HU202390B - Smoking cigarette imitation - Google Patents

Description

A találmány tárgya füstölő cigarettautánzat, közelebbről, a találmány tárgya olyan cigarettautánzat, amely a dohányfüsthöz hasonló aeroszolt szolgáltat, füstje azonban csak minimális mennyiségű tökéletlenül elégett terméket vagy pirolízisterméket tartalmaz.

Az elmúlt években, különösen, az utóbbi 20-30 évben számos füstölő cigarettautánzatot javasoltak, azonban e termékek egyikével sem értek el kereskedelmi sikert.

A 4 340 072 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban például olyan cigarettakészítményt ismertetnek, amely egy központi levegőjáratot tartalmazó üzemanyagrúdból és a száj felőli végen aeroszolképző anyagot tartalmazó kamrából áll. Az üzemanyagrúd előnyösen öntéssel vagy sajtolással formázott dohánypor, vagy dohánypótló anyag, de lehet dohány, vagy dohánypótló anyag és szén keveréke, vagy nátrium-karboxi-metil- cellulóz és szén keveréke is. Az aeroszolképző anyag vagy nikotintartalmú anyag, vagy triacetin illatanyag vagy benzilbenzolát granulátum vagy mikrokapszula. A fenti készítmény égése közben a levegő bejut a levegőjáratba, ahol keveredik az égő üzemanyagrúd égési gázaival. Az így képződött forró gázok azután elroncsolják a granulákat vagy mikrokapszulákat, és az illékony anyag szabaddá válik. Ez az anyag aeroszolt képez és/vagy bejut az aeroszol-főáramlatba.

Az ismert cigarettakészítmény üzemanyagrúdja szokásos hosszúságú, azaz 50 mm, vagy annál hosszabb, így várhatóan ez a cigarettakészítmény nem szolgáltat annyi aeroszolt az aeroszolképző anyagból, amennyi különösen az első szippantásoknál elegendő lenne. A mikrokapszulák vagy granulák alkalmazása tovább csökkenti az aeroszolképződést, mivel a falanyag elroncsolásához is hő szükséges. További hátránya a fenti, ismert cigarettáknak, hogy mivel az üzemanyagegység és az aeroszolképző egység között konvektív hőcsere van - azaz a forró gázokat átáramoltatják az üzemanyagegység égő végéből az aeroszolképző kamrába - jelentős hőveszteséggel kell számolni, így kevesebb aeroszolt szolgáltat. Ezenkívül, a teljes aeroszol-képződés a dohány, vagy dohánypótló anyagok használatától függ, amelyekből jelentős mennyiségű pirolízistermék keletkezik a mellékáramlatú füstben, és ez nemkívánatos az ilyen típusú cigarettáknál.

Mint említettük, a több évtizedes fáradozás ellennére jelenleg nincs kereskedelmi forgalomban olyan füstölő cigarettautánzat, amely a szokásos cigarettázás előnyeit és kellemetlenségét biztosítja tökéletlenül elégett termékek vagy pirolízistermékek jelentős mennyiségének keletkezése nélkül.

A találmány olyan füstölő cigarettautánzatra vonatkozik, amely mind kezdetben, mind a készítmény hasznos élettartama során jelentős mennyiségű aeroszol képzésére képes, az aeroszolképző anyag jelentősebb hőbomlása és pirolízistermékek vagy tökéletlen égésből származó termékek megjelenése nélkül, és lényeges mennyiségű oldalirányú füstáramlás nélkül. A találmány szerinti füstölő cigarettautánzat lehetővé teszi a fogyasztó számára a cigarettázás kellemes érzését dohány elégetése nélkül is.

Ezek és a további előnyök megvalósíthatók egy olyan, hosszúkás cigaretta-típusú füstölő készítmény útján, amely egy éghető - előnyösen széntartalmú 2 üzemanyagegységet tartalmaz egy fizikailag elkülönített aeroszolképző eszközzel egyesítve, amely az üzemanyagegységgel vezetési hőkicserélő kapcsolatban áll. Meggyújtás után az üzemanyagegység hőt fejleszt, amelyet felhasználunk az aeroszolképző anyag (vagy anyagok) elpárologtatására az aeroszolképző eszközben. Ezek az illékony anyagok - a szokásos cigarettafüsthöz hasonlóan - a száj irányában áramlanak, és - különösen szippantás közben - a fogyasztó szájába jutnak.

Az üzemanyagegység előnyösen 30 mm-nél, még előnyösebb 15 mm-nél rövidebb, sűrűsége legalább 0,5 g/cm³, és egy vagy több hosszanti járatot tartalmaz. Az aeroszolképző eszköz előnyösen egy hővel szemben stabilis szubsztrátumot tartalmaz, amely egy vagy több aeroszolképző anyagot foglal magában. Az üzemanyag és az aeroszolképző közötti hőkicserélő kapcsolatot előnyösen úgy érjük el, hogy egy hővezető egységet - például fémfóliát - iktatunk be, amely hatékonyan vezeti vagy szállítja a hőt az égő üzemanyagegységtől az aeroszolképző eszközhöz. Ez a hővezető egység előnyösen az üzemanyagegységgel és az aeroszolképző eszközzel legalább a kerületi felszínük egy részén körkörösen érintkezik. Ezen kívül - legalább az üzemanyagegység egy része előnyösen egy kerületi szigetelőrésszel - például köpennyel vagy szigetelő rostokkal - van ellátva, ez a köpeny előnyösen rugalmas, vastagsága legalább 0,5 mm, csökkenti a sugárirányú hőveszteséget, és elősegíti a hő megtartását és irányítását az üzemanyagegységtől az aeroszolképző eszköz irányába. A szigetelőrész előnyösen legalább az üzemanyagegység egy részét beburkolja, és még előnyösebben legalább részben bevonja az aeroszolképző eszközt is.

Mivel az üzemanyagegység előnyösen viszonylag rövid, azért a forró, égő tűzkúp mindig az aeroszolképző eszközhöz közel van, s így hőátvitel és az aeroszol képződése is maximálissá válik, különösen akkor, ha hővezető egységet is alkalmazunk. Mivel viszonylag kis tömegű szubsztrátumot vagy vivőanyagot alkalmazunk aeroszolképző eszközként - a rövid üzemanyagegységhez szoros közelségben - így az aeroszol termelése fokozódik, mivel a szubsztrátum hőfelvevő hatása minimális. Mivel az aeroszolképző anyag fizikailag el van különítve az üzemanyagegységtől, lényegesen alacsonyabb hőmérséklet hatása alá kerül, mint amilyen az égő tűzkúpban fennáll, és így az aeroszolképző anyag termikus bomlásának a lehetősége minimálisra csökken. Ezen túlmenően, ha különösen előnyösen széntartalmú üzemanyagegységet alkalmazunk - amely illékony szerves anyagoktól lényegében mentes - akkor a tökéletlen égésből származó termékek és a pirolízistermékek kiküszöbölődnek, és a lényeges mennyiségű oldalirányú füst képződése is megszűnik.

A találmány szerinti füstölő cigarettautánzat normális körülmények között egy szájjal érinktkező résszel (szopókával) van ellátva, amely egy hosszanti járatot foglal magában, mely az aeroszolképző eszköz által termelt illékony anyagot a fogyasztóhoz juttatja. A találmány szerinti cigarettautánzatnak előnyösen ugyanolyan méretei vannak, mint egy szokásos cigarettának, és ennek eredményeként a szájjal érintkező rész (szopóka) és az aeroszol képző eszköz általában a cigarettautánzat hosszának több mint a felére ki-21

HU 202390 Β terjed. Lehet azonban a találmány szerinti cigarettautánzat olyan elrendezésű is, hogy az üzemanyagegység és az aeroszolképző eszközhöz nem csatlakozik beépített, szájjal érintkező rész (szopóka), és az aeroszolt szállító járat; ilyen esetben elkülönített, eltávolítható (eldobható) vagy ismételten használható, szájjal érintkező részt (szopókát) alkalmazhatunk.

A találmány szerinti füstölő cigarettautánzat dohánytöltetet is tartalmazhat, amelyet úgy alkalmazhatunk, hogy az aeroszolhoz dohányaromaként használjuk. A dohányt előnyösen az aeroszolképző eszköz száj felőli végére helyezzük, vagy az aeroszolképző anyag vivőanyagával keverjük. A találmány szerinti cigarettautánzatba aromaanyagokat is foglalhatunk azzal a céllal, hogy a fogyasztóhoz jutó aeroszolt illatosítsuk.

A találmány előnyös megvalósítása esetén a füstölő cigarettautánzat legalább 0,6 mg aeroszolt képes szolgáltatni - összes nedves, szemcsés anyagban mérve az első három szippantás során - ha a füstölés „FTC” füstölési (dohányzási) feltételek között végezzük. [Az „FTC” dohányzási szabvány abban áll, hogy két másodpercig szippantunk (35 ml összes térfogatban), majd 58 másodperces szünetet tanunk.] A találmány még előnyösebb megvalósítása esetén a füstölő cigarettautánzat az első három szippantás során 1,5 mg, vagy még ennél is több aeroszolt szolgáltat. A találmány legelőnyösebb megvalósítása esetén a füstölgő cigarettautánzat 3 mg vagy ennél is több aeroszolt képes szolgáltatni az első szippantás során, ha a füstölést, „FTC” dohányzási feltételek mellett végezzük. Ezen felül, a találmány előnyös megvalósítása esetén a füstölő cigarettautánzat átlagosan legalább 0,8 mg nedves, szemcsés anyagot szolgáltat szippantásonként, legalább hat szippantáson át, előnyösen legalább 10 szippantáson át „FTC” dohányzási feltételek megtartása mellett.

A találmány szerinti füstölő cigarettautánzat képes továbbá olyan aeroszol képzésére, amely kémiailag egyszerű, lényegében a szén oxidjaiból, levegőből és vízből áll, valamint a kívánt aromanyagokat vagy más kívánt illékony anyagokat és nyomnyi mennyiségben egyéb anyagokat tartalmaz. Az aeroszolnak előnyösen nincsen mutagén hatása; ezt az alábbiakban részletezett Ames-féle módszerrel vizsgáltuk. Továbbá, a cigarettautánzat lényegében hamumentessé tehető, s így a fogyasztónak a használat során nem kell a hamut eltávolítania.

Az alábbiakban - kizárólag e szabadalmi bejelentés céljára - „aeroszolon” látható vagy láthatatlan gőzöket, gázokat, részecskéket és ezekhez hasonló anyagokat értünk, és különösen olyan komponenseket, amelyeket a fogyasztó „füstszerűnek” észlel, és amelyek az üzemanyagegységből származó hő hatására az aeroszolképző eszközben lévő vagy a cigarettautánzatban más helyen lévő anyagokból képződnek. Ezen meghatározás értelmében az „aeroszol” fogalom illékony aromaanyagokat és/vagy farmakológiai vagy fiziológiai szempontból hatásos anyagokat is magában foglalhat, tekintet nélkül arra, hogy ezek látható aeroszolt képeznek-e vagy sem.

Az alábbiakban a „vezetési hőkicserélő kapcsolaton” az aeroszolképző eszköznek és az üzemanyagegységnek olyan fizikai elrendezését értjük, amelynek következtében vezetés útján hő megy át az üzemanyagegységből az aeroszolképző eszközre, lényegében az üzemanyagegység égési periódusa során. A vezetési hőkicserélő kapcsolat úgy érthető el, hogy az aeroszolképző eszközt az üzemanyagegységgel érintkezve és az üzemanyagegység égő szakaszához szoros közelségben helyezzük el, és/vagy egy hővezető egységet alkalmazunk, amely a hőt az üzemanyagegységből az aeroszolképző eszközre továbbítja. A megvalósítás során előnyösen mindkét vezetési hőátvivő módszert alkalmazzuk.

Az alábbiakban a „széntartalmú” meghatározás elsősorban szénre vonatkozik.

Az alábbiakban a „szigetelőköpeny” („szigetelő eszköz”) minden olyan anyagra vonatkozik, amely elsősorban szigetelőként hat. Ezek az anyagok a felhasználás során előnyösen nem égnek, azonban lehetnek lassan égő széntermékek vagy ezekhez hasoló anyagok, valamint olyan anyagok, amelyek a használat során megolvadnak, így páldául alacsony hőmérsékleten olvadó üvegrostok. A szigetelők hővezetőképessége W/mK mértékben megadva 21-nél kevesebb, előnyösen 10-nél kisebb, legelőnyösebben 2,1-nél is kevesebb. [Lásd: Hackh’s Chemical Dictionary, 34. old. (4. kiadás, 1969); valamint Lange’s Handbook of Chemistry, 10, 272 (11. kiadás, 1973)].

A találmány szerinti füstölő cigarettautánzatot a csatolt rajzokban és az alább következő részletes leírásban mutatjuk be.

A rajzok rövid magyarázata

Az 1-9. ábrák a találmány különböző megvalósítási formáinak hosszmetszetét mutatják be.

Az 1A. ábra az 1. ábrán bemutatott megvalósítási forma keresztmetszete az 1. ábrán lévő 1A-1A vonal mentén.

A 2A. ábra a 2. ábrán bemutatott megvalósítási mód módosított, szűkített üzemanyagegység hosszmetszete.

A 3A. ábra a 3. ábrán bemutatott megvalósítási forma keresztmetszete a 3. ábrán látható 3A-3A vonal mentén.

A 10. ábra bemutatja az 5. példában ábrázolt füstölő cigarettautánzat átlagos csúcshőmérsékleti profilját használat közben.

A találmány megvalósítási formáját az 1. ábra mutatja. Ennek értelmében a cigarettautánzatnak az átmérője előnyösen azonos egy szokásos cigaretta átmérőjével, és magában foglal egy rövid, éghető széntartalmú 10 üzemanyagegységet, egy ezzel határos 12 aeroszolképző eszközt és egy fóliával bélelt 14 papírcsövet, amely a cigarettautánzat 15 szájjal érintkező részét (szopókáját) képezi. E megvalósítási₅formában a 10 üzemanyagegység egy „fuvócső” alakú növényi szén, azaz elszenesített fa, amely öt, hosszanti irányban elhelyzekdő 16 járatot tartalmaz, (lásd az 1A. ábrát). A 10 üzemanyagegység körülbelül 20 mm hosszúságú, és adott esetben cigarettapapírral burkolható a faszénből álló üzemanyag meggyújtásának tökéletesítésére. Ez a papír ismert égést elősegítő adalékokkal kezelhető.

A 12 aeroszolképző eszköz számos 20 üveggyöngyöt foglal magában, amelyek aeroszolképző anyaggal (anyagokkal) vannak bevonva - például glicerinnel. Ezeket az üveggyöngyöket egy 22 porózus lemez tartja egyhelyben, amely cellulóz-acetátból készíthető.

HU 202390 Β

Ez a 22 porózus lemez ellátható egy sor kerületi barázdával, amelyek járatokat alkotnak a 22 porózus a lemez és a fóliával bélelt 14 papírcső között.

A fóliával bélelt 14 papírcső, amely a találmány szerinti cigarettautánzat 15 szájjal érintkező részét (szopókáját) képezi, körülveszi a 12 aeroszolképző eszközt és a 10 üzemanyagegységet, hátsó, nem égő végét. A cső egyszersmind egy 26 aeroszolszállító járatot is tartalmaz a 12 aeroszolképző eszköz és a cigarettautánzat 15 szájjal érintkező része között.

A fóliával bélelt 14 papír cső jelenléte - amely a 10 üzemanyagegység nem égő végét a 12 aeroszolképzővel összekapcsolja - egyszersmind fokozza a hőátadást a 12 aeroszolképző eszköz irányába. A fólia elősegíti a tűzkúp kialvását. Ha csupán egy csekély mennyiségű, el nem égett üzemanyag visszamarad, akkor a hőveszteség a fólián át hőcsapdaként működik, és elősegíti a tűzkúp kialvását.

A találmány szerinti cigarettautánzatban alkalmazott fólia tipikus formája egy 0,0089 mm vastagságú alumíniumfólia; azonban az alkalmazott fém vastagsága és/vagy típusa változtatható a hőátvitel megkívánt mértéke szerint. Más hővezető egységek - például Grafoil (beszerezhető az Union Carbide cégtől) - is alkalmazhatók.

Az 1. ábrában bemutatott cigarettautánzat kívánt mennyiségű 28 dohányt is tartalmaz, amely hozzájárul az aeroszol aromájához. Ez a 28 dohány elhelyezhető a 22 porózus lemez száj felőli oldalán, amint ezt az

1. ábra mutatja, vagy elhelyezhető a 20 üveggyöngyök és a 22 lemez között. Elhelyezhető továbbá az 26 aeroszolszállító járatban megfelelő távolságban a 12 aeroszolképző eszköztől.

A 2. ábrában bemutatott megvalósítási forma szerint a rövid 10 üzemanyagegység préselt szénrúd, amely körülbelül 20 mm hosszúságú, és egy tengelymenti 16 járattal van ellátva. Egy másik mód szerint az üzemanyag elszenesített rostokból is állhat, és előnyösen ugyancsak tartalmaz egy tengelymenti 16 járatot. E megvalósítási forma értelmében a 12 aeroszolképző eszköz egy hőstabilis, hővezető, széntartalmú 30 szubsztrátumot - például porózus szenet - tartalmaz, amely impregnálva van egy vagy több aeroszolképző anyaggal. Ez a 30 szubsztrátum ellátható adott esetben egy 32 tengelymenti járattal, amint ezt a 2. ábra mutatja. E megvalósítási forma 28 dohányt is tartalmaz, amelyet előnyösen a 30 szubsztrátum száj felőli oldalán helyezünk el. A kedvezőbb külalak céljából a cigarettautánzat egy nagy porozitású cellulóz-acetát 34 szűrőt is tartalmaz, amely ellátható kerületi 36 barázdákkal abból a célból, hogy járatokat biztosítsunk az aeroszol szémára a 34 szűrő és a 14 papircső között. Adott esetben - amint ezt a 2A. ábra mutatja - a 10 üzemanyagegység égő 11 vége beszűkíthető a könnyebb gyulladás céljából.

A találmány szerinti cigarettautánzat 3. ábrán bemutatott megvalósítási formája egy rövid, éghető, széntartalmú 10 üzemanyagegységet tartalmaz, amelyet a 12 aeroszolképző eszközzel egy hővezető 99 rúd és egy fóliával bélelt 14 papírcső köt össze, amely a cigarettautánzat 15 szájjal érintkező részéhez vezet. E megvalósítási forma szerint a 10 üzemanyagegység egy fuvócső alakú faszén vagy préselt vagy extrudált szénrúd - vagy egyéb széntartalmú üzemanyagforrás - lehet.

A 12 aeroszolképző eszköz magában foglal egy hővel szemben stabilis, széntartalmú 30 szbsztrátumot

- így például egy porózus szénből álló tömböt amely aeroszolképző anyaggal vagy anyagokkal van impregnálva. Ez a kiviteli alak magában foglal továbbá egy üres 97 térséget a 10 üzemanyagegység és a 30 szubsztrátum között. A fóliával bélelt 14 papír cső azon része, amely ezt az üres 97 térséget körülveszi, több kerületi 1(X) furatot tartalmaz, amelyek lehetővé teszik, hogy elegendő levegő jusson az üres 97 térségbe, s így megfelelő nyomásesés keletkezzék.

Amint a 3. és 3A. ábrák mutatják, a hővezető eszköz egy hővezető 99 rúdból és a fóliával bélelt 14 papír csőből áll. A 99 rúdnak - amelyet előnyösen alumíniumból alakítunk ki - legalább egy, előnyösen 2-5 kerületi 96 barázdája van, ami lehetővé teszi a levegő áthaladását a szubsztrátumon keresztül. A 3. ábrán bemutatott cigarettautánzatnak az az előnye, hogy az üres 97 térségbe vezett levegő kevesebb szén-oxidációs terméket tartalmaz, mert nem szívódik át az égő üzemanyagon.

A 4. ábrán bemutatott kiviteli forma egy rostos szén 10 üzemanyagegységből áll: például elszenesített gyapotból vagy műselyemből. A 10 üzemanyagegységben helyezkedik el a tengelymenti, egyetlen 16 járat. Az aeroszolképző eszköz 38 szubsztrátuma szemcsés, hővel szemben ellenálló szén. A 38 szubsztrátum mögött közvetlenül van elhelyezve a 28 dohány. A cigarettautánzatnak ez a kiviteli alakja egy cellulóz-acetát 40 csővel van ellátva az előző kiviteli alakokban alkalmazott, fóliával bélelt cső helyett. Ez a 40 cső magában foglal egy gyűrűalakú 42 szakaszt, mely cellulóz-acetátból áll, és egy műanyagból, például polipropilénből készült 44 csövet vesz körül. Ennek az egységnek a 15 szájjal érintkező részén helyezkedik el egy csekély hatékonyságú cellulózacetátból készíttet 45 szürődugasz. A cigarettautánzatot teljes hosszában 46 cigarettapapírral vonjuk be. Parafát vagy fehér festék 48 bevonatot alkalmazhatunk a cigarettautánzat 15 szájjal érintkező részén a cigarettavég utánzása céljából. A papír belső oldalára 50 fém fóliát helyezünk a cigarettautánzat 10 üzemanyagegység felőli végén. Ez a csík előnyösen a 10 üzemanyagegység hátsó részétől a 28 dohány száj felőli részéig terjed; alkothat egy egységet a papírral, vagy lehet egy külön rész, amelyet a papírbevonat felvitele előtt helyezünk el.

Az 5. ábrán bemutatott kiviteli forma a 4. ábrán bemutatott kiviteli alakhoz hasonló. E kiviteli alakban a 12 aeroszolképző eszközt egy alumínium 52 makrokapszulából alakítjuk ki, amely szemcsés szubsztrátummal van töltve, vagy - amint ezt a rajz mutatja

- egy szemcsés 54 szubsztrátum és 56 dohány keveréke. Az 52 makrokapszula az 58 és 60 végződésein hullámosított, hogy bezárja az anyagot és meggátolja az aeroszolképzőből való eltávozását. A hullámosított 58 végződés - az üzemanyagegység oldalán - előnyösen határos a 10 üzemanyagegység hátsó oldalával, s ezáltal a vezetési hőátvitelt biztosítja. Az 58 végződés által képzett üres 62 térség is gátolja a 12 aeroszolképzőből az anyag eltávozását a 10 üzemanyagegység irányában. Az 59 és 61 hosszanti járatok biztosítják a levegő és az aeroszol áthaladását. Az 52 makrokapszula és a 10 üzemanyagegység egy

HU 202390 Β szokásos 47 cigarettapapírral - amint a rajz mutatja - vagy egy perforált kerémiapapírral vagy fóliacsíkkal egyesíthető. Ha cigarettapapírt használunk, akkor az üzemanyagegység hátsó végéhez közel eső 64 csíkot nátrium-szilikáttal vagy más ismert anyaggal kell kezelni, amely a papír égését kioltják. A cigarettautánzatot teljes hosszában a szokásos 46 cigarettapapírral burkoljuk.

A 6. ábra egy más kiviteli alakot ábrázol, amely préselt, szén 10 üzemanyagegységet tartalmaz. E kiviteli alakban a 10 üzemanyagegységnek kúposra kialakított égő 11 vége van a könnyebb gyulladás végett, továbbá szűkített hátsó 9 vége van, amely könnyen illeszkedik a cső alakú 66 fóliaburkolatba. A 10 üzemanyagegység hátsó 9 végével határos egy 68 alumíniumlemez, amelyben egy központi 70 furat van. Egy második 72 alumíniumlemez a 74 furattal a 12 aeroszolképző száj felőli oldalán helyezkedik el. Ezek között van a 76 szemcsés anyag és a 78 dohány keveréke. A 66 fóliaburkolat, amely a 10 üzemanyagegységgel érintkezik, kinyúlik a második 72 alumíniumlemez mögé. Ez a kiviteli alak magában foglal továbbá egy üreges cellulóz-acetát 42 szakaszt egy belső polipropilén 44 csővel együtt, továbbá egy cellulóz-acetát 45 szűrődugaszt tartalmaz. E cigarettautánzatot teljes hosszában előnyösen 46 cigarettapapírral burkoljuk.

A 7. ábrában bemutatott kiviteli forma szerint egy 80 szubsztrátumot alkalmazunk, amely a 10 üzemanyagegység terjedelmes 82 üregébe van ágyazva. E kiviteli alakban a 10 üzemanyagegységet előnyösen extrudált szénből alakítjuk ki, és a 80 szubsztártum általában viszonylag merev, porózus anyag. E cigarettautánzatot teljes hosszában a szokásos 46 cigarettapapírral burkoljuk. E kiviteli alak tartalmazhat továbbá egy 84 fóliacsíkot, amely a 10 üzemanyagegységet összekapcsolja a cellulóz-acetát 40 csővel, és elősegíti az üzemanyag kialvását.

A 8. és 9. ábrákban bemutatott kiviteli formák egy éghetetlen 86 szigetelőköpenyt tartalmaznak a 10 üzemanyagegység körül, amely a 10 üzemanyagegységben a hőt szigeteli és koncentrálja. E kiviteli formák elősegítik továbbá, hogy az égő tűzkúp tüzet okozó veszélye csökkenjen.

A 8. ábrában bemutatott kiviteli alak szerint a 10 üzemanyagegység és a 30 szubsztrátum egy gyűrűszerű 86 szigetelő köpenyen vagy csövön belül helyezkednek el, amely utóbbiak szigetelő rostokból például kerámiai vagy üvegrostokból - készülnek. A kerámiai rostok helyett éghetetlen szén- vagy grafitrostot is alkalmazhatunk. A 10 üzemanyagegység előnyösen egy extrudált széntömb, amely 16 furatot tartalmaz. Az ábrában bemutatott kiviteli alakban az égő 11 vég egy kissé kiterjed a 86 szigetelő köpeny élén túl, az égés megkönnyítése céljából. A 30 szubsztrátum szilárd, porózus szén, azonban más típusú 30 szubsztrátumok is alkalmazhatók. A 30 szubsztrátumot és a 10 üzemanyagegység hátulsó részét egy darab 87 alumíniumfólia veszi körül. Amint a rajz mutatja, ez a köpennyel ellátott 10 üzemanyagegység 30 szubsztrátum-egység csatlakozik a 15 szájjal érintkező részhez (szopókához); hosszúkás cellulóz-acetát 40 cső szokásos 46 cigarettapapírból készült burkolattal van bevonva. A 86 szigetelő köpeny kiterjed a 30 szubsztrátum száj felőli oldaláig, azonban helyettesítheti a cellulóz-acetát 42 szakaszt is. A 9. ábrában bemutatott kiviteli alak szerint az 5. ábrában bemutatott alumínium 52 makrokapszulát alkalmazzuk, amely magába zárja a szemcsés 54 szubsztrátumot és a 56 dohányt. Ezt a 52 makrokapszulát előnyösen teljes egészében a 86 szigetelő köpenyen belül helyezzük el. A 10 üzemanyagegység égő 11 vége nem terjed túl a 86 szigetelő köpeny elülső végén. Az 52 makrokapszula és a 10 üzemanyagegység hátsó szakasza előnyösen alumíniumfóliával van körülvéve a 8. ábrában bemutatott módon.

Másik megoldás szerint a 52 makrokapszula, amely a 30 szubsztrátumot körülveszi, csak a száj felőli oldalán van peremezve. Ebben a kiviteli alakban a 10 üzemanyagegység hátulsó végét beiktathatjuk az 52 makrokapszula egyik végébe, és elláthatjuk egy fölé helyezett polipropiléncsővel, vagy elhelyezhetjük a fólia száj felőli végével határosán. Az egész cigarettautánzatot üvegrosttal burkoljuk, hogy egy szokásos cigaretta átmérőjét elérje.

Ha bármelyik fentebb említett kiviteli formát meggyújtjuk, akkor a 10 üzemanyagegység égni kezd, és az így képződő hő elpárologtatja a 12 aeroszolképző eszközben lévő aeroszolképző anyagot vagy anyagokat. Ezek az illékony anyagok azután - különösen szippantáskor - a cigarettautánzat száj felőli vége irányába áramlanak, és a fogyasztó szájába jutva a szokásos cigaretta füstjéhez hasonló érzést keltenek.

Mivel a 10 üzemanyagegység előnyösen rövid (3-30 mm) a forró, égő tűzkúp mindig közel van a 12 aeroszolképző egységhez, ami maxmálisa teszi a hőátvitelt az 12 aeroszolképző eszközre, és megnöveli az aeroszoltermelést, különösen ha előnyös módon egy hővezetőrészt (egységet) alkalmazunk. Ezen túlmenően, az előnyös 86 szigetelőköpeny behatárolja és koncentrálja a hőmennyiséget a cigarettautánzat központi részére, s így megnöveli az aeroszolképző anyagra ávitt hőmennyiséget.

Mivel az aeroszolképző anyag fizikailag el van különítve 10 üzemanyagegységtől, lényegesen alacsonyabb hőmérsékletek hatása alá kerül, mint amelyek az égő tűzkúpban uralkodnak. Ez minimálisra csökkenti az aeroszolképző anyag termikus bomlását. Ez eredményezi továbbá az aeroszol képződését a szippantások során, azonban csak csekély vagy semmi aeroszolt nem termel a szippantások közötti szünetekben. Továbbá, az előnyös, széntartalmú 10 üzemanyagegységek alkalmazása és a fizikailag elkülönített 12 aersozolképző eszköz alkalmazása kiküszöböli a lényeges mennyiségű pirolízistermék vagy a tökéletlen égésből származó termékek jelenlétét, és elkerülhetővé teszi a lényeges mennyiségű oldalirányú füst termelődését.

A találmány szerint alkalmazott, előnyös, széntartalmú 10 üzemanyagegység kis terjedelme és égési jellemzői következtében általában teljes terjedelmében égni kezd már néhány szippantás hatására. Ennek következtében az 10 üzemanyagegységnek az 12 aeroszolképző eszközzel határos szakasza gyorsan megforrósodik, és ez jelentős mértékben növeli a hőátvitelt az 12 aeroszolképző eszközbe, különösen a legelső és azt követő szippantások során. Mivel az 10 üzemanyagegység előnyösen rövid, egyetlen esetben sem létezik az 10 üzemanyagegységnek hosszabb, nem égő szakasza, amely hőcsapdaként 5

HU 202390 Β működik, amint ez a technika jelenlegi állása szerint ismert, termikus aeroszol-cigarettautánzatokban általános. A hőátvitelt - és ennek következtében az aeroszol ellátást növeli továbbá az üzemanyagban lévő 16 járatok alkalmazása, amelyek forró levegőt bocsátanak az 12 aeroszolképző eszköz felé, különösen a szippantás során.

A találmány előnyös kiviteli formáiban a rövid, széntartalmú 10 üzemanyagegység, a hővezető egység a 86 szigetelőköpeny, valamint az 10 üzemanyagban lévő 16 járatok együttműködnek az 12 aeroszolképző eszközzel egy olyan rendszer kialakításában, amely lényeges mennyiségű aeroszol termelésére képes lényegében minden egyes szippantás során. A tűzkúpnak a 12 aeroszolképző eszközhöz való szoros közelsége a 86 szigetelőköpennyel együtt már néhány szippantás után nagy hőátvitelt eredményez mind a szippantás során, mind a szippantások közötti szünet viszonylag hosszú periódusában.

Jóllehet nem óhajtjuk magunkat bármely elmélettel elkötelezni, az a véleményünk, hogy az 12 aeroszolképző eszköz viszonylag magas hőmérsékleten marad a szippantások között, és a szippantások során nyert, további hőmennyiség - amelyet az 10 üzemanyagegységben elhelyezkedő 16 járat vagy járatok jelentősen növelnek - elsősorban az aeroszolképző anyag elpárologtatására használódik fel. Ez a megnövekedett hőátvitel lehetővé teszi a rendelkezésre álló üzemanyagenergia hatékony kiaknázását, csökkenti az üzemanyag szükséges mennyiségét, és elősegíti, hogy rövid idő alatt aeroszolt nyerjünk. Továbbá, a találmány szerint alkalmazott, vezetési hőátvitelről az a véleményünk, hogy csökkenti a szénből álló üzemanyag égési hőmérsékletét, amely - szintén véleményünk szerint - csökkenti az üzemanyag által termelt égéstermékekben a CO/CO₂ arányt. [Lásd például: G. Hagg: General Inorganic Chemistry, 592. old. (John Wiley and Sons, 1969)].

Az 10 üzemanyagegység, 86 szigetelőköpeny, 46 cigarettapapír bevonat és hővezető egység megválasztásával lehetővé válik az üzemanyagforrás égési sajátságainak a befolyásolása. Ez lehetőséget ad arra, hogy megválaszthatjuk 12 12 aeroszolképző eszközbe jutó hőmennyiséget, ami viszont módosítja a fogyasztóhoz eljutó aeroszol mennyiségét.

Általában a találmány gyakorlati kivitele során alkalmazható éghető 10 üzemanyagegységek 30 mmnél rövidebbek. Az 10 üzemanyagegység hosszúsága előnyösen 20 mm vagy kisebb, előnyösen 15 mm vagy kisebb. Az 10 üzemanyagegység átmérője előnyösen 3-8 mm, még előnyösebben 4-5 mm. Az 10 üzemanyagegységben elhelyezett üzemanyag sűrűsége 0,5 g/cm’-től 1,5 g/cm³-ig terjed. E sűrűség előnyösen 0,7 g/cm³-nél, még előnyösebben 0,8 g/cm³nél nagyobb. Az üzemanyag előnyösen egy vagy több hosszanti irányú 16 járatot tartalmaz, így például az 1-5. ábrákban bemutatott 16 járatokat. Ezek a 16 járatok biztosítják a porozitást, és fokozzák a gyors hőátvitelt a 30 szubsztrátumra azáltal, hogy növelik a 30 szubsztrátumhoz jutó forró gázok mennyiségét.

Az 10 üzemanyagegységben elhelyezett üzemanyag előnyösen széntartalmú anyag. A széntartalmú üzemanyagegységek hossza előnyösen 5-15 mm, még előnyösebben 8-12 mm. Az ilyen jelemzőkkel rendelkező, széntartalmú 10 üzemanyagegységek kielé6 gítően szolgáltatnak hőt, amely elegendő megfelelő mennyiségű aeroszol képződésére legalább a 7-10.

szippantásra is, ami megfelel az általánosan megszokott cigarettázásnak „FTC” körülmények között.

Egy ilyen 10 üzemanyagegység széntartalma előnyösen 60-70%, még előnyösebben 80 tömeg% vagy ennél több. Kitűnő eredményeket értünk el olyan 10 üzemanyagegységekkel, amelyek széntartalma 85 tömeg% felett van. A nagy széntartalmú üzemanyagok előnyösek, mert minimális mennyiségű pirolízisterméket és tökéletlenül elégett termékeket termelnek, az oldalirányú füst csekély vagy egyáltalán nincs hamutartalmuk minimális, és hőkapacitásuk nagy. Az alacsonyabb széntartalmú - például 50-65 tömeg% szenet tartalmazó - 10 üzemanyagegységek is a találmány tárgyához tartoznak, különösen abban az esetben, ha nemégő, közömbös töltőanyagot használunk (kovaföld).

Egyéb üzemanyagok is alkalmazhatók - bár nem előnyösen - így például dohány, dohánypótlók és ezekhez hasonló anyagok, azzal a feltétellel, hogy elegendő hőt termelnek és vezetnek az aeroszolképző eszközhöz, hogy az aeroszolképző anyagból kívánt mennyiségű aeroszol termelődjék, amint ezt a fentiekben kifejtettük. Az alkalmazott üzemanyag sűrűségének meg kell haladnia a 0,5 g/cm³-t, előnyösen a 0,7 g/cm³-t, ami nagyobb, mint az általánosan használt dohányzási készítményekben alkalmazott anyagok sűrűsége. Ha más anyagokat alkalmazunk (pl. dohányt, dohánypótlókat), akkor előnyösebb szenet helyezni az üzemanyagba, előnyösen 20-40 tömeg% menynyiségben, még előnyösebben legalább 50 tömeg% és legelőnyösebben 65-70 tömeg% mennyiségben, hogy fennálljon az egyensúly a többi üzemanyagkomponens - így a kötőanyagok, égésmódosító anyagok és nedvesség - között.

Az előnyös üzemanyagban vagy üzemanyagként alkalmazott, széntartalmú anyagok lényegében bármilyen szénforrásból származhatnak, amelyek az e területen jártas szakember számára jól ismertek. A széntartalmú anyagot előnyösen cellulózanyagok így a fa, gyapot, műselyem, dohány, kókuszdió, papír - pirolízisével vagy elszenesítésével kaphatjuk, azonban egyéb forrásokból származó széntartalmú anyagok is használhatók.

Legtöbb esetben a széntartalmú 10 üzemanyag egységnek képesnek kell lennie arra, hogy egy közönséges öngyújtóval oxidálószer használata nélkül meggyulladjon. Az ilyen égési jellemzőket általában kielégítik az olyan, cellulózból származó anyagok, amelyeket 400 ’C-tól 1000 ’C-ig terjedő hőmérsékleten, előnyösen 500 ’C-tól 900 ’C-ig terjedő hőmérsékleten pirolízálunk közömbös atmoszférában vagy vákuumban. A pirolízis időtartama nézetünk szerint nem kritikus, ha a pirolízisnek alávetett anyagtömeg középpontjában a hőmérséklet a fentebb jelzett értékeket legalább néhány percig eléri. Nézetünk szerint azonban a lassúbb pirolízis - fokozatosan növekvő hőmérséklettel, számos órán át - egységesebb és nagyobb széntartalmú anyagot szolgáltat.

Jóllehet a legtöbb esetben nemkívánatosak, azok a széntartalmú 10 üzemanyagegységek, amelyek oxidálószer jelenlétét kívánják meg, hogy öngyújtóval meggyulladjanak, szintén a találmány tárgyához tartoznak: ilyenek azok a széntartalmú anyagok, amelyek

HU 202390 Β valamilyen izzást késleltető szer vagy más típusú, égést módosító szer jelenlétét igénylik. Ilyen égést módosító szereket számos szabadalomban és közleményben ismertetnek, ezért az e területen jártas szakember számára jól ismertek. A találmány gyakorlati megvalósítása során alkalmazott, legelőnyösebb széntartalmú 10 üzemanyagegységek lényegében mentesek az illékony szerves anyagoktól. Ezért úgy gondoljuk, hogy nem célszerű a 10 üzemanyagegységet impregnálni vagy keverni jelentősebb mennyiségű, illékony szerves anyaggal - így például illékony, aeroszolképző vagy aromatizáló szerekkel - amelyek az égő üzemanyagban bomlást szenvedhetnek. Ezzel szemben kis mennyiségű víz - amely az üzemanyagban természetes úton adszorbeálva van jelen lehet. Hasonlóképpen, kis mennyiségű aeroszolképző anyag eltávozhat az 12 aeroszolképző eszközből, s így szintén jelen lehet az 10 üzemanyagegységben.

Előnyös széntartalmú 10 üzemanyagegység egy préselt vagy extrudált széntömeg, amelyet szénből és valamilyen kötőanyagból állítunk elő általánosan alkalmazott préselési vagy extruziós eljárással. Az üzemanyagegység céljára előnyös aktív szén a PCB-G; előnyös, nemaktivált szén a PXC [ezek a Calgon Carbon Corporation (Pittsburg, PA.) cégtől szerezhetők be]. További, előnyös széntartalmú üzemanyagegységet állíthatunk elő a préseléssel és/vagy extruzióval pirolizált gyapotból vagy pirolizált papírfajtákból.

Az 10 üzemanyagegység előállítása során alkalmazható kötőanyagok jól ismertek. Előnyös kötőanyag például a karboxi-metil-cellulóz- nátrium, amely előnyösen alkalmazható önmagában vagy más anyagokkal - például nátrium-kloriddal, vermikulittal, bentonittal vagy kalcium-karbonáttal - együtt. További kedvezően alkalmazható kötőanyagok a mézgák, így a guar-mézga, valamint más cellulózszármazékok, például a metil-cellulóz és a karboxi-metil- cellulóz.

A kötőanyagot változatos koncentrációkban alkalmazhatjuk. A kötőanyag mennyiségét előnyösen úgy korlátozzuk, hogy a kötőanyag lehetőség szerint ne képezzen nemkívánatos égésterméket. Másrészt elegendő kötőanyagot kell használnunk az üzemanyagban, hogy a gyártás és felhasználás során az 10 üzemanyagegységet együtt tartsa. Ezért az alkalmazandó mennyiség függ az üzemanyagegységben felhasznált szén kohéziós sajátságaitól.

Kívánt esetben a fentebb említett 10 üzemanyagegységeket kialakításuk után például körülbelül 650 °C hőmérsékleten pirolizálhatjuk 2 órán át, s így a kötőanyagot elszenesíthetjük, aminek következtében lényegében 100%-os széntartalmú 10 üzemanyagegységet kapunk.

A találmány szerint alkalmazott 10 üzemanyagegységek egy vagy több adalékot is tartalmazhatnak az égés tökéletesítése céljából: például körülbelül 5 tömeg%-ig terjedő mennyiségben tartalmazhatnak nátrium-kloridot a parázslás karakterisztikáinak javítására, valamint izzást késleltető szerként. Az üzemanyagba továbbá körülbelül 5 tömeg%-ig, előnyösen 1-2 tömeg%-ig terjedő mennyiségben kálium-karbonátot keverhetünk a meggyújtás könnyítésére. Használhatunk továbbá olyan adalékokat - például agyagásványokat, így kaolint, szerpentineket, attapulgitokat a fizikai sajátságok javítására.

Egy másik széntartalmú 10 üzemanyagegység rostos szén, amely rostos előanyag - így gyapot, műselyem, papír, poli(akril- nitril) - elszenesítésével állítható elő. 650-1000 ’C-on, előnyösen 900 ’C-on 30 percen át, közömbös atmoszférában vagy vákuumban végzett pirolízis általában elegendő előnyös, kedvező égési karakterisztikákkal bíró rostos szén előállítására. Ezekhez a rostos üzemanyagokhoz az égést módosító adalékok is adhatók.

A találmány gyakorlati megvalósítása során alkalmazott 12 aeroszolképző eszköz fizikailag el van különítve az 10 üzemanyagegységtől. „Fizikailag elkülönített” helyzeten azt értjük, hogy a 38, 30, 54 szubsztrátum vagy kamra, amely az aeroszolképző anyagokat tartalmazza, nem keveredik az égő üzemanyaggal. Amint fentebb megjegyeztük, ez az elrendezés elősegíti vagy kiküszöböli az aeroszolképző anyag termikus bomlását és az oldalirányú füst megjelenését. Bár az 12 aeroszolképző eszköz nem része az 10 üzemanyagegységnek, vezetési hőkicserélő kapcsolatban van az 10 üzemanyagegységgel, és előnyösen határos az 10 üzemanyagegységgel vagy annak közelében van.

Az 12 aeroszolképző eszköz előnyösen egy vagy több, hővel szemben stabilis anyagot tartalmaz, amelyek egy vagy több aeroszolképző anyagot hordoznak. A „hővel szemben stabilis anyagon” olyan anyagot értünk, amely magas hőmérsékleteknek - például 400-600 ’C közötti hőméréskleteknek - képes ellenállni és így bomlás vagy gyulladás nélkül megmarad az üzemanyagegység közelében. Más 12 aeroszoképző eszközök - például hőhatásra felnyíló mikrokapszulák vagy szilárd, aeroszolképző anyagok - jóllehet nem előnyösek - szintén a találmány tárgyához tartoznak azzal a feltétellel, hogy képesek elegendő aeroszolképző gőzt termelni, s így kielégítően utánozni a dohányfüstöt.

Azok a hővel szemben stabilis anyagok, amelyek az aeroszolképző anyagok számára 38, 30, 54 szubsztrátumként vagy hordozóként alkalmazhatók, az e területen jártas szakember számára jól ismertek. Az előnyös 38, 30, 54 szubsztrátumoknak porózusoknak kell lenniük, és képesnek visszatartani az aeroszolképző anyagot, ha használaton kívül van, valamint képesnek arra, hogy az 10 üzemanyagegység által hevítve potenciális aeroszolképző anyagot szabadítsanak fel.

Célszerűen alkalmazhatók hőstabilis anyagok például a hővel szemben stabilis, adszorbeáló szenek, így a porózus szénfajták, a grafit, az aktivált vagy nem aktivált szénfajták. További alkalmazható anyagok a szervetlen szilárd anyagok, például kerámiai anyagok, üveg, alumínium-oxid, vermikulit és agyagok, például a bentonit. Jelenleg előnyös szubsztrátumanyagok a szénfilcek, rostok, aktivált szenek és porózus szénfajták, például a PC-25 és PG-60, amelyek az Union Carbide cégtől, valamint az SGL szén, amely a Calgon cégtől szerezhető be.

A 30, 38, 54 szubsztrátumok - különösen a szemcsések - előnyösen egy fémfóliából készült tartóba helyezhetők.

A találmány szerinti megvalósítás során alkalmazott 12 aeroszolképző eszköz általában 60 mm-nél nem távolabb, előnyösen 30 mm-nél nem távolabb legelőnyösebben 15 mm-nél nem távolabb helyezke7

HU 202390 Β dik el a 10 üzemanyagegység égő végétől. Az aeroszolképző eszköz hosszúsága 2 mm-től 60 mm-ig terjedhet, előnyösen 5-40 mm, legelőnyösebben 2035 mm. Ha nem szemcsés 30 szubsztrátumot alkalmazunk, akkor ez egy vagy több járatot tartalmazhat, ami növeli a 30 szubsztrátum felszíni területét, fokozza a légáramlást és a hőátvitelt.

A találmányban alkalmazott aeroszolképző anyagnak vagy anyagoknak képeseknek kell lenniük aeroszol képzésére a 12 aeroszolképőz eszközben fennálló hőmérsékleten, az égő 10 üzemanyagegység égése során. Ezek az aeroszolképző anyagok előnyösen, szénből, hidrogénből és oxigénből állnak, azoban más anyagokat is tartalmazhatnak. Az aeroszolképző anyagok szilárdak, félszilárdak vagy folyékonyak lehetnek. Az anyagnak és/vagy anyagkeveréknek a forráspontja körülbelül 500 °C-ig terjedhet. Ilyen jellemzőkkel rendelkező anyagok például a többértékű alkoholok - így a glicerin és a propilénglikol - valamint mono-, di- és polikarbonsavak alifás észterei, például a metil-sztearát, metil- dodekándioát, dimetil-tetra-dodekándioát.

Az aeroszolképző anyagok előnyösen egy magas forráspontú, alacsony gőznyomású anyag és egy alacsony forráspontú, nagy gőznyomású anyag keverékét tartalmazzák. Ennek következtében az első szippantások során a kezdeti aeroszolt legnagyobb részben az alacsony forráspontú anyag fogja képezni, és amikor a hőmérséklet az 12 aeroszolképző eszközben növekszik, akkor az aeroszol legnagyobb részét a magas forráspontú anyag szolgáltatja.

Előnyös aeroszolképző anyagok a többértékű alkoholok vagy azok keverékei. Különösen előnyös aeroszolképzők a glicerin, propilénglikol trietilénglikol és azok keverékei.

Az aeroszolképző anyag diszpergálva lehet az 12 aeroszolképző eszközön vagy eszközben elegendő koncentrációban ahhoz, hogy áthaladjon a 38, 30, 54 szubsztrátumon, hordozón vagy tartóedényen, vagy azt bevonja. így például az aeroszolképző anyag alkalmazható önmagában vagy híg oldatban a szubsztrátum áztatásával, permetezésével, begőzölögtetésével és más ezekhez hasonló eljárásokkal. A szilárd aeroszolképző komponensek keverhetők a 38, 30, 54 szubsztrátummal, és az aeroszol képzése előtt abban egyeneletesen eloszlathatok.

Jóllehet az aeroszolképző anyag betöltése mind a hordozó anyagtól, mind az adott aeroszolképző anyagtól függ, a folyékony aeroszolképző anyagok mennyisége általában 20 mg-tól 120 mg-ig, előnyösen 35 mg-tól 85 mg-ig változhat, legtöbbnyire előnyösen 45 mg-tól 65 mg-ig terjed. A aeroszolképző eszközben jelen lévő aeroszolképző anyagnak a fogyasztóhoz lehetőség szerint nedves, szemcsés anyagként („Wet totál particulate matter” - WTPM)-ként kell eljutnia. Az aeroszolképző eszközben elhelyezett aeroszolképző anyag előnyösen 2 tömeg%-ban, előnyösebben több, mint 15 tömeg%-ban, legelőnyösebben több, mint 2 tömeg%-bam WPTM- ként jut el a fogyasztóhoz.

Az 12 aeroszolképző eszköz tartalmazhat továbbá egy vagy több, illékony aromanyagot, például mentolt, vanilint, kávéaromát, dohánykivonatokat, nikotint, koffeint, likőraromákat és egyéb olyan anyagokat, amelyek az aeroszolt aromatizálják. Az aeroszolképző 8 eszköz tartalmazhat továbbá bármilyen más kívánt, illékony szilárd vagy folyékony anyagot.

Amint fentebb említettük, a találmány szerinti cigarettautánzat 28, 56, 78 dohánytöltetet vagy dohánytömböt is tartalmazhat, vagy dohányaromaként is adhatjuk az aeroszolhoz. A 28, 56, 78 dohányt előnyösen az 12 aeroszolképző eszköz száj felőli részén helyezzük el; vagy összekeverhetjük az aeroszolképző anyag 38, 30, 54 hordozójával is.

Ha 28 dohánytöltetet használunk, akkor a forró gőzök elárasztják a dohánytömböt, és a dohányban jelen lévő illékony komponenseket extrahálják és elpárologtatják anélkül, hogy a dohány elégetésére szükség lenne. Ennek következtében a találmány szerinti cigarettautánzat fogyasztója olyan aeroszolhoz jut, amely a természetes dohány kedvező tulajdonságait és aromaanyagait tartalmazza a szokásos cigaretta által termelt égéstermékek nélkül.

Eljárhatunk úgy is, hogy ezeket a tetszőlegesen alkalmazott illékony aromaanyagokat az 12 aeroszolképző eszköz és a cigarettautánzat száj felőli oldala között helyezzük el, például egy külön szubsztrátumban vagy kamrában, abban a járatban, amely az 12 aeroszolképző eszköztől a cigarettautánzat száj felőli oldalához vezet; elhelyezhetjük továbbá adott esetben a 28 dohánytöltetben is. Kívánt esetben ezek az illékony anyagok részben vagy egészben az aeroszolképző anyag helyett alkalmazhatók, s így a cigerattautánzat a fogyasztó számára nem- aeroszol jellegű aromát szolgáltat.

Az itt ismertetett típusú cigerattautánzatok - adott esetben módosított alakban - felhasználhatók gyógyszer felszabadítására, például illékony, farmakológiai vagy fiziológiai szempontból hatásos anyagok - például efedrin (l-fenil-l-hidroxi-2-metil- amino-propán), metaproterenol [ 1 -(3,5-dihidroxi-fenil-1 -hidroxi2- izopropil-amino-etanol] és terbutalin [ 1-(3,5-dihidroxi-fenil)-2- (terc-butilamino)-etanol] - felszabadítására.

A találmány gyakorlati megvalósítása során előnyösen alkalmazott hővezető egység általában fémfólia, például alumíniumfólia, amelynek vastagsága körülbelül 0,01 mm-től - vagy ennél kisebb értéktől

- körülbelül 0,1 mm-ig vagy ennél nagyobb értékig

- változhat. A hővezető anyag vastagsága és/vagy típusa aszerint váltakoztatható, hogy milyen mértékű hőátvitelt kell megvalósítanunk. Amint az ábrákban bemutatott kiviteli alakok mutatják, a 14 papírcső, amely fóliával bélelt, előnyösen érintkezik, az 10 üzemanyagegység egy részével - vagy fedi azt - és érintkezik az 12 aeroszolképző eszközzel, és képezhet 52 makrokapszulát is, amely az aeroszolképző anyagot tartalmazza.

A találmány értelmében alkalmazható 86 szigetelőköpeny általában szervetlen vagy szerves rostok, amelyek például üvegből, alumínium-oxidból, szilícium-dioxidból, üveganyagokból, ásványi gyapotból, szénfajtákból, szilikonokból, bórból, szerves polimerekből, cellulóztartalmú anyagokból készíthetők. Alkalmazhatók továbbá nemrostos szigetelő anyagok is, például szilícium-dioxid, aerogél, perlit, üveg, amelyet fonatszerűen vagy szalagformában alakítunk ki. Az előnyös 86 szigetelőköpeny rugalmas, s így elősegíti a szokásos cigaretta élvezetének utánzását, visszatartja és irányítja az égő 10 üzemanyagegység által termelt

HU 202390 Β hő jelentős részét az 12 aeroszolképző eszköz irányába. Mivel a 86 szigetelőköpeny az égő 10 üzemanyagegység közelében bizonyos mértékig felmelegszik, azért az 12 aeroszolképző eszköz irányába hőt is vezethet.

Előnyös szigetelőanyagok a kerámiarostok vagy például az üvegrostok. Két különösen előnyös üvegrost a Manning Paper Company of Troy cégtől (New York) szerezhető be Manniglas 1000 és Manniglas 1200 néven. A szigetelőrost általában bevonja az üzemanyagegységnek legalább egy részét és a cigarettautánzat más kívánt részét; átmérője 7-8 mm-ig terjedhet. így a szigetelőréteg eőnyös vastagsága 0,5—

2,5 mm, még előnyösebben 1-2 mm. Az alacsony lágyulási ponttal bíró üvegrostok - például azok az üvegrostok, amelyek lágyulási pontja 650 °C alatt van - előnyösek.

Ha a 86 szigetelőköpeny rostos, akkor előnyösen egy 45 szűrődugaszt helyezünk el a cigarettautánzat száj felőli oldalán. A 45 szurődugaszt nagy sűrűségű, cellulóz-acetátból készült hengeres részből állhat, amely határos a rostos 86 szigetelőrésszel.

A találmány szerinti cigarettautánzat legtöbb kiviteli alakjában az 10 üzemanyagegységet és az 12 aeroszolképző eszközt kombináljuk, és csatlakoztatjuk egy száj felőli résszel, például egy fóliával bélelt papírral vagy cellulóz-acetátból készített 42 szakasszal amint ezt az ábrák mutatják, bár a száj felőli rész önmagában szipkaformájú is lehet. A cigarettautánzatnak ez a része biztosítja a járatot az elpárologtatott aeroszolképző anyag számára, hogy a fogyasztó szájába kerüljön. Mivel a hosszúsága előnyösen 50-60 mm vagy több, egyszersmind távol tartja a forró tűzkúpot a fogyasztó szájával és újjaitól.

Az előnyös, száj felőli részeknek közömböseknek kell lenniük az aeroszolképző anyagokkal szemben, továbbá vízzel vagy folyadékkal szemben záró belső réteggel kell rendelkezniük, valamint biztosítaniuk kell, hogy az aeroszolban kondenzáció vagy szűrés által fellépő veszteség minimális legyen, és képesnek kell lenniük a cigarettautánzat más egységeivel érintkező felületen fellépő hőmérsékleteknek ellenállni. Előnyös, száj felőli rész például egy fóliával bélelt 14 papírcső - amelyet az 1-3. ábrák mutatnak valamint a 4-9. ábrákban bemutatott kiviteli alakokban alkalmazott, cellulóz-acetát 42 szakasz. Más, célszerűen alkalmazható száj felőli részek az e területen jártas szakember számára nyilvánvalók.

A találmány szerinti, száj felőli részek lehetnek például 45 szűródugaszok, amelyek alkalmazása elősegíti, hogy a cigarettautánzat egy szokásos szűrős cigarettabenyomását keltse. Ezek a 45 szűrők készülhetnek például kis sűrűségű cellulóz- acetátból, valamint üreges műanyagokból, például polipropilénből. Ezen kívül a cigarettautánzat bármely része vagy teljes egésze 46 cigarettapapímal lehet burkolva.

Az előnyös, találmány szerinti cigarettautánzatok által képzett aeroszol kémiai szempontból egyszerű összetételű, és lényegében levegőből, szén-oxidokból, továbbá bármely, kívánt aromanyagot hordozó aeroszolból vagy más, kívánt illékony anyagokból, vízből és egyéb anyagok nyomnyi mennyiségéből áll. Az összes nedves szemcsékből álló anyagnak (WTPM) - amelyet a találmány szerinti előnyös cigarettautánzatok termelnek - nincsen mutagén aktivitása (ezt az Ames-féle teszt vizsgálati módszerrel állípjuk meg), azaz nem áll fenn jelentős dózis-válasz kapcsolat a találmány szerinti WTPM-érték és a standard mikroorganizmusokban előforduló revertánsok száma között, ha ezeket a fenti termékek hatásának tesszük ki. Az Ames-módszer szerzői szerint jelentős dózisválasz összefüggés arra utal, hogy a vizsgált termékekben mutagén anyagok vannak jelen [lásd: Ames és munkatársai: Műt. Rés. 31, 347 (1975); Nagas és munkatársai: Műt. Rés. 42, 353 (1977)].

A találmány szerinti előnyös kiviteli formák további kedvező sajátsága, hogy használat során viszonylag csekély mennyiségű hamu termelődik közönséges cigarettából származó hamuval összehasonlítva. Mivel az előnyös széntartalmú 10 üzemanyagegység elég, lényegében szén-oxidokká alakul át, és viszonylag kis mennyiségű hamu képződik; ezért a találmány szerinti cigarettautánzat használata során a hamu eltávolítására nincs szükség.

A találmány szerinti cigarettautánzatot az alábbi példákban - amelyek elősegítik a találmány megértését - részletesen ismertetjük, a találmány azonban nem korlátozódik ezekre a példákra. Ha külön megjegyzést nem teszünk, akkor a százalékok tömegszázalékot jelentenek. A hőmérséklet-értékeket Celsius- fokokban adjuk meg, s ezek az értékek nem korrigáltak. A cigarettautánzat az összes példákban 8 mm átmérőjű, ami megfelelő egy szokásos cigaretta átmérőjének.

1. példa

Az 1. ábrán bemutatott kiviteli alak szerint füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk. Az 10 üzemanyagegység 25 mm hosszúságú, fúvócső alakú faszén volt, öt hosszanti 16 járattal (méretük 1,02 mm), amelyet egy 60-as számú fúrófejjel alakítottunk ki. A faszén tömege 0,375 g volt. Az 10 üzemanyagegységet a szokásos 46 cigarettapapírral burkoltuk. A szubsztrátum 500 mg tömegű (1,63 mm átlagos átmérőjű) 20 üveggyöngyökből állt, s ezeket két csepp, 50 mg glicerinnel vontuk be felületileg. Ez a szubsztrátum körülbelül 6,5 mm hosszúságú volt, amikor a csőbe illesztettük. A fóliával bélelt 14 papírcső egy 0,0089 mm vastagságú belső alumíniumrétegből és egy 0,108 mm vastagságú külső fehér, spirálisan csavart papírból állt. Ez a 14 papírcső körülvette az 10 üzemanyagegység hátsó 5 mm méretű darabját. Egy rövid (8 mm méretű) cellulóz-acetát 22 porózus lemezt használtunk, a kerületén öt barázdával, hogy az 20 üveggyöngyöket az üzemanyagforrással szemben megtartsa. Egy további 34 barázdával ellátott cellulóz-acetát 34 szűrő (hossza 8 mm) iktattunk a cső száj felőli oldalára, hogy a cigarettautánzat külsőleg a szokásos cigarettához hasonlítson. A cigarettautánzat hossza 70 mm volt. A meggyújtás utáni szippantás során ez a modell jelentős menynyiségű aeroszolt szolgáltatott, csökkent az aeroszol mennyisége, a második és harmadik szippantásnál, és kedvező mennyiségű aeroszolt szolgáltatott a negyediktől kilencediktől terjedő szippantások során. Ez a modell összesen 7 mg tömegű nedves, szemcsés anyagot (WTPM) termelt, ha gépileg működtetve „FTC” dohányzási körülmények között vizsgáltuk 35 ml szippantási térfogattal, 2 másodperces szippantási időtartammal, és 60 másodpercenkénti szippantásokkal.

HU 202390 Β

2. példa

A)

Négy füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk 10 mm hosszúságú préselt szén 10 üzemanyagegységgel, és 20 üveggyöngyös szubsztrátummal. Az 10 üzemanyagegységeket 90% PCB-G anyagból és 10% karboxi-metil-cellulóz-nátriumból alakítottuk ki, 2273 kg nyomással, a 2A. ábrában bemutatott, szűkített égő 11 véggel. Minden egyes elem középpontjában 1,02 mm méretű 16 járatot alakítottunk ki. A négy 10 üzemanyagforrás közül hármat 8 mm szélességű cigarettapapír-csíkokkal vontunk be. Az üzemanyagegységeket 2 mm-re iktattuk be az 1. példában leírt, fóliával bélelt 14 papírcső 70 mm hosszú szakaszaiba.

Az alábbi táblázatban megjelölt mennyiségű glicerinnel bevont 20 üveggyöngyöket iktattunk a fóliával bélelt 14 papírcső nyitott végébe, és az 10 üzemanyagegységgel szemben 5 mm hosszú, polipropilén5 habból készült szűrőkkel tartottuk meg; e szűrők hosszanti irányba nyúló kerületi barázdák sorozatát tartalmazták. Egy 5 mm hosszúságú, kis hatékonyságú cellulóz-acetát 34 szűrőt iktattunk minden egyes cigarettautánzat 15 szájjal érintkező végére. Ezeket a cigarettautánzatokat „FTC” dohányzási körülmények között fustöltettük, és az összes nedves, szemcsés anyagot (WTPM) szűrőpapíron (úgynevezett Cambridge-szürőtömbön) gyűjtöttük össze. Kísérleteink erdményeit az I. táblázatban fogalatuk össze.

I. táblázat

Az üveggyön- Az aeroszol- A nedves szemcsékből álló anyag gyök képző összes tömege\szippantások

tömege	tömege	1-3.	4-6.	száma (mg) 7-9.	10-12.	összes
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

♦Ebben a modellben a rúdalakú 10 üzemanyagegységet nem burkoltuk cigarettapapírral.

B)

A 2A. példában leírt cigarettautánzatokhoz hasonlóan három füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk 20 mm hosszúságú, prések szén 10 üzemanyagegységgel, az 1. példában leírt típus szerint. Ezeket a cigarettautánzatokat gépi úton „FTC” körülmények között füstöltettük, és az összes nedves, szemcsés anyagot egy sorozat Cambridge-szűrőtömbön gyűjtöttük össze. E vizsgálatok eredményeit a II. táblázat tartalmazza.

II. táblázat

Az üveggyöngyök tömege	Az aeroszolképző tömege	A nedves szemcsékből álló anyag összes tömege\szippantások
1-3.	4-6.	száma (mg) 7-9.	10-12.	összes
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

♦Ebben a modellben a rúdalakú 10 üzemanyagegységet nem burkoltuk cigarettapapírral.

3. példa

A)

A 2. ábrán bemutatott módon négy füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk 10 mm hosszúságú, préselt szén 10 üzemanyagegységgel, szűkített égő 11 véggel, a 2A. példa szerint. Az üzemanyagegységet 90% PCBG szénből és 10% karboxi- metil-cellulóz-nátriumból készítettük 2273 kg nyomással. Az üzemanyagegység közepéig 1,02 mm átmérőjű 16 járatot fúrtunk. azl2 aeroszolképző egység 30 szubsztrátumát PC-25 jelzésű porózus szénből [az Union Carbide Corporation (Danbury, CT) gyártmánya] vágtuk ki, és géppel munkáltuk meg. E 30 szubsztrátum minden egyes cigarettautánzatban 2,5 mm hosszúságú volt, 8 mm átmérővel. A 30 szubsztrátumot 27 mg 1:1 arányú propilénglikolglicerin- keverékkel töltöttük fel. A fóliával bélelt cső száj felőli oldalán - típusa az 1. példában leírttal azonos - csatlakozott az 10 üzemanyagegység hátsó 2 mméhez. A szubsztrátum száj felőli végén 100 mg tömegű, Burley 28 dohányból álló tömböt helyeztünk el. Egy rövid, 5 mm méretű polipropilén-szűrőegységet helyeztünk a fóliával bélelt cső száj felőli oldalára. A 28 dohány és a 34 szűrő közé 32 mm hosszúságú, belsejében üreges polipropiléncsövet tartalmazó cellulózacetát 42 szakaszt helyeztünk. Minden egyes cigarettautánzat teljes hossza 78 mm volt.

B)

Hat további cigarettautánzatot szerkesztettünk lényegében a 3A. példa szerint, a 30 szubsztrátum

-101

HU 202390 Β hosszúságát azonban 5 mm-re növeltük, és a szubsztrátumon át 1,02 mm átmérőjű 32 tengelymenti járatot készítettünk. Ezek a cigarettautánzatok nem tartalmaztak cellulóz-acetát/polipropilén csövet. A szubsztrátumot 42 mg propilénglikol-glicerin-keverékkel töltöttük fel; továbbá két, Burley 28 dohányból álló tömböt alkalmaztunk, amelyek tömege egyenként 150 mg volt. Az első 28 dohány a 30 szubsztrátum száj felőli végén, a második 28 dohányt a 34 szűrő előtt helyeztük el.

C)

Négy toávbbi cigarettautánzatot szerkesztettünk lényegében a 3A. példa szerint, azzal az eltéréssel, hogy a Burley 28 dohányból álló tömb helyett 100 mg tömegű, hővel fermentált, 6 tömeg% diammónium-monohidrogén-foszfátot tartalmazó 28 dohányt alkalmaztunk.

D)

A 3A-3C. példákban leírt fütölő cigarettautánzatokat az Ames- féle vizsgálati módszerrel vizsgáltuk [lásd: Ames és munkatársai: Műt. Rés. 31, 347 (1975); módosították Nagas és munkatársai: Műt. Rés. 42, 335 (1977); és ugyanott 113, 173 (1983)]. A 3A. és 3C. példák szerint készült cigarettautánzatok egy szokásos cigarettázó berendezésben füstöltettük 35 ml szippantási térfogattal, 2 másodperces szippantási időtartammal és 30 másodperces szippantási frekvenciával, összesen 10 szippantásig. A 3B. példában leírt cigarettautánzatot ugyanilyen módon fustöltettük, azzal az eltéréssel, hogy 60 másodperces szippantási frekvenciát alkalmaztunk. A cigarettautánzatok minden egyes csoportjában csak egy szűrőblokkot alkalmaztunk. Ennek eredményeként a cigarettautánzatok csoportjaiban a következő összes tömegű nedves szemcsékből álló anyagot kaptuk („WTPM-érték”):

3A. példa 63,4 mg

3B. példa 50,6 mg

3C. példa 69,2 mg

A fenti példák mindegyikének esetében az öszszegyűjtött, szemcsés anyagot tartalmazó szűrőblokkot 30 percig dimetil-szulfoxidban rázattak a szemcsés anyag kioldása végett. A mintát ezután 1 mg/ml koncentrációra hígítottuk, és ebben az állapotában használtuk fel az Ames-féle vizsgálathoz Nagas és munkatársai eljárása szerint [Műt. Rés. 42, 335 (1977)]: az 1 mg/ml koncentrációban vett szemcsés anyagot a fenti irodalmi helyen ismertetett módon előállított S-9 aktiváló rendszerrel kevertük, és a standard Ames-féle baktériumsejteket hozzáadtuk, majd 37 °C hőmérsékleten 20 percig inkubáltuk. E vizsgálat során a Salmonella typhimurium TA 98 baktériumtörzset alkalmaztuk [Purchase és munkatársai: Natúré 264, 624 (1976)]. Ezután az elegyhez agar-agart adtunk, és lemezeket készítettünk. Az agaragar lemezeket 2 napig 37 °C-on inkubáltuk, és az így kapott tenyészeteket számlálásnak vetettük alá. Minden egyes hígításra négy lemezt használtunk, és a baktériumtelepek standard deviációt tiszta dimetilszulfoxiddal készült kontrolltenyészettel hasolítottuk össze. Amint a III. táblázat mutatja, a „WTPM”termék (az összes, nedves szemcsés anyag) egyik füstölő cigarettautánzat esetében sem mutatott mutagén hatást. Ezt alátámasztottuk azzal, hogy összehasonlítottuk a revertánsok lemezkénti átlagos számát a kontroliból [0 gg WTPM/lemez) kapott revertánsok átlagos számával. Mutagén hatású minták estében a revertánsok lemezenkénti átlagos száma a dózis emelésének függvényében növekszik.

10	ΙΠ. táblázat 3A. példa
	Dózis (WTPM-	Revertánsok
	-összes, nedves	átlagos	S.D.*
15	szemcsékből álló	száma
	anyag lemezenként	lemezenként
	Kontroll 0	49,3	3,4
	33	51,3	9,1
20	66	50,5	7,0
	99	50,8	5,2
	132	51,5	5,3
	165	53,8	10,1
	198	48,3	4,6
25		3B. példa
	Dózis (WTPM-	Revertánsok
30	-összes, nedves	átlagos	S.D.*
	szemcsékből álló	száma
	anyag lemezenként	lemezenként
	Kontroll 0	56	10,5
35	31,5	40	7,8
	63	48,3	6,3
	94,5	54,0	8,4
	126	39	4,7
	157,5	42,5	9,3
40	189	43	9,1
	♦Standard deviáció	3C. példa
45	Dózis (WTPM-	Revertánsok
	-összes, nedves	átlagos	S.D.*
	szemcsékből álló	száma
	anyag lemezenként	lemezenként
50	Kontroll 0	48,3	5,7
	36	50,3	9,9
	72	49,0	3,9
	108	55,3	4,5
55	144	43,0	6,4
180	42,3	8,8
	216	44,3	7,8

♦Standard deviáció

4. példa

A 2. ábrán bemutatott módon öt füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk. Minden egyes cigarettautánzat a 3A. példában leírt, 10 mm hosszúságú, gg préselt szénből álló 10 üzemanyagegységet tartalmaz11

-111

HU 202390 Β ta. Ezt az egységet 3 mm-re iktattuk be az 1. példában leírt típusú, 70 mm hosszúságú, alumíniumfóliával bélelt 14 papírcső egyik végébe. Az 10 üzemanyagegység oldalára elszenesített selyemből készült, nemezes 5 mm hosszúságú szén 30 szubsztrátumot erősítettünk (a Fiber Materials, Inc. gyártmánya). E 30 szubsztrátumot 97 mg 1:1 arányú propilénglikolglicerin-keverőkkel, 3 mg nikotinnal és 0,1 mg aromatizáló keverékkel (Firmenich SA, Genf, Svájc) töltöttük fel. A 30 szubsztrátum száj felőli oldalára 5 mm hosszúságú 28 dohánykeveréket (R. J. Reynolds Tobacco Co. Winston-Salen N.C. USA) helyeztünk. A fóliával bélelt cső száj felőli oldalára 5 mm hosszúságú cellulóz-acetát 34 szűrőt helyeztünk.

E cigarettautánzatot „FTC” feltételek megtartása mellett cigarettázó berendezésben füstöltettük. A cigarettautánzatokból származó aeroszolt egyetlen Cambridge-szűrőblokkon gyűjtöttük össze (a WTPM tömege

133,3 mg), dimetil-szulfoxiddal 1 mg/ml végső WTPM koncentrációra hígítootuk, és a 3D. példában leírt módon minden egyes minta mutagén aktivitását meghatároztuk Salmonella typhimurium Ta 1535,1537,1538, 98 és 100 baktériumtörzsek alkalmazásával. A IV. táblázatból kitűnik, hogy a vizsgált cigarettautánzatokból összegyűjtött WTPM-nek nem volt mutagén hatása.

IV. táblázat

TA 1535	TA 1537
Dózis*	Revertánsok átlagos száma	Dózis*	Revertánsok átlagos száma
Kontroll	0 16 Kontroli	1 0	14
25	13	25	13
50	14	50	14
75	17	75	11
100	14	100	13
125	13	125	13
150	12	150	14

TA 1538	TA 98
Dózis*	Revertánsok átlagos száma	Dózis*	Revertánsok átlagos száma
Kontroll	0 15 Kontrol	1 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
*WTPM	- az összesm nedves szemcsékből álló

anyag lemezenként (pg)

TA 100

Dózis* Revertánsok átlagos száma

Kontroll 0 110

109

TA 100
Dózis*	Revertánsok átlagos száma
50	105
75	99
100	107
125	108
150	109

*WTPM - az összes, nedves szemcsékből álló anyag lemezenként (pg)

5. példa

A 2. ábrában bemutatott módon füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk 10 mm hosszúságú, préselt szén 10 üzemanyagegységgel, amely utóbbinak az elrendezését a 2A. ábra mutatja. Dohányt nem használtunk fel. Az 10 üzemanyagegységet 90% PCB-G aktív szénből és - kötőanyagként - 10% karboximetil- cellulóz-nátriumból készítettük 2273 kg nyomással. Az 10 üzemanyagegységet 1,02 mm méretű hosszanti 16 járattal láttuk el. A 30 szubsztrátum Union Carbide PC-25 jelű gyártmányból készült, porózus széntömb volt. E tömböt 0,74 mm méretű tengelymenti 16 járattal láttuk el, és 40 mg tömegű 1:1 arányú propilénglikol- glicerin-keverékkel töltöttük fel. Az 1. példához hasonlóan a fóliával bélelt 14 papírcső körülvette az 10 ózemanyagegység hátsó 2 mm terjedelmét, és ezzel kialakította a száj felőli részt. E cigarettautánzat nem tartalmazott szűrőegységet, azonban a szokásos 46 cigarettapapírral burkoltuk. A cigarettautánzat hosszúsga 80 mm volt. A cigarettautánzat átlagos csúcshőmérsékletét mind a „szippantás”, mind a „szippantást szünet” esetében a 10. ábra mutatja. Látható, hogy a hőmérséklet egyenletesen csökken az üzemanyagegység hátsó vége és a száj felőli rész között. Ez lehetségessé teszi a fogyasztó számára, hogy a találmány szerinti cigarettautánzat használata során semmiféle kellemetlen, égető érzése ne legyen.

6. példa

A 3. ábrában bemutatott kiviteli forma szerint füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk. A 10 üzemanyagegység 19 mm hosszúságú fúvócső alakú faszéntömb volt, hosszanti járat nélkül. A 10 üzemanyagegységbe 15 mm mélyen 3,2 mm átmérőjű, 28 mm hosszúságú alumínium 99 rudat ágyaztunk. Az alumínium 99 rúd 30 szubsztrátummal érintkező szakaszára négy, egyenként 9 mm x 0,64 mm méretű kerületi 96 barázdát metszettünk, egymáshoz képest 90°- bán. A 30 szubsztrátumot 8 mm hosszúságú, Union Carbide gyártmányú PC-25 szénből készítettük. Az alumínium 99 rúdon bevágott 96 barázdák a 30 szubsztrátumnak az 10 üzemanyagegység felé néző végén 0,5 mm-rel nyúltak túl. A szubsztrátumot 150 mg glicerinnel töltöttük fel. A fóliával bélelt 14 papírcső - amely az 1. példában leírt típus volt az 10 üzemanyagegység hátsó részének egy szakaszát beborította. Az 10 üzemanyagegység nem égő vége és a 30 szubsztrátum között 97 térséget hagytunk. Egy sor 100 furatot vágtunk a fóliával bélelt 14 papírcsövön át, hogy ezen a 97 térségen a levegő12

-121

HU 202390 Β áramlást biztosítsunk. Hasonló füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk préselt, szén 10 üzemanyagegység tömbbel.

7. példa

A 4. ábrán bemutatott módon füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk. 10 üzemanyagegységként elszenesített gyapotrostot alkalmaztunk. Négy gyapotcsíkot szorosan összefontunk egy gyapotzsineggel, és így 10,2 mm átmérőjű köteléket alakítottunk ki. Ezt az anyagot nitrogénatmoszférában 950 °C-ra hevített kemencébe helyeztük. Ennek a hőmérsékletnek az elérése 90 percet vett igénybe; e hőmérsékleten tartottuk 30 percen át. E pirolizált anyagból 16 mm méretű darabot vettünk ki, és ezt alkalmaztuk 10 üzemanyagegységként.

mm méretű, tengelymenti irányban elhelyezkedő 16 járatot vágtunk az üzemanyagegységen át. A 10 üzemanyagegységeket 2 mm mélyen beiktattuk az 1. példában leírt típusú, 20 mm hosszúságú, fóliával bélelt 14 papírcsőbe. A fóliával bélelt 14 papírcsőbe 60 mg 1:1 arányú propilénglikol-glicerin-keveréket tartalmazó, szemcsés, 100 mg tömegű Union Carbide PC-25 terméket helyeztünk el. A fóliával bélelt 14 papírcsőben elhelyezett szemcsés anyag mögött közvetlenül 5 mm hosszúságú, 60 mg tömegű 28 dohányt helyeztünk el, közvetlenül a fóliával bélelt 14 papírcsőben levő szemcsés 38 szubsztrát mögött. A fóliával bélelt 14 papírcsőbe 3 mm mélyen egy 4,5 mm belső átmérőjű polipropilén 44 csövet tartalmazó, 48 mm hosszúságú, gyűrűalakú cellulóz-acetát 42 szakaszt helyeztünk. A cellulóz-acetát 42 szakasz fölé egy második, 50 mm hosszúságú, fóliával bélelt csövet iktattunk úgy, hogy 20 mm szakaszon a fóliával bélelt 14 papírcsővel érintkezzék. Ennek a második, fóliával bélelt csőnek a végébe egy 5 mm hosszúságú cellulóz-acetát 45 szűrőegységet helyeztünk. A cigarettautánzat teljes hosszúsága 84 mm volt. Ez a cigarettautánzat jelentős mennyiségű, dohányillatú aeroszolt termelt az első hat szippantás során.

8. példa

Az 5. ábrán bemutatott módon füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk lényegében a 7. példában leírt 15 mm hosszúságú, rostos 10 üzemanyagegységgel. A 52 makrokapszulát egy 0,10 mm vastagságú alumíniumfólia 15 mm hosszúságú darabjából peremezéssel 12 mm hosszúságúra alakítottuk ki. Ezt a 52 makrokapszulát 100 mg szemcsés PC-60 54 szénszubsztrátummal - ezt a szenet az Union Carbide cégtől szereztük be - és 50 mg dohánykeverékkel R.J. Reynolds Tobacco Co, Winston-Salem, NC. USA) lazán megtöltöttük. A szemcsés állagú 54 szubsztrátumot 60 mg 1:1 arányú propilénglikol-glicerin keverékkel impregnáltuk. Az 52 makrokapszulát, az 10 üzemanyagegységet és a száj felőli részt (szopókát) egy 85 mm hosszúságú, szokásos 46 cigarettapapírral egyesítettük.

9. példa

A 6. ábrán bemutatott kiviteli alakkal egyezően füstölgő cigarettautánzatot szerkesztettünk 7 mm hosszúságú, préselt szén 10 üzemanyagegységgel, amely 90% PXC típusú szenet és 10% karboxi-metil-cellulóz-nátriumot tartalmazott. A hosszanti irányú 16 járat átmérője 1,02 mm volt. Ezt a 10 üzemanyagegységet 17 mm hosszúságú, 66 fóliaburkolatba helyeztük úgy, hogy a 10 üzemanyagegység 3 mm hosszúságú szakasza a 66 fóliaburkolaton belül helyezkedett el. A 66 fóliaburkolat másik végébe 8 mm átmérőjű, 0,089 mm vastagságú alumíniumfóliából készült 68 alumíniumlemezt iktattunk, amely

1,24 mm átmérőjű, központi 70 furatot tartalmazott. Ezt a lemezt a 10 üzemanyagegység nem égő végénél rögzítettük.

Union Carbide gyártmányú PG-60 típusú szenet granuláltunk, és az 1,68 mm-es részecskeméret elérése céljából szitáltuk. Ennek az anyagnak 80 mg tömegét alkalmaztunk 76 szemcsés anyagként, és a 76 szemcsés anyagot 1:1 arányú glicerin-propilénglikol eleggyel töltöttük fel. Az impregnált 76 szemcsés anyagot a 66 fóliaburkolatba helyeztük, és rögzítettük és 68 alumíniumlemez 10 üzemanyagegység felőli végén. 50 mg 78 dohánykeveréket lazán elhelyeztünk a 76 szemcsés anyag felőli oldalon. Egy további,

1,24 mm átmérőjű központi 74 furatot tartalmazó 72 alumíniumlemezt helyeztünk el a 66 fóliaburkolatba a dohánytömb száj felőli oldalán. A fóliával bélelt 66 fólia burkolatba 3 mm mélyen egy üreges polipropilén 44 csövet tartalmazó, hosszú, üreges cellulóz-acetát 42 szakaszt helyeztünk el (amint ezt a 7. példában leírtuk). A 17 mm méretű, 66 fóliaburkolat vége irányába egy második, fóliával bélelt csövet iktattunk, a cellulóz-acetátból készült 42 szakasz fölé.

Ez a cigarettautánzat „FTC” körülmények között füstöltéivé az első 3 szippantás során 11,0 mg aeroszolt szolgáltatott. A 9 szippantás során kapott összes aeroszol 24,9 mg-ot tett ki.

10. példa

A 7. ábrán bemutatott kiviteli forma szerinti 10 üzemanyagegységet és 80 szubsztrátumot tartalmazó, füstölő cigarettautánzatot szerkesztettünk 15 mm hosszúságú, gyűrűalakú, préselt szén 10 üzemanyagegység alkalmazásával, amelynek belső átmérője 4 mm, külső átmérője 8 mm volt. Az üzemanyagot 90% PCB-G aktívszénből és 10% karboxi-metil-cellulóz-nátriumból készítettük. A 80 szubsztrátumot 10 mm hosszúságú, Union Carbide gyártmányú PC-25 szénből alakítottuk ki 4 mm belső átmérővel. A 80 szubsztrátumot 55 mg 1:1 arányú glicerin-propilénglikol keverékkel töltöttünk fel, és a cigarettautánzat száj felőli részéhez közelebb, az 10 üzemanyagegységen belül helyeztük el. Ezt az 10 üzemanyagból és 30 szubsztrátumból álló kombinációt a száj felőli oldalon 7 mm mélyen iktattuk be egy 70 mm hosszúságú, fóliával bélelt, rövid cellulóz-acetát-szűrőt tartalmazó 14 papírcsőbe. A cigarettautánzat hosszúsága 77 mm volt. Ez a cigarettautánzat az első három szippantás során, majd az üzemanyagegység hasznos élettartama során megfelelő mennyiségű és megjelenésű aeroszolt szolgáltatott.

11. példa

A 9. ábrában bemutatott füstölő cigarettautánzat módosított változatát a következőképpen állítottuk elő.

4,5 mm átmérőjű, 1 mm átmérőjű hosszanti járatot tartalmazó, 9,5 mm hosszúságú szén 10 üzemanyag13

-131

HU 202390 Β forrást extrudáltunk 10% karboxi- metil-cellulóz-nátrium, 5% kálium-karbonát, 85%, 10% vizet tartalmazó elszenesített papír keverékéből. Az így kapott keverék tésztaszerű konzisztenciájú volt, és így töltöttük be az extruderbe. Az extrudált anyagot 80 °C hőmérsékleten éjszakán át történő szárítás után hosszanti irányban felvágtuk. Az 52 makrokapszulát 0,0089 mm vastagságú alumíniumfóliából kialakított, 4,5 mm belső átmérőjű henger 22 m hosszúságú darabjából készítettük. A 52 makrokapszulát megtöltöttük: (a) 50 mg 1:1 arányú propilénglikol-glicerin keveréket tartalmazó 70 mg vermikulitta; és (b) 30 mg 56 Burley-dohánnyal, amelyhez előzőleg 6% gliverint és 6% propilénglikolt adtunk. Az 10 üzemanyagforrást és a 52 makrokapszulát úgy egyesítettük, hogy az 10 üzemanyagforrást körülbelül 2 mm mélyen süllyesztettük a makrokapszula végébe. A 52 makrokapszula másik végébe 35 mm hosszúságú, 4,5 mm belső átmérőjű polipropilén 44 csövet helyeztünk. A 10 üzemanyagforrás, a 52 makrokapszula és a polipropilén 44 cső egyesítésével 65 mm hosszúságú,

4,5 mm átmérőjű szegmentumot kaptunk. Ezt a szegmentumot több Manniglas 1000 papírból (a Manning Paper Company cég gyártmánya) készült 86 réteggel vontuk be, amíg a 24,7 mm külső kerületet el nem értük. Ezt az egységet kombináltuk egy 5 mm hosszúságú cellulóz-acetát 45 szűrődugasszal, és bevontuk 46 cigarettapapírral. „FTC” körülmények között füstöltetve ez a cigarettautánzat az első 3 szippantás során összesen 8 mg nedves szemcsékből álló terméket (WTPM-t) szolgáltatott, és 7 mg ugyanilyen terméket a 4-6. szippantás során. A 7-9. szippantás során 5 mg WTPM termelődött. Az első 9 szippantás során összesen 20 mg aeroszolt kaptunk. Ha horizontálisan helyeztük el a cigarettautánzatot egy darab szűrőpapírra, akkor az nem égette, sőt még csak nem is pörkölte meg a papírt.

Claims (27)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Füstölő cigarettautánzat, amely a cigarettautánzat égő végn egy széntartalmú anyagból álló üzemanyagegységet (10), egy aeroszolképző anyagot hordozó szubsztrátumot (20) magában foglaló, fizikailag elkülönített aeroszolképző elemet (12) és szájjal érintkező részt (15) tartalmaz, és az üzemanyagegység (10) és az aeroszolképző elem (12) hőkicserélő kapcsolatban vannak egymással, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) hossza 3-30 mm.

2. Az 1. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy egy, mind az üzemanyagegységgel (10), mind az aeroszolképző elemmel (12) érintkező hővezető egységet (14) is tartalmaz.

3. Az 1. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) 3-15 mm hosszúságú.

4. A 2. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a hővezető egység (14) fémes.

5. A 4. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a fémes hővezető egység egy fémfólia (50), amely mind az üzemanyagegységnek (10), mind az aeroszolképző elemnek (12) legalább egy részét körülveszi.

6. Az 5. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a fémfólia (50) magában foglalja az aeroszolképző anyagot hordozó szubsztrátumot (38).

7. Az 5. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a fémes hővezető egység egy fémrúd (99), amely mind az üzemanyagegységnek (10), mind az aeroszolképző elemnek (12) legalább egy részébe be van ágyazva.

8. Az 5. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) hossza 3—15 mm.

9. Az 1. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző elem (12) legalább egy része az üzemanyagegység (10) egy üregén (82) belül helyezkedik el.

10. Az 1. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző elem (12) porózus, nemszemcsés szubsztrátumból (30) áll, amelyen részben vagy egészen áthatoló, hosszanti járat (32) van.

11. Az 1. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző elem (12) közel 35-85 mg aeroszolképző anyaggal feltöltött szubsztrátumot (30) tartalmaz.

12. Az 1. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) száj felöli vége és a cigarettautánzat szájjal érinkező része (15) között dohánytöltet (28) van elhelyezve.

13. Füstölő cigarettautánzat, amely a cigarettautánzat égő végén egy vagy több hosszanti járatot (16) tartalmazó üzemanyagegységet (10), egy aeroszolképző anyagot hordozó szubsztrátumot (30) magában foglaló, elkülönített aeroszolképző elemet (12) és szájjal érintkező részt (15) tartalmaz, és az üzemanyagegység (10) és az aeroszolképző elem (12) hőkicserélő kapcsolatban vannak egymással, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) egy része, vagy egésze és adott esetben az aeroszolképző elem (12) egy része vagy egésze egy szigetelőköpennyel (86) van burkolva.

14. A 13. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy egy, mind az üzemanyagegységgel (10), mind az aeroszolképző elemmel (12) érintkező hővezető egységet (14) is tartalmaz.

15. A 13. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) hossza 3-30 mm.

16. A 13. vagy 14. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a szigetelőköpeny (86) rugalmas, és 0,5-2,5 mm vastagságú.

17. A 16. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a szigetelőköpeny (86) rostos anyagot tartalmaz.

18. A 13., 14., 16. vagy 17. igénypontok bármelyike szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) 3-15 mm hosszúságú.

19. A 14. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a hővezető egység (14) fémes.

20. A 19. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a fémes hővezető egység egy fémfólia (50), amely mind az üzemanyagegységnek (10), mind az aeroszolképző elemnek (12) legalább egy részét körülveszi.

21. A 20. igénypont szerinti cigaretta utánzat, azzal jellemezve, hogy a fémfólia (50) magában foglalja az aeroszolképző anyagot hordozó szubsztrátumot (38).

-141

HU 202390 Β

22. A 20. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy a fémes hővezető egység egy fémrúd (99), amely mind az üzemanyagegységnek (10), mind az aeroszolképző elemnek (12) legalább egy részébe be van ágyazva. 5

23. A 20. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) hossza 3-15 mm.

24. A 13. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző elem (12) lég- 10 alább egy része az üzemanyagegység (10) egy üregén (82) belül helyezkedik el.

25. A 13. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző elem (12) porózus, nemszemcsés szubsztrátumból (30) áll, amelyen részben vagy egészen áthatoló, hosszanti járat (32) van.

26. A 13. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző elem (12) közel 35-85 mg aeroszolképző anyaggal feltöltött szubsztrátumot (30) tartalmaz.

27. A 13. igénypont szerinti cigarettautánzat, azzal jellemezve, hogy az üzemanyagegység (10) száj felöli vége és a cigarettautánzat szájjal érintkező része (15) között dohánytöltet (28) van elhelyezve.