Mut. Res., 42:335 (1977), ja 113:173-215 (1983). Näytteitä 3A ja C "poltettiin" tavanomaisessa savukkeen-polttokoneessa käyttämällä 35 ml:n imaisuvolyymiä, 2 sekunnin imaisuaikaa ja 30 sekunnin imaisutaajuutta sekä suoritettiin kymmenen imaisua. Esimerkin 3B mukaisia tupakointituotteita poltettiin samalla tavoin paitsi, että käytettiin 60 sekunnin imaisutaajuutta. Vain yhtä suodatintuppoa käytettiin kuhunkin tuoteryhmään. Tällöin saatiin seuraava märkä kokonaishiukkasaines (UTPM) esitetyille tuoteryhmille:

WTPM

Esimerkki 3A 63,4 mg

Esimerkki 3B 50,6 mg

Esimerkki 3C 69,2 mg

Kunkin yllä olevan esimerkin kerättyjä WTPM sisältävää suodatintuppoa ravistettiin 30 minuuttia DMS0:ssa WTPM:n liuottamiseksi. Tämän jälkeen kukin näyte laimennettiin väkevyyteen 1 mg/ml ja käytettiin "selalisenaan" Ames-analyysissä. Käyttämällä menetelmää Nagas et ai., Mut.

Res.. 42:335-342 (1977) sekoitettiin pitoisuudet 1 mg/ml WTPM S-9-aktivointijärjestelmään sekä säännönmukaisiin Ames-bakteerikennoihin sekä inkuboitiin 37°C:ssa 20 minuuttia. Tässä Ames-kokeessa käytetty bakteerilaji oli Salmonella typhimurium. TA 98. Kts. Purchase et ai.. Nature, 264:624-627 (1976). Tämän jälkeen lisättiin agaria seokseen ja valmistettiin levyt. Agar-levyjä inkuboitiin 2 päivää 37°C:ssa ja saadut viljelmät laskettiin. Neljää levyä käytettiin kuhunkin laimennukseen ja kolonnien keskipoikkeamia verrattiin puhtaaseen DMSO-vertailuviljelmään. Kuten taulukossa lii on esitetty, mistään testatusta tupakointituotteesta 29 83382 saatu WTPM ei aiheuttanut mutageenista vaikutusta. Tämä voidaan varmistaa vertaamalla keskimääräistä muunnosmäärää per levy keskimääräiseen muunnosmäärään, joka saatiin vertailusta (0 <ug WTPM/levy). Mutageenisissa näytteissä muutosten keskimäärä per levy nousee annosten kasvaessa.

• · · • · · • · · • · · • » · * 1 · • « • · · • · • · * « · »» » 30 83382

TAULUKKO III

Esimerkki 3A

Annos (uq WTPM/levy) Keskim.muutokset/levy S.D.

Vertailu D 49,3 3,4 33 51,3 9,1 66 50,5 7,0 99 50,8 5,2 132 51,5 5,3 165 53,8 10yl 198 48,3 4,6

Esimerkki 3B

Annos (uq WTPM/levy) Keskim.muutokset/levy S.D.

Vertailu 0 56 10,5 31.5 40 7,8 63 48,3 6,3 94.5 54,0 8,4 126 39 4,7 157,5 421,5 9,3 189 43 9,1

Esimerkki 3C

Annos (uq WTPM/levy) Keskim.muutokset/levy S.D.

Vertailu 0 48,3 £>,7 36 50,3 9.9 72 49,0 3,9 108 55,3 4,5 144 43,0 6,4 180 42,3 8,8 216 44,3 7,8 1

Keskipoikkeama 3i 83382

Esimerkki 4

Valmistettiin neljä kuviossa 2 esitetyn kaltaista tupakoin-tituotetta. Kussakin tuotteessa oli 10 mm:n puristettu hiilipolttoainelähde esimerkin 3A mukaisesti. Tämä polttoaine-elementti työnnettiin 3 mm:n verran esimerkissä 1 kuvatun kaltaisen, 70 mm:n pituisen alumiinifoliolla päällystetyn putken toiseen päähän. Polttoainelähdettä vasten työnnettiin 5 mm:n pituinen hiilihuopasubstraatti, joka oli leikattu raionhiilihuovasta, jota myy Fiber Materials Inc. Tämä substraatti kuormitettiin keskimäärin noin 97 mg:lla glyseriinin ja propyleeniglykolin 1:1 seosta, noin 3 mgslla nikotiinia ja noin 0,1 mgslla maku-aineiden seosta. 3 mmm pituinen annos sekoitettua tupakkaa työnnettiin vasten substraatin suun puoleista päätä. Foliopäällystetyn putken suun puoleiseen päähän sijoitettiin 3 mm pitkä selluloosa-asetaattisuodatin.

Näitä tuotteita poltettiin koneelle FTC määräysten mukaisesti. Näistä tuotteista saatu aerosoli kerättiin yhteen Cambridqe-tuppoon (133,3 mg WTPM), laimennettiin DMSQisea loppuväkevyyteen 1 mg WTPM per ml ja niiden • 'f ·1 Ames-vaikutus testattiin esimerkissä 3D kuvatulla tavalla : käyttämällä kutakin seuraavista lajeista: Salmonella ·. typhimurium TA 1535, 1537, 1538, 98 ja 100. Taulukossa .·1·. IV esitetyllä tavalla testatuista tuotteista kerätty :·# WTPM ei aiheuttanut mutageenista vaikutusta.

• · • · * · · • » » • » 1 · · * · · 32 83382

TAULUKKO IV

* TA 1535 * TA 1537

Annos Keskim.muutokset Annos Keskim.muutokset

Vertailu 0 16 Vertailu 0 14 25 13 25 13 50 14 50 14 75 17 75 11 100 14 100 13 125 12 150 14 # TA 1538 * TA 98

Annos Keskim.muutokset Annos Keskim.muutokset

Vertailu 0 15 Vertailu 0 61 25 13 25 62 50 22 50 47 75 16 75 42 100 20 100 44 125 19 125 39 150 19 150 40 TA 100 *

Annos Keskim.muutokset

Vertailu 0 110 25 109 50 105 75 99 100 107 125 108 150 109 ug WTPM/levy 33 83382

Esimerkki 5

Valmistettiin kuviossa 2 esitetty tupakointituote, jossa oli 10 mm:n puristettu hiilipolttoaine ja sen muoto oli kuviossa 2 esitetyn kaltainen, mutta mukana ei ollut tupakkaa. Polttoaine-elementti valmistetiin seoksesta, jossa oli 90 % PCB-G-aktiivihiiltä ja 10 S SCMC:tä sideaineena käytetyn kuormituksen ollessa noin 2273 kg. Polttoaine-elementtiin muodostettiin 1,02 mm:n pituussuuntainen kanava. Substraatti oli 10 mm pitkä huokoinen hiilitulppa, joka oli valmistettu Union Carbide'n PC-25:stä. Siinä oli 0,74 mm:n porattu aksiaalinen reikä ja se kuormitettiin 40 mm:llä polypropyleeniglykolin ja glyserolin (1:1) seosta. Esimerkissä 1 esitetyn kaltainen foliopäällystetty putki ympäröi 2 mm:n matkalta polttoaine-elementin takaosaa ja muodosti suukappaleen. Tuotteessa ei ollut suodatinta, mutta se käärittiin tavanomaiseen savukepaperiin. Tuotteen kokonaispituus oli 80 mm.

Tämän tuotteen keskimääräiset huippulämpötilat on esitetty kuviossa 10 merkinnöillä "imaisu" ja "kyteminen". Esitetyllä tavalla lämpötila laskee tasaisesti polttoaine-elementin ·*.:.· takapään ja suun puoleisen pään välillä. Tämä varmistaa sen, että käyttäjä ei koe epämiellyttävää palamisaistimusta *:* käyttäessään keksinnön mukaista tuotetta.

Esimerkki 6

Valmistettiin kuvion 3 suoritusmuodon mukainen tupakointi-tuote. Polttoaine-elementti oli 19 mm pitkä puuhiilipilli, jossa ei ollut pitkittäiskanavia. 13 mm polttoaine-elementin sisään oli upotettu halkaisijaltaan 3,2 mm ja pituudeltaan : *· 28 mm oleva alumiinisauva. Substraatin lävistävään alumiini- sauvan osaan oli leikattu neljä kehäuraa, jotka olivat : 90° toisistaan erillään ja joiden mitat olivat 9 mm x 0,64 ···_ mm. Substraatti oli 8 mm:n pituinen pala Union Carbide'n 34 83382 PC-25-hiiltä. Alumiinisauvan urat ulottuivat noin 0,5 mm substraatin pään yli polttoainetta kohti. Substraatti kuormitettiin 150 mg:lla glyserolia. Samanlainen folio-päällystetty putki kuin esimerkissä 1 esitetty, ympäröi polttoaine-elementin takaosaa. Polttoaine-elementin palamattoman pään ja substraatin väliin jätettiin rako. Foliopääl-lysteisen putken läpi leikattiin sarja reikiä tämän raon alueelle ilmavirtauksen mahdollistamiseksi. Samanlainen tupakointituote valmistettiin varustamalla se puristetulla hiilipolttoaineella.

Esimerkki 7

Valmistettiin kuviossa 4 esitetyn kaltainen tupakointituote polttoainelähteen ollessa karbonoitua puuvillakuitua.

Neljä puuvillusäietta punottiin tiukasti yhteen puuvillalangalla halkaisijaltaan noin 10,2 mm olevan köyden muodostamiseksi. Tämä materiaali sijoitettiin typpi-ilmakehäuuniin, joka kuumennettiin 950°Cseen. Kesti noin 1 1/2 tuntia saavuttaa tämä lämpötila, jota sitten pidettiin yllä puoli tuntia. Tästä pyrolysoidusta materiaalista leikattiin sitten 16 mm:n pala käytettäväksi polttoaine-elementtinä. Elementin läpi tehtiin 2 mm:n aksiaalinen reikä 16 pisto-laitteen avulla. Polttoaine-elementti työnnettiin 2 mm:n verran esimerkissä 1 kuvatun kaltaisen 20 mm pitkän folio-päällystetyn putken sisään. Foliopäällysteiseen putkeen työnnettiin 100 mg Union Carbide PC-25 raemaisessa muodossa, joka sisälsi 60 mg 1:1 propyleeniglykoli-glyseroliseosta.

5 mm pitkä, noin 60 mg:n tupakka-annos sijoitettiin välittömästi rakeisen substraatin taakse foliopäällystettyyn putkeen. 48 mm pitkä rengasmainen selluloosa-asetaattiputki, jonka sisässä oli sisähalkaisijaltaan 4,5 mm oleva poly-propyleeniputki, työnnettiin noin 3 mm foliopäällystetyn putken sisään. Toinen, pituudeltaan 50 mm oleva folio-päällystetty putki työnnettiin selluloosa-asetaattiputken päälle niin pitkälle, että se asettui vasten 20 mm:n foliopäällystettyä putkea. Tämän toinen foliopäällystetyn 35 8 3 3 8 2 putken päähän työnnettiin 5 mm pitkä seiluloosa-asetaatti-suodatin. Kokonaispituus oli 84 mm. Sytettynä tämä tuote muodosti huomattavia määriä tupakalla maustettua aerosolia ensimmäisen kuuden imaisun aikana.

Esimerkki 8

Valmistettiin kuviossa 5 esitetty tupakointituote, jossa oli olennaisesti esimerkissä 7 esitetyn kaltainen 15 mm pitkä kuitumainen polttoaine-elementti. Makrokapseli 52 muodostettiin 15 mm pitkästä palasta 0,10 mm paksua alumiinifoliota, joka taitettiin 12 mm pitkän kapselin muodostamiseksi. Tämä makrokapseli täytettiin löysästi 100 mg:lla granuloitua PC-60, joka on Union Carbide'lta saatu hiili ja 50 mg:lla sekoitettua tupakkaa. Raemainen hiili impregnoitiin 60 mg:lla propyleeniglykolin ja glyserolin 1:1 seosta. Makrokapseli, polttoaine-elementti ja suukappale yhdistettiin 85 mm pitkällä palalla tavanomaista savukepaperia

Esimerkki 9

Valmistettiin kuvion 6 suoritusmuodon mukainen tupakoin-: tituote, jossa oli 7 mm pitkä puristettu hiilipoltto- -·- aine-elementti, joka sisälsi 90 % PXC-hiiltä ja 10 % . SCMCstä. Pitkittäiskanavan halkaisija oli 1,02 mm. Tämä :·* polttoainetulppa työnnettiin 17 mm pitkään alumiinifoliolla . päällystettyyn putkeen siten, että 3 mm polttoaine-elementtiä oli putken sisällä. 0,089 mm:n alumiinifoliolevy, jonka halkaisija oli 8 mm ja siinä halkaisijaltaan 1,24 mm oleva keskireikä, työnnettiin putken toiseen päähän ja edelleen vasten polttoainelähteen päätä.

Union Carbide'n PG-60-hiili granuloitiin ja seulottiin _·* : osaskokoon -6 - +10 mesh. 80 mg tätä materiaalia käytettiin substraattina ja tähän substraattiin kuormitettiin 80 36 8 3 3 8 2 mg glyseriinin ja propyleeniglykolin 1:1 seosta. Impregnoidut rakeet työnnettiin folioputkeen ja asetettiin lepäämään vasten polttoainelähteen päässä olevaa foliolevyä. 50 mg sekoitettua tupakkaa sijoitettiin löysästi vasten substraattirakeita. Tupakan suun puoleisessa päässä työnnettiin folioputkeen lisäfoliolevy, jossa oli 1,24 mm oleva keskireikä. Pitkä ontto selluloosa-asetaattisauva, jossa oli esimerkissä 7 kuvatun kaltainen ontto polypro-pyleeniputki, työnnettiin 3 mm : n verran foliopäällystettyyn putkeen. Toinen foliopäällystetty putki työnnettiin sellu-loosa-asetaattisauvan päälle 17 mm:n foliopäällystetyn putken päätä vasten.

Tämä tuote tuotti 11,0 mg aerosolia kolmella ensimmäisellä imaisulla "poltettuna" FTC-määräysten mukaisesti. Kokonais-aerosolituotto yhdeksän imaisun aikana oli 24,9 mg.

Esimerkki 10

Valmistettiin tupakointituote, jonka polttoaine-elementti ja substraatin rakenne olivat kuviossa 7 esitetyn kaltaiset ja käytettiin 15 mm pitkää rengasmaista puristettua hiilipolt-toaine-elementtiä, jonka sisähalkaisija oli noin 4 mm ja ulkohalkaisija noin 8 mm. Polttoaineen valmistukseen käytettiin 90 % PCB-G-aktiivihiiltä ja 10 S SCMC:tä. Substraatti oli 10 mm pitkä kappale Union Carbide PC-25-hiiltä, jonka ulkohalkaisija oli noin 4 mm. Substraatti kuormitettiin 55 mg:lla 1:1 glyseriini/propyleeniglykoli-seosta ja työnnettiin polttoaineen päähän lähemmäksi tuotteen suun puoleista päätä. Polttoaine/substraatti-yhdistelmä työnnettiin 7 mtn:n verran 70 mm:n folio-päällystettyyn putkeen, jonka suun puoleisessa päässä oli lyhyt selluloosa-asetaattisuodatin. Tuotteen pituus oli noin 77 mm.

Tuote muodosti huomattavia määriä aerosolia kolmella ensimmäisellä imaisulla ja koko polttoaine-elementin käyttöiän ajan.

Claims (14)

37 83382

1. Pitkänomainen tupakointituote, johon kuuluu: (a) palava hiilipitoinen polttoaine-elementti (10) sijoitettuna tupakointituotteen sytytyspäähän; (b) polttoaine-elementtiin yhdistetty, fyysisesti erillinen aerosolin muodostusosa (12) järjestettynä vastaanottamaan lämpöä polttoaine-elementistä tupakoinnin aikana; (c) elimet (26) aerosolin muodostusosan (12) tuottaman aerosolin siirtämiseksi käyttäjälle, tunnettu siitä, että palavan polttoaine-elementin (10) pituus ennen tupakointia on vähemmän kuin noin 30 mm ja sen tiheys on ainakin 0,5 g/cm^.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti (10) ja aerosolin muodostusosa (12) ovat johtavassa lämmönvaihtosuhteessa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tuote, tunnettu siitä, että se muodostaa märän kokonaishiukkasaineksen, jolla Ames-testillä mitattuna ei ole mutageenista vaikutusta.

: 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tuote, tun nettu siitä, että polttoaine-elementin pituus on alle 20 mm.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementin (10) pituus on alle 1 5 mm.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementissä (10) on useita sen : ‘ : läpi pituussuunnassa ulottuvia kanavia (16). 38 83382

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen tupakointituote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti sisältää hiiltä vähintään 20 painoprosenttia.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen tupakointituote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti sisältää hiiltä vähintään 50 painoprosenttia.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen tupakointituote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti sisältää hiiltä vähintään 65-70 painoprosenttia.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-19 mukainen tuote, tunnettu siitä, että tuote muodostaa ainakin noin 0,6 mg märkää kokonaishiukkasmaista ainesta kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa sitä FTC-määräysten mukaisesti.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tuote, tunnettu siitä, että tuote muodostaa ainakin noin 1,5 mg märkää koko-naishiukkasainesta kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa sitä FTC-määräysten mukaisesti.

| : 12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen tuote, tunnettu siitä, että tuote muodostaa keskimäärin ainakin noin 0,8 mg märkää kokonaishiukkasainesta per imaisu ainakin kuuden imaisunajan poltettaessa sitä FTC-määräysten mukaisesti.

13. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tuote, tunnet-t u siitä, että siihen kuuluu lisäksi tupakka-annos (28), joka on sijoitettu polttoaine-elementin (10) suun puoleisen pään ja tuotteen suun puoleisen pään väliin, tupakka-annoksen (28) ollessa järjestetty siten, että kuumat höyryt imaistaan tupakka-annoksen läpi haihtuvien komponenttien uuttamiseksi ja höyrystämiseksi ilman tarvetta polttaa tupakkaa. 39 83382

14. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tuote, tunnet-t u siitä, että polttoaine-elementti (10) ei muodosta olennaisesti lainkaan näkyvää sivuvirtaussavua kytemisen aikana. 40 83382