HU213935B - Tobacco-inudstrial product particularly cigarette with coat made from more materials - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya dőhányipari termék, különösencigaretta több anyagból álló bőrítással, amely éghető anyagőttartalmazó tüzelőanyag-cellával (12), ehhez csatlakőzó aerőszőlgeneráőrral (14), előnyösen az aerőszőlgenerátőr (14) kiömléséhezcsatlakőztatható dőhánytartalmú lapszerű anyagőt (26) és adőtt esetbenszűrőelemet (28) tartalmazó szívókarésszel (22) van kiképezve, ahőltüzelőanyag-cella (12) felületének legalább egy részét hőszigetelőtűlajdőnságú bűrkőlat veszi körül, amelyben legalább egy szálaskerámia jellegű anyaggal létrehőzőtt védőréteg (100) van. Lényege, őgya védőréteg, (100) dőhánytartalmú szigetelőbűrkőlat részeként vankialakítva és a dőhánytartalmú szigetelőbűrkőlat a tüzelőanyag-cella(12) környezetében azzal kőncentrikűsan elrendezett, dőhányttartalmazó anyagú belső laprétegként (102) van kiképezve. ŕ

Description

A találmány tárgya dohányipari termék, különösen cigaretta több anyagból álló borítással, amely éghető anyagot tartalmazó tüzelőanyag-cellával, ehhez csatlakozó aeroszolgenerátorral, előnyösen az aeroszolgenerátor kiömléséhez csatlakoztatható dohánytartalmú lapszerű anyagot és adott esetben szűrőelemet tartalmazó szívókarésszel van kiképezve, ahol a tüzelőanyag-cella felületének legalább egy részét hőszigetelő tulajdonságú burkolat veszi körül, amelyben legalább egy szálas kerámia jellegű anyaggal létrehozott védőréteg van. A találmány szerinti dohányipari termék, különösen cigaretta a hasonló felépítésű hagyományos tennék ízét, tapintását és egyéb érzékszervi hatását biztosítja.

A cigaretta, a szivar és a pipadohány azok a legnagyobb mértékben fogyasztott dohányipari termékek, amelyek leginkább elterjedtek és amelyekben a dohányt számos különböző formában hasznosítják. Az elmúlt években számos különböző javaslat született a dohányipari termékek javítására, alternatív kialakítására.

A különböző dohányipari termékek élvezete, fogyasztása során az emberi szervezetbe jutó dohányfüst összetételének befolyásolására különböző megoldások váltak ismertté. így az US 4,079,742 sz. szabadalmi leírásban több dohányhelyettesítő anyagot mutatnak be. A Cytral és NSM márkanév alatt ismertté vált dohányhelyettesítő anyaggal kialakított dohányipari termékek, különösen cigaretták a 70-es években Európában széles körben elterjedtek voltak.

A dohányipari termékek alapvető problémáját a dohányfüstjelenti. Számos szabadalom mutat be javaslatot a hagyományos összetételű dohányfüstöt felváltó, ízanyaggal kiegészített gőz és/vagy látható aeroszol generálására. Az ilyen jellegű javított dohányipari termékeknél éghető anyagból készült tüzelőanyag-cellát alkalmaznak aeroszol generálásához és/vagy aeroszolt generáló anyag hevítésére. Az egyik alapmegoldás részletes ismertetése az US 4,714,082 sz. szabadalmi leírásban található.

A cigaretta élvezeti értékét felmutató dohányipari termékek fejlesztésének egyik ígéretes útját a dohányt melegítő, de égetését elkerülő szerkezetek jelentik, amelyeknél a tökéletlen égéssel keletkező égéstermékek mennyisége minimális. Ilyen szerkezetek ismerhetők meg a következő szabadalmi leírásokból: US 4,708,151 (Shelar), US 4,714,082 (Banerjee és tsai), US 4,732,168 (Resce és tsai), US 4,756,318 (Clearman és tsai), US (4,793,365 (Sensabaugh és tsai) US 4,819,665 (Roberts és tsai) US 4,827,950 (Banerjee és tsai), US 4,854,331 (Banerjee és tsai), US 4,858,630 (Baneqee és tsai), US 4,881,556 (Clearman és tsai), US 4,893,639 (White), US 4,903,714 (Bames és tsai), valamint US 4,938,238 (Bames és tsai).

Ezeknél a szerkezeteknél éghető anyagot tartalmazó tüzelőanyag-cella szolgál hőforrásul. Ettől fizikailag elválasztva, de vele hőcserélő kapcsolatot fenntartva aeroszolt képző anyagot tartalmazó aeroszolgenerátort rendeznek el, amelyben különböző formában feldolgozott dohánytartalmú anyag helyezhető el. A dohánytartalmú anyag formáját tekintve lehet pellet, por, vagy hordozóban eloszlatott kivonat, mellette az aeroszolgenerátor tartalmazhat íz- és szagmódosító összetevőket, aeroszolképző anyagokat stb. Ez utóbbiak jellegzetes példája a glicerin. A dohányipari termék élvezete során a tüzelőanyag-cellában keletkezett hő hatására az aeroszolt képző anyagból megfelelő aeroszol szabadul fel, amely a dohány ízanyagait viszi magával. Ebben az esetben az aeroszol a levegőben látható összetevők rendkívül kis mennyiségét tartalmazza, lényegében nincs olyan füstje, amely a hagyományos dohányipari termékeknél a kátrányt viszi magával.

Az US 4,756,318 sz. szabadalmi leírásban (Clearman és tsai) olyan dohányipari terméket, különösen cigarettát ismertetnek, amelynél a tüzelőanyag-cella rövid, tőle fizikailag elválasztottan ugyancsak aeroszolgenerátort helyeznek el és ez utóbbi kiömlésénél szívókarész van elrendezve. A szívókarészben dohányburkolat van, amely azonban az aeroszolgenerátor felületének legalább egy részét is körbeveszi. Az említett szabadalmi leírás 15. oszlopának 60. sorától a 16. oszlop 35. soráig terjedő része arra ad kitanítást, hogy a dohányburkolat tartalmazhat lapba rendezett, szalagot alkotó vagy csőszerűén kialakított üvegszálakat. Az üvegszálas dohánytartalmú lapok előállítására a hagyományos papírgyártási eljárások alkalmazhatók és ezeknek a lapoknak 30-70 tömeg%-nyi részét az üvegszál adhatja.

Az ismertetett üvegszálas termék továbbfejlesztésére igény van. Ezt a folyamatosan jelen levő igényt kívánja találmányunk kielégíteni.

A találmány feladata ezért olyan dohányipari termék létrehozása, amelynek burkolata az ismertekhez képest javított jellemzőket mutat.

A kitűzött feladat megoldására olyan dohányipari terméket fejlesztettünk ki, amely különösen cigaretta formájában gyártható és amely éghető anyagot tartalmazó tüzelőanyag-cellával, ehhez csatlakozó aeroszolgenerátorral, előnyösen az aeroszolgenerátor kiömléséhez csatlakoztatható dohány tartalmú lapszerű anyagot és adott esetben szürőelemet tartalmazó szívókarésszel van kiképezve, ahol a tüzelőanyag-cella felületének legalább egy részét hőszigetelő tulajdonságú burkolat veszi körül, amelyben legalább egy szálas kerámia jellegű anyaggal létrehozott védőréteg van. A találmány értelmében a védőréteg dohánytartalmú burkolat részeként van kialakítva és a dohánytartalmú burkolat a tüzelőanyag-cella környezetében azzal koncentrikusan elrendezett, dohányt tartalmazó anyagú belső laprétegként van kiképezve.

A találmány szerinti dohányipari termék egy előnyös kiviteli alakjában a védőréteget körbevevő legalább egy további szálas kerámia jellegű anyaggal létrehozott külső réteget tartalmaz.

Különösen célszerű a találmány szerinti dohányipari terméknek az a kiviteli alakja, amelynél a védőréteg és a külső réteg dohányt tartalmaz.

A kitűzött cél elérése szempontjából igen célszerű a találmány szerinti dohányipari terméknek az a kiviteli alakja, amelynél a hőszigetelő tulajdonságú burkolat a dohánytartalmú anyagból kiképzett belső lapréteg körül elrendezett, ugyancsak dohánytartalmú anyagból kiképzett külső lapréteget tartalmaz.

HU 213 935 Β

Ugyancsak igen előnyös a találmány szerint kialakított dohányipari terméknek az a kiviteli alakja, amelynél a dohánytartalmú anyagból kiképzett belső és külső lapréteg dohányt tartalmazó lapokból van kiképezve. Ennek a megoldásnak az előnyei igen hatékonyan értékesíthetők, ha a találmány szerinti dohányipari terméknél a dohánytartalmú anyagból kiképzett belső lapréteg a védőréteg és a külső réteg között van elrendezve.

Mind a gyártás, mind a késztermék érzékszervi jellemzői szempontjából előnyös a találmány szerinti dohányipari terméknek az a megvalósítása, amelynél a dohánytartalmú anyagból kiképzett belső lapréteget körbevevő külső réteghez kapcsolódóan van a külső lapréteg elrendezve, továbbá a védőréteg és a külső réteg üvegszállal van kialakítva.

A tapasztalat szerint a találmány szerinti dohányipari terméknek mind előállításának gazdaságossági paramétereire, mind a termék érzékszervi jellemzőire tekintettel különösen előnyös kiviteli alakja nyerhető, ha benne a célszerűen szén alapú tüzelőanyag-cellától kifelé haladva a védőréteg, a belső lapréteg, a külső réteg és a külső lapréteg a tüzelőanyag-cellával koncentrikusan van elrendezve, továbbá a külső lapréteget általában papír anyagú külső borítás veszi körbe.

A találmány szerint tehát olyan cigaretta jellegű és más hasonló dohányipari terméket dolgoztunk ki, amelyekben dohányréteget vagy dohánytartalmú anyagból kiképzett rétegeket éghetetlen, előnyösen szálas hőszigetelő anyagból álló rétegekkel, például üvegszálas rétegekkel kombinálunk.

A javasolt termékben mindenekelőtt az a fontos, hogy dohányból és/vagy adott esetben dohányt ízesítő- anyagból álló rétegeket szálas hőszigetelő anyagú rétegekkel váltakozva rendezünk el, és ez utóbbiakhoz előnyösen üvegszálat alkalmazunk, aminek révén a dohány, vagy hasonló ízanyagok és aromák a dohányzó személyhez a pirolítikus vagy más degradációs folyamatok káros termékeinek keletkezése nélkül jutnak el. Különösen előnyös az, ha a dohánytartalmú és az üvegszálas bevonati rétegek lapszerü anyagból állnak, legalább négy réteget képezünk, mégpedig belülről kifelé haladva üvegszálas, dohánytartalmú, üvegszálas és dohánytartalmú réteget. A gyártás folyamatában ez úgy jelentkezik, hogy a tüzelőanyag-cella felületére egymást borítóan négy réteg kerül, ezek koncentrikusan helyezkednek el és lényegében kör alakúak.

A jelen találmány tehát olyan dohányipari terméket javasol, amelyben rövid, éghető anyagú tüzelőanyagcella körül, felületének legalább egy részét borítóan hőszigetelő tulajdonságú burkolat van kiképezve, amely legalább egy szálas, hőszigetelő tulajdonságú és legalább egy dohánytartalmú anyagból kiképzett réteget tartalmaz. Az aeroszolgenerátor előnyösen a tüzelőanyag-cella hossztengelyében, a tüzelőanyag-cella mögött helyezhető el.

Mint már említettük, atalálmány szerinti dohányipari termék egy előnyös kiviteli alakjában a tüzelőanyag-cella kerületén, felületének legalább egy részét borítóan legalább négy rétegből álló, üvegszálat és dohányt tartalmazó burkolat helyezkedik el. A négy réteg közül az első és a harmadik üvegszállal, a második és negyedik lapszerű, dohánytartalmú anyaggal van kiképezve. Ez az elrendezés szükség szerint módosítható és megváltoztatható, ha a dohány ízesítése, vagy a burkolat ízhatása ezt szükségessé teszi. A fogyasztóhoz jutó ízanyagok mennyiségének növelése céljából célszerű lehet, ha az üvegszálas rétegek anyagát dohánnyal egészítjük ki, adott esetben a dohány mellett más ízanyagokat is bevezetünk. Ugyancsak előnyös lehet, ha a dohánytartalmú lapszerű anyagot egyéb ízanyagokkal vagy más szerkezeti összetevőkkel egészítjük ki, amelyekkel a strukturális összetartás fokozható. így a lapszerű anyaghoz üvegszál ugyancsak bekeverhető. A rétegek térbeli elrendezése, tehát a tüzelőanyag-cellát borító burkolatban az egyes rétegek elhelyezkedése és anyaga az előállítani kívánt dohányipari terméknek megfelelően módosítható.

A találmány szerinti dohányipari termék üvegszálat és dohánytartalmú anyagot tartalmazó burkolata lehetővé teszi, hogy az aeroszolok a fogyasztóhoz az ismert megoldásokhoz képest jelentősen megnövelt mértékben jussanak el, vagyis az üvegszálas szigetelőréteggel létrehozott, de dohányt és/vagy ízanyagot nem tartalmazó burkolatokkal összehasonlítva az élvezeti hatás kedvezőbb.

Az aeroszolok mennyiségének növelését a jelen találmány esetében is a dohány égetése nélkül lehet elérni. Valószínűsíthetően az itt bemutatott felépítés az, ami jelentős részben hozzájárul az aeroszolok mennyiségének növeléséhez. Ezért a jelen találmány szerint létrehozott dohányipari termékek a hasonló felépítésű termékekkel összehasonlítva ízhatásukban kedvezőbbek és a dohány elégetése nélkül nyújtják a cigaretta vagy hasonló dohányipari termék élvezetének hatását. A javasolt dohányipari termékben előállított aeroszolban az égéstermékek és a tökéletlen égésből származó összetevők részaránya minimálisra csökkenthető.

A tüzelőanyag-cellára kerülő többrétegű burkolat előnyösen legfeljebb mintegy 20 mm hosszú és kialakítható úgy, hogy a hagyományos cigarettaátmérőt a tüzelőanyag-cellával együtt biztosítani lehet. így a találmány értelmében olyan, üvegszálat és dohányt tartalmazó burkolattal ellátott termék készíthető, amelynél a tüzelőanyag-cella és a hozzá csatlakozó burkolat mintegy 24,5 mm kerületű cigarettát eredményez. A burkolat vastagsága a tüzelőanyag-cella vastagságától függően lehet kisebb vagy nagyobb, a tapasztalatok szerint 1,5-5, esetleg 1,5-6 mm vastagságú burkolatok használhatók, amelyek segítségével elérhető, hogy a papírral borított burkolat átmérője 8 mm legyen, ebbe mind a tüzelőanyagcella, mind -pedig a burkolat beleférjen.

A javasolt felépítésű dohányipari termék élvezete során a többrétegű burkolatban az üvegszálas összetevő mellett jelen levő dohánytartalmú anyagban a dohány kis mértékben eléghet, ezzel a környezetbe a dohányfüst szagaromája jut el, amit a fogyasztó a cigaretta élvezete során vár. A szokványos dohányfüst aromájának felszabadításán túlmenően a burkolat a dohányfüst ízét az aeroszol áramában is biztosítja, ahol az aeroszolt a tüzelőanyag-cella által generált hő hozza létre az aeroszolgenerátorban levő anyagokból.

HU 213 935 Β

A találmány az előzőek szerint arra tesz javaslatot, hogy a dohányipari termékeknél és mindenekelőtt a cigarettáknál olyan hőszigetelő tulajdonságú burkolatot alkalmazzunk, amely célszerűen kis mennyiségű lapszerű formába hozott dohányt tartalmaz és így a fogyasztónál a cigarettafüst érzete az előző megoldásoknál jóval hatékonyabban kelthető. A dohányt tartalmazó rétegelt hőszigetelő burkolat felhasználásával az eddigi megoldásokban keletkező pirolitikus és/vagy égési termékek mennyisége csökkenthető, az aeroszolok áramának összetétele jól befolyásolható, miközben a beszívott anyag ízhatása, a belőle felszabaduló füstszerű anyag szaghatása a megszokott cigarettáéhoz közelít. Emellett különös előny, hogy mellékíz és/vagy elfogadhatatlan érzékelésű aromák nem keletkeznek.

Mint már említettük, a találmány szerinti dohányipari termék célszerűen cigaretta formájú, abban rövid, legfeljebb mintegy 30 mm hosszú tüzelőanyag-cella van és az égetés előtt szén alapú, éghető anyagból áll. A legjobbnak tűnő megoldás az, amikor a tüzelőanyag-cella mintegy 9 mm hosszú és 4,5 mm átmérőjű extrudált anyagú termék, ebben longitudinális irányban járatok vannak kiképezve, pontosabban olyan egy vagy több nyílás, amely a tüzelőanyag-cella teljes hosszán át a levegő áramlását lehetővé teszi. Ennek az is célszerű megoldása lehet, hogy a tüzelőanyag-cellát alkotó lényegében kör keresztmetszetű anyagban hosszirányban bemélyedéseket, vájatokat készítünk. A járatok megnövelik a tüzelőanyag felületét, annak meggyújtását követően, parázslása alatt az égési folyamat fenntartását megkönnyítik. Ezek további előnye, hogy a tüzelőanyag-cellából az aeroszolgenerátorba történő hőátadás feltételeit javítják. A tüzelőanyag-cellát általában 0,85-1,25 g/cm³ sűrűségű anyagból készítjük.

A találmány szerinti dohányipari termék egy előnyös kiviteli alakjában vágott, szálas töltetként dohány egy adagját is elhelyezzük, és ezt az adagot megfelelő bevonattal, például papírral veszünk körbe. így dohányrúd alakul ki. Ezzel a dohányrúddal célszerűen az aeroszolgenerátor felületének legalább egy részét ugyancsak befedjük. A dohány tetszőleges dohányipari feldolgozás után kerül a termékbe, annak előkészítése történhet expandálással vagy vizes kivonat és térfogati expandálás útján. A dohányrúdban hőszigetelő jellegű anyag, például üvegszál szintén elhelyezhető.

Ugyancsak a találmány szerinti dohányipari termék egy előnyös kiviteli alakjában az aeroszolgenerátort fizikailag a tüzelőanyag-cellától elválasztjuk, azt a tüzelőanyag-cella után, annak középvonalában (longitudinális tengelye mentén) rendezzük el. Az aeroszolgenerátort célszerűen kapszulába helyezzük, esetleg az más hasonló jellegű tartályban vagy burkolatban kap helyet, ahol fontos, hogy a befogadást hővezető vagy más módon hővel szemben ellenálló anyagból álló olyan tartállyal biztosítsuk, amelyet a dohányrúdban, annak hossztengelye mentén rendezünk el.

A hővezető tulajdonságú kapszula, tartály vagy burkolat egy vagy több aeroszolképző anyagot hordozó szubsztrátumot tartalmaz. Az aeroszolgenerátorban elrendezett szubsztrátumok tartalmazhatnak feldolgozott dohányt, például dohányport, szórva szárított dohánykivonatot vagy dohányesszenciát. Ugyancsak a kiegészítő anyagok között vannak egyébként a dohányiparban szokásos ízesítőanyagok, mint a cukrok, a likőrök vagy a kakaó. Az aeroszolképzésre alkalmas további ismert anyagok szintén használhatók, ezek közé soroljuk a polihidrátos alkoholokat mint a glicerint, a propilén-glikolt vagy a trietilén-glikolt, vagyis azokat a vegyületeket, keverékeket, amelyek elpárolgásával szemmel látható, füst benyomását keltő aeroszol keletkezik. Az aeroszolképző összetevőket az aeroszolgenerátoron belül általában semleges szubsztrátumhoz kötjük, mint alumínium-oxid szemcsékhez, szálas szén alapú anyaghoz, tömörített dohányhoz, szénhez, porózus alumínium-oxidhoz vagy ezek keverékeihez. Szakember nyilvánvalóan további anyagokat is meg tud nevezni.

A dohányipari termékek fontos eleme a szívókarész, és ez ugyancsak így van a találmány szerinti terméknél. A szívókarész az aeroszolt a fogyasztóhoz juttatja és ez a tipikus cigaretta jellegű termékeknél csőszerű kialakítású. A szívókarész azonban nem feltétlenül kapcsolódik a termék anyagához, az kialakítható például cigarettát befogadó szívókaként vagy pipa elemeként. A találmány értelmében a szívókarész tipikusan szürőelemet (filtert) tartalmaz, amelyet szorítással illesztünk a termékhez. A szűrőelem felépítésében fontos szempont, hogy viszonylag kis szűrési hatékonyságú anyagból kell készülnie, ellenkező esetben az aeroszoloknak az aeroszolgenerátortól a fogyasztóhoz való áramlását akadályozzák, nagy szívási teljesítményt igényelnek. Előnyösek azok a szívókarészek, amelyek egy része ízesítőanyag felszabadítására alkalmasan van kiképezve, ami adott esetben lazán összesodort vagy összetekercselt dohánytartalmú papír, esetleg mentoltartalmú összesodort szén alapú lapok alkalmazását jelenti, mégpedig az aeroszolgenerátor és a szűrőelem közötti elrendezésben.

A találmány ismertetésében a továbbiakban a következő értelmezés szerinti fogalmakra támaszkodunk:

Az „aeroszol” kifejezéssel mindazokat a gőzöket, gázokat, az előbbiekkel hordozott részecskéket jelöljük, amelyek akár láthatóak, akár láthatatlanok, a dohányipari termék fogyasztója számára a dohányfüst benyomását keltik és a tüzelőanyag-cella által keltett hő hatására az aeroszolgenerátorban vagy a dohányipari termék más helyén elrendezett anyagokból szabadulnak fel.

A ,konduktív hőcserélő kapcsolat” kifejezés azt az elrendezést hivatott jellemezni, amelynél az aeroszolgenerátor és a tüzelőanyag-cella között az utóbbi égetése alatt hővezetéses kapcsolat áll fenn, azaz a tüzelőanyag-cellából annak égésének gyakorlatilag teljes időtartama alatt a hőenergia az aeroszolgenerátomak adódik át. A konduktív hőcserélő kapcsolat többféle módon érhető el, például úgy, hogy az aeroszolgenerátort a tüzelőanyag-cellával érintkeztetjük, vagyis a két elem között szoros kapcsolatot hozunk létre, egy másik lehetőség szerint például hővezetésre alkalmas elem felhasználásával, amikor is megfelelő anyagú burkolattal a tüzelőanyag-cellából a keletkező hőt az aeroszolgenerátomak átadjuk. A konduktív hőcserélő kapcsolatot célszerűen az említett két lehetőség kombinációjával hozzuk létre.

HU 213 935 Β

A „szén alapú anyag” a javasolt dohányipari termék tüzelőanyag-cellája esetében lényegében szénből álló anyag felhasználását jelenti. Általában a szén alapú anyag legalább mintegy 60 tömeg%, célszerűen legalább 70 tömeg% széntartalmú anyagot jelöl.

A „szigetelő anyag” fogalma a jelen találmány szerinti dohányipari termék esetében minden, általában szigetelőnek tekinthető anyagot felölel. A szigetelés elsősorban hőszigetelést jelent, vagyis olyan anyagokra gondolunk, amelyek a dohányipari termék élvezete során nem gyulladnak meg. Ettől függetlenül a lassú égésű anyagokat, vagy a dohányipari termék élvezete során összeolvadó anyagokat, mint az alacsony olvadáspontú üvegszálakat szintén ebbe a kategóriába soroljuk. A találmány megvalósításához leginkább az üvegszálak és a szénszálak bizonyultak alkalmasnak, bár más szálas anyagok ugyancsak alkalmazhatók a szigetelőanyag létrehozására. A továbbiakban ezeket az összetevőket gyakran csak „üveg” kifejezéssel említjük. A találmány szerinti dohányipari termék megvalósítására alkalmas szigetelőanyagokra általában a legfeljebb mintegy 20,9 W/mK, előnyösen mintegy legfeljebb 8,4 W/mK, de célszerűen mintegy legfeljebb 2,1 W/mK hővezető képesség jellemző. Ezekkel az anyagokkal kapcsolatban a Hackh’s Chemical Dictionary (4. kiadás, 1969) 672. oldalára, illetve a Lange-féle Handbook of Chemistry (11. kiadás, 1973) 272-274. oldalára utalunk.

A „dohánytartalmú” anyagok közé a találmány értelmében lényegében minden dohányt tartalmazó kompozíciót és terméket sorolunk, függetlenül a dohány mennyiségétől, ideértve a vizes és egyéb módon készült dohánykivonatokat, az őrölt dohányból létrehozott lemezeket, a dohányport és dohánytöredéket, az aprított vagy darabolt dohánylapokat és -szárakat, a térfogatilag expandált dohányt, a dohányanyag egyéb feldolgozott formáit. Ez a felsorolás csak példaszerű.

A találmány szerinti dohányipari termékben alkalmazott hőszigetelő tulajdonságú burkolat révén a termék képes az első három megszíváskor alkalmas nedves szemcsés anyagtartalomként legalább 0,6 mg aeroszol továbbítására, ha az ellenőrzést az FTC jelű szívási feltételek között hajtjuk végre. Ez az ellenőrzés a jelen esetben annyit jelent, hogy két másodperc alatt 35 ml levegőt szívunk át a meggyújtott terméken, majd 58 másodperces parázslási időszakot hagyunk. A találmány szerinti dohányipari termék előnyösen létrehozható úgy is, hogy az első három megszívásban legalább 1,5 mg aeroszol továbbítására kerüljön sor. Különösen gondos kivitelnél ez a mennyiség tovább emelhető, az FTC jelű szívási feltételek között legalább 2 mg mérhető. Egy másik megközelítés szerint ez annyit jelent, hogy a találmány szerinti dohányipari termék alkalmas megszívásonként nedves szemcsés anyagtartalomban kifejezve 0,2 mg körüli mennyiségű aeroszolt szolgáltatni, mégpedig legalább hat megszíváson keresztül. A kivitel lehet olyan is, hogy ugyanez az átlagos aeroszolmennyiség legalább tíz megszíváson keresztül biztosított legyen.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok, illetve megvalósítási példák alapján, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra: a találmány szerinti dohányipari termék cigaretta formájú kialakításának hosszmetszete, az

A. ábra: az 1. ábra szerinti dohányipari termék tüzelőanyag-cellát tartalmazó részének radiális irányú keresztmetszete, míg az

1B. ábra: a találmány szerinti dohányipari termékben alkalmazott tüzelőanyag-cella homlokoldali (meggyújtásra kerülő) végének nézete, ahol járatok konfigurációja és viszonylagos méretei követhetők.

A találmány értelmében olyan 10 cigaretta típusú dohányipari terméket hozunk létre (1. ábra), amely több 11 hosszirányú járattal ellátott, beömlésénél a környezetbe nyíló 12 tüzelőanyag-cellát (1A. és 1B. ábra), a 12 tüzelőanyag-cella kiömlésén elrendezett, attól fizikailag elválasztott 14 aeroszolgenerátort, valamint 22 szívókarészt tartalmaz. A 14 aeroszolgenerátor belső terében egy vagy több, célszerűen 18 aeroszolképző szubsztrátumban eloszlatott aeroszolt generáló anyag van, míg külső felületét 16 hővezető anyagú kapszula határozza meg. A 16 hővezető anyagú kapszula a 12 tüzelőanyag-cella kiömlését is legalább részben körbeveszi. A 16 hővezető anyagú kapszula felületének legalább egy részén 20 dohánytartalmú burkolat van elrendezve. Az 1. ábra szerint a cigaretta típusú terméknél annak alkotórészét képező 22 szívókarész lényegében két részből áll, mégpedig 26 dohánytartalmú lapszerű anyagból, előnyösen dohánytartalmú papírból és 28 szűrőelemből, a 14 aeroszolgenerátortól 24 üres tér választja el. A 26 dohánytartalmú lapszerű anyag célszerűen lazán összesodort papírhalmazból van kiképezve, feladata aeroszol ízösszetevőj ének generálása, míg a 28 szürőelem szövés nélküli szerkezetben kialakított polipropilén kócot fogad be. A 24 üres tér nem feltétlenül kerül a 14 aeroszolgenerátor kiömléséhez, az adott esetben a 16 hővezető anyagú kapszula és a 26 dohánytartalmú lapszerű anyag között vagy másutt ugyancsak biztosítható.

A találmány értelmében létrehozott tipikus cigaretta jellegű dohányipari termék keresztmetszete kör alakú, kerülete mintegy 23-28 mm hosszú, míg maga a termék hosszirányban mintegy 70-100 mm méretű.

Az 1. ábrára hivatkozással megállapítható, hogy a 12 tüzelőanyag-cellát kijelölt helyzetében részben a 16 hővezető anyagú kapszula tartja meg, amely kerületének egy részét átfedi. Ez az átfedés nagyjából 2 mm hosszúságú tartományt jelent a 12 tüzelőanyag-cella felületén. A 16 hővezető anyagú kapszula átmérőjét úgy választjuk meg, hogy segítségével a 12 tüzelőanyag-cella biztos megfogása lehetővé váljék, például annak betolása után.

A 16 hővezető anyagú kapszula célszerűen az adott feltételek között fellépő hőhatásokkal szemben jó ellenállóképességü anyagból készül. Megfelelő eredmények voltak elérhetők vékony alumíniumlemezzel. A 16 hővezető anyagú kapszula ilyen kialakítás esetén képes a 12 tüzelőanyag-cellától annak égése során az ott keletkező hőt elvezetni és azt a 16 hővezető anyagú kapszula belsejében elhelyezett 18 aeroszolképző szubsztrátumnak átadni. A 16 hővezető anyagú kapszula lényegében hengeres alakú csövet képez, amely mellső végén nyitott,

HU 213 935 Β hogy így a 12 tüzelőanyag-cella hátsó része oda beilleszthető legyen, míg hátsó része zárt. A zárt hátsó részben azonban egy vagy több olyan kis méretű (a rajzon külön nem jelölt, de feltüntetett) nyílás van kiképezve, amelyen keresztül a 14 aeroszolgenerátor belsejében a 12 tüzelőanyag-cella égése során keletkező gőzök és gázok a 22 szívókarész belsejébe átjuthatnak.

Miként az az 1. és 1A. ábrán látható, a találmány szerinti 10 cigaretta típusú vagy hasonló dohányipari tennék egészének és a 12 tüzelőanyag-cellának a felépítésében lényeges, hogy az utóbbit koncentrikus gyűrűk vagy hengerek formájában több dohány tartalmú és szálas anyagból felépülő réteg veszi körül. Ennek egyik legelőnyösebb megoldása az, amikor a 12 tüzelőanyag-cella felületéhez általában üvegszállal készült hőszigetelő tulaj donságú 100 védőréteg kapcsolódik, amelyet 102 belső lapréteg borít. Ez utóbbi felületére ugyancsak üvegszálas felépítésű 104 külső réteg kerül és a szerkezetet 108 külső papírborítás alatt kialakított 106 külső lapréteg teszi teljessé. Mind a 102 belső, mind a 106 külső lapréteg dohánytartalmú anyagból, például papírból áll. A 100 védőréteg és a 104 külső réteg adott esetben más szálas jellegű kerámia anyagból is kialakítható.

A találmány értelmében megvalósított dohányipari terméknél a 100 védőréteg és a 104 külső réteg tipikusan mintegy 0,6-1,5 mm, általában mintegy 1,2 mm vastagságú. Ezzel szemben a 102 belső lapréteg és a 106 külső lapréteg vastagsága mintegy 0,09-0,17 mm, általában hozzávetőlegesen 0,13 mm. Természetesen ezek csak szokásos méretű cigaretta jellegű termékekre érvényes értékek, szakember más dohányipari termékek vonatkozásában köteles tudása alapj án eltérő értéktartományokat állapíthat meg.

Mint említettük, a 14 aeroszolgenerátor külső felületén (1. ábra) 20 dohánytartalmú burkolat van kiképezve, amely rúd, henger vagy más hasonló alakú, benne a dohány vágott formában van jelen. A találmány szerinti termék fogyasztásakor a 20 dohánytartalmú burkolat anyaga felhevül, de nem ég el. A megemelt hőmérsékletet a 12 tüzelőanyag-cellából felszabaduló hő biztosítja és ekkor a 20 dohánytartalmú burkolatból a dohány illő ízkomponensei eltávoznak, belépnek az aeroszolok áramába és így a fogyasztóhoz jutnak. A 20 dohánytartalmú burkolat biztosítja, hogy a cigaretta jellegű termék rugalmassága (hajlíthatósága) azon az értéken legyen, amire ma a nagy sebességű cigarettagyártást végző berendezéseknél szükség van.

A 16 hővezető anyagú kapszula belsejében elrendezett 18 aeroszolképző szubsztrátum az aeroszolt képző anyagokat hordozza. Ennek számos kialakítása lehetséges. A 18 aeroszolképző szubsztrátum a 16 hővezető anyagú kapszula vagy tartály térfogatának egészét vagy csak egy részét tölti ki. Néhány megvalósítási példa a következő: (i) alumínium-oxidból készült, célszerűen glicerinnel és dohánykivonattal telített, a 12 tüzelőanyag-cella kiömlésének szomszédságában elrendezett golyók; (ii) préseléssel vagy más módon tömörített dohány, szén és/vagy alumínium-oxid, amelyek egy vagy több ízesítőanyaggal és/vagy dohánykivonattal, adott esetben glicerinnel egészíthetők ki; (iii) összesodort dohánytartalmú papír, amelyet glicerinnel és dohánykivonattal egészítünk ki és papírbevonattal látunk el. Az előző lehetőségek egymás mellett is hasznosíthatóak, szakember további anyagkompozíciókat tud alkalmazni.

Az előzőekben már említettük, hogy a 12 tüzelőanyag-cellából és a 14 aeroszolgenerátorból álló részegységet a 22 szívókarésztől a 24 üres tér választhatja el. A 24 üres tér méretei széles körben változtathatóak, általában hossza mintegy 5-30 mm, előnyösen mintegy 10-15 mm, ahol nyilvánvalóan a 22 szívókarész egyéb méreteitől függő nagyságú 24 üres tért alakítunk ki. A 24 üres tér létrehozásával két feladatot kívánunk ellátni, mégpedig egyrészt a 14 aeroszolgenerátort elhagyó fonó gázok hűtését, mielőtt azok a fogyasztóhoz eljutnának, másrészt a látható füst generálását, mivel ez az aeroszol részére nukleációs kamraként szolgál. Adott esetben a 24 üres tér létrehozása felesleges, az ábrán bemutatottól eltérő helyen is kialakítható, vagy ízesítő adalékanyagokkal, kis szűrési hatékonyságú szűrőanyagokkal stb. kitölthető.

A 22 szívókarész elrendezését és méreteit úgy választjuk meg, hogy az a 20 dohánytartalmú burkolattal körülvett 16 hővezető anyagú kapszulát és az utóbbihoz kapcsolódó 12 tüzelőanyag-cellát tartalmazó részecskékhez szorosan illeszkedhessen. Általában egyszerű papírborítással fogjuk őket körbe. Egy másik lehetőség szerint a 22 szívókarész külső rétegét fémfóliával bélelt papírcsőként, műanyag csőből, nagy sűrűségű papírból vagy hasonlóval alakítjuk ki.

A csőszerű alakú 22 szívókarész belsejében 26 dohánytartalmú lapszerű anyagból, például papírból álló hengert, adott esetben mentolt vagy más ízesítőanyagot tartalmazó szén alapú lapszerű anyagból kiképzett csőszerű készítményt helyezünk el. Ezt például a 24 üres tér szomszédságában rendezhetjük el. A 22 szívókarész belsejében és a dohányipari termék kiömlésénél 28 szűrőelemet építünk be, amely összesodort szövésmentes propilén szálakból készült kócot és ezt körbevevő bevonatot tartalmaz. A 22 szívókarész adott esetben ismert módon cigarettapapírral ugyancsak körbevehető, amellyel az egész terméket befedhetjük. Egy további lehetőség szerint a cigaretta 22 szívókarészének kiömlése tájékán egy vagy több levegőt beengedő nyílást tartalmazó gyűrűt képezünk ki, mégpedig a jól ismert lézeres vagy mechanikai perforációs eljárásokkal.

A találmány szerinti dohányipari termék élvezetének kezdetét az jelenti, hogy a felhasználó a 12 tüzelőanyagcellát meggyújtja. A 12 tüzelőanyag-cella éghető anyaga égésének mértékében hőt termel, amely konduktív és/vagy konvektív úton a 12 tüzelőanyag-cella kiömlését határoló felületet részben borító 16 hővezető anyagú kapszula anyagának adódik át. Ez utóbbi a 14 aeroszolgenerátor részelemét képezve biztosítja, hogy az égéshő a 18 aeroszolképző szubsztrátumhoz jusson és így az ott jelen levő összetevőkből a kívánt összetételű aeroszol felszabaduljon. A termék szívása során a forró levegő a 16 hővezető anyagú kapszula belső terébe jut és a 18 aeroszolképző szubsztrátummal érintkezik. Ez további hőátadást eredményez és javítja az aeroszolok felszabadításának hatékonyságát. A 16 hővezető anyagú kapszu6

HU 213 935 Β la belső terét a rajzon külön nem jelölt járatokon keresztül elhagyó aeroszol a 22 szívókarészbe áramlik, miközben szükség szerint a 24 üres térben kis mértékben lehűl. A felhasznált aeroszolképző összetevők anyagi minőségétől függően szemmel látható füstszerü aeroszol is létrejöhet. A megszívással a termék belsejébe juttatott levegő és a vele együtt áramló illó állapotú összetevők a 22 szívókarészben elrendezett ízesítőanyagokon áramolnak át, annak aktív komponenseit magukkal viszik és így sok öszszetevőből álló aeroszolkeverék jut a fogyasztóhoz.

A 12 tüzelőanyag-cella felületére kerülő többrétegű hőszigetelő anyagú burkolat számos különböző és a hagyományos technológiákból ismert eljárással készíthető el. Ezek közismertek, ezért nem képezhetik a találmány tárgyát. Az egyik ilyen eljárás az, hogy a 12 tüzelőanyagcellából és a 16 hővezető anyagú kapszulából álló együttest vagy tokozást olyan üvegszálas és dohányból álló szigetelő burkolattal borítjuk be, amely mintegy 15 mm hosszú. Az egyik sikerrel kipróbált változatban a burkolatban a 100 védőréteg és a 104 külső réteg az Owens Corning cég C-Glass jelű üvegéből készült, amelyek között dohánnyal kiegészített papírból álló réteget rendeztünk el. Ez volt a 104 külső réteg, míg az ezt borító réteg, tehát a 106 külső lapréteg anyaga ugyancsak dohánnyal kiegészített papír volt. Ilyen papírt például a Kimberly Clark Corp. cég gyárt, mégpedig P 2674-157 megjelölés alatt, ahol a papírba gyártása során dohánykivonatot kevernek. Feldolgozás előtt a belső réteghez 19 mm, a külsőhöz 26,5 mm széles lapokat választottunk. A hőszigetelő borítással ellátott szerkezet külső átmérője végül is mintegy 7,5 mm volt.

A jelen találmány lényegét jelentő burkolat üvegszálból és dohányból álló koncentrikus rétegeit egyebek között US 4,893,637 sz. szabadalmi leírásban bemutatott berendezés módosításával előálló elrendezésben lehet gyártani. Ez a berendezés több orsóra feltekercselve tartalmazza az üvegszálat és a dohánytartalmú anyagot, az orsókról letekercselt összetevőkből a szükséges rétegek kialakíthatók. Nyilvánvaló, hogy az orsók számától függően a berendezés tetszőleges számú réteg kialakítására alkalmas, ahol a berendezés felépítése a rétegek anyagától független, az orsókon különböző anyagok tárolhatók.

Egy másik lehetőség szerint a dohány és az üvegszál kombinációjába nedves vagy levegővel történő szállításos eljárásokat is használhatunk. Ha a dohány keverékben van jelen, akkor a levegővel történő szállítás tűnik célszerűbbnek, mivel a dohány ízesítő komponensei közül a nedves szállítás során egyesek eltávozhatnak. Az egyenletes vastagságú üvegszálból és dohányból álló matracszerű réteg kialakulása biztosítható úgy, hogy a 12 tüzelőanyag-cella irányában a perifériás levegőáramlást megfelelően szabályozzuk. Amellett, hogy az ilyen matracszerű réteg a 12 tüzelőanyag-cella felületét borítja, ez kialakítható úgy is, hogy a 16 hővezető anyagú kapszula felületére ugyancsak kerüljön belőle, vagyis a 14 aeroszolgenerátor felületének legalább egy részét szintén borítsa.

Az említett egyenletes felépítésű burkolatban a dohány részaránya mintegy 1-99 tömeg% lehet, célszerűen a mintegy 40-70 tömeg%, még célszerűbben a mintegy

50-60 tömeg% tartományba esik. A burkolat üveganyagát például az Owens Corning cég által E-glass jelöléssel forgalmazott üvegből készítjük.

A találmány szerinti dohányipari termékben a 12 tüzelőanyag-cella felületére kerülő hőszigetelő burkolat rétegei végeredményben tetszőleges erre alkalmas papírkészítési eljárással hozhatók létre, ehhez szakember különösebb útmutatást nem igényel. Az ismert eljárások között van a levegővel történő és a nedves közegű lerakatás. A nedves közegű lerakatás eljárásában a vágott töltőanyag formájára hozott dohányt kréta szuszpenzióban üvegszálakkal keverjük ki. A dohány és az üvegszál tömegaránya mintegy 4 : 1—1 : 1 lehet. Ezt a keveréket ezután nagynyomású felíütószekrénybe adagoljuk, ahol a nedvességtartalom préseléssel történő eltávolítása után sima lemezszerű papírlap állítható elő, amely a dohányt és az üvegszálakat tartalmazza.

A dohányt és az üveg alapú összetevőket vízzel keverhetjük és ezt a zagyot papírgyártó vonalba juttathatjuk, ahol a víz eltávolítása után a lapszerű anyagot szárítjuk, mégpedig fűtött hengereken való továbbítással és fűtött hengerek közötti átvezetéssel. Az így kapott szerkezet szilárdságát nedves szilárdságnövelő összetevőkkel lehet javítani.

A levegőáramlásos eljárások során a töltőanyagként szolgáló dohányt és az üvegszálakat először kis részecskékből álló frakcióvá őröljük, hogy így a levegővel való szállítást megkönnyítsük. A részecskéket levegőáramban kommutátorba juttatjuk, ahol összekeveijük őket. Ezután a keveréket a nedves levegős felfutószekrényhez hasonlóan működtetett mintába adagoljuk, ahol a vákuum a megfelelő lemezszerű anyag létrehozását lehetővé teszi. Ezt a szerkezetet SCMC jelű (nátrium-karboxi-metil-cellulóz alapú) vagy hasonló kötőanyaggal egészíthetjük ki, ami a strukturális összetartást j avítja. Egy másik lehetőség szerint a levegőáramlásos eljárást ismételve egyszer alapvetően üvegből, majd lényegében dohányból álló rétegeket váltakozva állítunk elő és így a szükséges számú rétegből felépülő szerkezetet készítünk.

Az említett eljárásokkal létrehozott üveg és dohány anyagú hőszigetelő burkolat végül is a találmány szerinti dohányipari termék mellső végére kerül, az legalább a 12 tüzelőanyag-cella, valamint adott esetben a 14 aeroszolgenerátor teljes felületét borítja. Ha úgy célszerű, a burkolat kialakítható csak a 12 tüzelőanyag-cella felületének egy részén is.

A találmány szerinti dohányipari termék az előzőek értelmében olyan 12 tüzelőanyag-cellát tartalmaz, amely a 14 aeroszolgenerátor belsejében elrendezett 18 aeroszolképző szubsztrátumból képes megfelelő illékony összetevőket felszabadítani. A 12 tüzelőanyag-cella olyan éghető anyagból készül, amelynek sűrűsége legalább mintegy 0,5 g/cm³. Számos felhasználás szempontjából előnyös, ha ez a sűrűség mintegy 0,8 g/cm³-nél nagyobb, de a sűrűség általában legyen 1,5 g/cm³-nel kisebb. Ami a hosszúságot illeti, a 12 tüzelőanyag-cella általában legfeljebb mintegy 20 mm hosszú, az általános gyakorlat a mintegy 15 mm-nél kisebb, leggyakrabban a 9 mm körüli hosszakat tartja célszerűnek.

HU 213 935 Β

A 12 tüzelőanyag-cella anyagát képező keverék sokféle összetevőjű lehet. Általában a szén tekinthető a legelőnyösebbnek, ezért alapvetően a 12 tüzelőanyagcella kialakításához szén alapú anyagot hozunk létre. Erre az anyagra a legalább 60 tömeg%, általában legalább mintegy 70 tömeg% széntartalom jellemző. Sok esetben a szén alapú anyagot dohány és kötőanyag egészíti ki (1. 1. példa), amely így a 12 tüzelőanyag-cellát alkotja. Nyilvánvaló azonban - mint azt egyebek között az US 4,854,331, illetve az US 4,917,128 sz. szabadalmi leírások ismertetik-, hogy a 12 tüzelőanyag-cella anyaga nem feltétlenül tartalmaz dohányt.

A dohány mellett vagy attól függetlenül a 12 tüzelőanyag-cella anyagába egyéb összetevők is keverhetők. Ilyenek az ízesítő komponensek, a dohánykivonatok, a töltőanyagok (például agyag vagy kalcium-karbonát), az égést elősegítő vagy befolyásoló adalékok (mint például a nátrium-klorid, amely az izzást fenntartva késlelteti a parázslást, vagy a kálium-karbonát, amely a lángképződést befolyásolja), a kötőanyagok stb. A 12 tüzelőanyagcella kialakítására számos példát ismerhetünk meg az US 4,714,082 (Banerjee és tsai) és az US 4,756,318 (Clearman és tsai) szabadalmi leírásokból.

A finomra aprított dohányanyagból, visszaállított dohányból, hőkezelt vagy pirolizált dohány alapanyagból, cellulózszerű anyagokból, módosított cellulóz kompozíciókból ugyancsak lehet 12 tüzelőanyag-cellát készíteni. Erre mutat be példát az US 4,347,855 (Lanzilotti és tsai), az US 3,931,824 (Miano és tsai), az US 3,885,574 (Borthwick és tsai) és az US 4,008,723 (Borthwick és tsai) szabadalmi leírás, illetve Sittig: Tobacco Substitutes című kiadványa (Noyes Data Corp., 1976).

A találmány szerinti dohányipari termékekhez kidolgozott 12 tüzelőanyag-cella anyaga ömlesztés után megmunkálással, préseléssel vagy extrudálással van kiképezve. A kívánt alakot általában extrudálással biztosítjuk, amikor is mintegy 95 tömegrész szén alapú anyagot legfeljebb mintegy 20 tömegrész kötőanyaggal és ugyancsak legfeljebb mintegy 20 tömegrész dohánnyal (például dohányporral vagy dohánykivonattal) keverünk össze és a szükséges mennyiségű víz hozzáadásával pasztaszerü konzisztenciát érünk el. Ezt a pasztát, amely kenhető állapotú, megfelelő keretes vagy dugattyús extruderen vezetjük át és így biztosítjuk a kívánt alakot, amelyben a szükséges mennyiségű 11 hosszirányú járat van kiképezve. Az extrudált pasztát szükség szerint mintegy 2-7 tömeg% nedvességtartalomig száríthatjuk. Ezután az extrudált készítményt szükséges méretű darabokra vágjuk, amelyek a 12 tüzelőanyagcellákat képezik.

A találmány szerinti dohányipari termékben olyan 14 aeroszolgenerátort alkalmazunk, amely a 12 tüzelőanyag-cellától fizikailag el van választva. Az elválasztás annyit jelent, hogy a 14 aeroszolgenerátomak sem az anyaga, sem pedig valamely alkotórésze nem keveredik a 12 tüzelőanyag-cellával, annak nem képezi alkotórészét. A 14 aeroszolgenerátor a 12 tüzelőanyag-cellával hőcserélő kapcsolatban áll, vagyis a 12 tüzelőanyag-cella égetésével keletkező hő a 14 aeroszolgenerátorra adódik át és így lehetővé válik a 18 aeroszolképző szubsztrátum hevítése, belőle a kívánt összetételű aeroszol felszabadítása.

A 14 aeroszolgenerátor különösen előnyösnek tekintett megvalósításaiban a 18 aeroszolképző szubsztrátum szolgál az aeroszolképző összetevők hordozására. Ezért al8 aeroszolképző szubsztrátumot porózus szerkezetben hozzuk létre, az szerkezetében képes az aeroszolképző összetevőket megfogni, amelyből azok hő hatására, az átáramló forró levegővel érintkezve felszabadulhatnak.

A 14 aeroszolgenerátor kialakításához felhasznált 18 aeroszolképző szubsztrátum termikusán stabil alapanyagú készítmény, ami az adott esetben azt jelenti, hogy a szubsztrátum a javasolt 10 cigaretta típusú dohányipari termék élvezeténél bekövetkező mintegy 400-600 °C üzemi hőmérsékleten nem bomlik le és nem ég el. Az ilyen anyagok között vannak a porózus szénfajták, a grafit, a szénszálak, az aktivált vagy aktiválatlan szenek és egyes kerámia anyagok. A szén alapú anyagok között említhetjük a Union Carbide Corp. Co. PC-25 és PG-60 jelű, a Calgon Carbon Corp. (Pittsburgh, PA) cég SGL jelű, az American Kynol Inc. CFY-0204-1, CN-157(HC), CN-210(HC), ACN-211 -10 és ACN-15 7-10 katalógusjelü termékeit, a molekulaszürőket, mint például a Union Carbide Corp. Smellrite védjegyű termékeit. Ugyancsak alkalmas a 18 aeroszolképző szubsztrátum létrehozására az alumínium-oxid, amelyet a W. R. Grace and Company által szállított D2-2600 jelű színtereit alfa-alumínium-oxid módosulatú anyagból álló golyókként próbáltunk ki.

A szénből, dohányból, alumínium-oxidból, illetve ezek tetszőleges keverékeiből álló tömörített pelletek ugyancsak alkalmasak a 18 aeroszolképző szubsztrátum létrehozására. Ilyen pelletet a Fuji Paudal KK cég (Japán) berendezéseivel készítetünk, felépítésükre vonatkozóan az US 4,893,639 (White) sz. szabadalmi leírás ad útmutatást.

A 18 aeroszolképző szubsztrátum kialakítható cellulóz alapú anyagokból is, mint papírból vagy dohánytartalmú papír jellegű termékekből. Ebben az esetben a szubsztrátum összegyűrt és külső borítással körbevett hengeres szegmenst alkotó papírból van kiképezve. Az ilyen hengeres szegmenseket például az US 4,807,809 (Pryor és tsai) sz. szabadalmi leírásban ismertetett módon és berendezésekkel előállított rudakból lehet elkészíteni. A szubsztrátum alapanyagaként szolgáló papírok egyik példája lehet a Kimberly-Clark Corp. cég P144-B jelű papírkészítménye.

A szilárd szubsztrátumok létrehozásához további értékes lehetőségeket a vékony filmszerű anyagok nyújtanak, amelyek alkalmasak dohányrészecskék, nedvesítő összetevők és aeroszolképző komponensek megkötésére, befogására vagy megtartására. Ezek az anyagok dohány, ízesítő összetevők és más komponensek kombinálásával, zselében történő eloszlatásával készíthetők. A zselék alapanyaga lehet zselatin, alginát, albumin, agar-agar, kazein, gumiarábikum, pektin stb. Hevítéskor ez a zselészerű kompozíció felbomlik, a benne levő összetevők felszabadulnak, az aeroszolhoz hozzáadódnak, vagy azt létrehozzák.

HU 213 935 Β

A 14 aeroszolgenerátorban a 18 aeroszolképző szubsztrátum többféle típusú anyagból tevődhet össze, így célszerű az a megoldás, amikor az egy vagy több aeroszol felszabadítására képes anyagot tartalmazó alumínium-oxid gömböcskék a 12 tüzelőanyag-cella kiömléséhez közelebb helyezkednek el, majd ezt követően a 16 hővezető anyagú kapszula belső terében összegyűrt, sodort papír alapú anyag helyezkedik el, amely szintén alkalmas aeroszolok felszabadítására.

A 14 aeroszolgenerátor belsejében az aeroszol képzésére alkalmas egy vagy több anyag helyezkedik el. Ez lehet folyékony, pasztaszerü vagy szilárd halmazállapotú, hordozására a 18 aeroszolképző szubsztrátum szolgál. Az erre a célra hasznosítható anyagok tipikus példái között vannak a polihidrátos alkoholok (például a glicerin, a propilén-glikol és a trietilén-glikol), a mono-, divagy polikarbonsavak alifás észterei (például a metil-sztearát, a dietil-dodekandioát vagy a dimetil-tetra-dodekandioát) és hasonlóak. Az aeroszol képzésére alkalmas kiegészítő anyagok további példái lehetnek az illékony ízesítőszerek és a dohány ízének, szagának módosítására alkalmas összetevők, ahol az első csoportba a vanillin, a kakaó, a likőrök, a szerves savak, cukrok és hasonlók, a második csoportba az aszparagin, a Ievulinsav, a glukóz-pentaacetát stb. tartoznak.

Az előzőekben is említettük már, hogy a találmány szerinti, így az itt ismertetett 10 cigaretta típusú dohányipari termékben 16 hővezető anyagú kapszulát vagy hasonló jellegű tartályt alkalmazunk, amely a 12 tüzelőanyag-cella és a 14 aeroszolgenerátor között hőcserélő kapcsolatot létesít. A feladatból következően a 16 hővezető anyagú kapszula alapvetően fémlapból, csíkokból vagy fóliából áll. Falának vastagsága célszerűen a mintegy 0,01-0,2 mm tartományba esik. A 16 hővezető anyagú kapszula megvalósításához alkalmazott anyag vastagsága, alakja és/vagy anyagi minősége mindenekelőtt a kívánt hőcserélési és mechanikai jellemzőktől függ. A gyártási tapasztalatok szerint kiváló eredmények érhetők el, ha a 16 hővezető anyagú kapszulát mélyhúzással alumíniumlemezből állítjuk elő, amely alkalmas a legfeljebb mintegy 30 mmhosszú és hozzávetőlegesen 4,6 mm külső átmérőjű kapszula létrehozására.

A 16 hővezető anyagú kapszula a találmány szerinti dohányipari termék különböző kedvező kialakításaiban egyrészt az aeroszolt felszabadító anyagokat befogadó 18 aeroszolképző szubsztrátumot tartalmazza, másrészt a 22 szívókarészhez csatlakozik. Mint említettük, a 22 szívókarész nem feltétlenül képezi a találmány szerinti dohányipari termék integrális alkotó részét, az külön is elkészíthető és forgalmazható. A 22 szívókarész olyan járatokat tartalmaz, amelyeken keresztül a 18 aeroszolképző szubsztrátumból felszabaduló aeroszolok a fogyasztóhoz eljuthatnak. Anyaga kiegészíthető azonban olyan összetevőkkel, amelyek az aeroszolokba bejutva azt ízesítik. A 22 szívókarész hossza általában a mintegy 30-85 mm értéktartományba esik, de ez az értéktartomány nem ölel fel minden lehetőséget, tehát adott esetben az alsó határnál rövidebb vagy a felső határnál hosszabb 22 szívókarésszel ellátott dohányipari termék szintén kialakítható. A 22 szívókarész hosszának megválasztásakor célszerűen két tényezőt veszünk figyelembe, mégpedig egyrészt azt, hogy a 12 tüzelőanyag-cella égő anyagának és az ettől felhevült 16 hővezető anyagú kapszulának a dohányzó személy szájától és ujjaitól viszonylag távol kell elhelyezkednie, valamint másrészt azt, hogy a forró gőz halmazállapotú aeroszoloknak bizonyos mértékig le kell hűlniük, mielőtt a dohányzó személy száját (a 22 szívókarész kiömlését) elérnék.

Az aeroszolt képző anyagokkal szemben a 22 szívókarész anyagának lényegében semlegesnek kell lennie, hogy így az áramló aeroszolok mennyiségének csökkenése - ez a szűrőhatás miatt és egyébként is bekövetkező kondenzáció következménye - minimális legyen, továbbá a dohányipari termék fogyasztásának jellemző hőmérsékletén anyagi integritását meg kell őriznie. A 22 szívókarész kialakításához különböző anyagok használhatók, különösenjavasolhatókaplaszticizáltcellulózacetát csövek, mint például az American Filtrona Corp. SCS-1 márkajelű terméke, a poliimid anyagú csövek, mint például az Ε. I. DuPont de Nemours cég Kapton márkajelű terméke, a kartonpapir jellegű anyagból vagy nehézpapírból készült csövek esetleg az alumíniumfóliával bélelt papírcsövek.

A 22 szívókarész alkotórészei között lehet a 26 dohánytartalmú lapszerü anyag, előnyösen dohánytartalmú papír, amely például lazán összegyűrt, összesodort szerkezetben építhető be. Ez a részelem közvetlenül a 18 aeroszolképző szubsztrátumot befogadó 16 hővezető anyagú kapszula mögött, esetleg a 24 üres térrel elválasztva helyezhető el. A 22 szívókarész kiegészíthető a rajzon nem bemutatott szén alapú papír összegyürésével, összetekercselésével készült részelemmel is, amely például mentol ízanyag felszabadítására alkalmas. Ez utóbbi papírokat egyebek között az EP 342,538 szám alatt közzétett szabadalmi bejelentés mutatja be.

A 22 szívókarésznek a fogyasztóhoz legközelebb eső részén általában filter, vagyis 28 szűrőelem helyezkedik el, mindenekelőtt esztétikai követelmények miatt. A találmány szerinti dohányipari terméknél a 28 szűrőelem szűrési hatékonysága olyan értelemben fontos, hogy annak kis értékűnek kell lennie, mivel ellenkező esetben az aeroszolokat felfogná. A 28 szűrőelem létrehozásához ezért laza cellulóz-acetát vagy polipropilén alapú, kócszerü szálhalmazt, fuvással vagy más módon szál formába átalakított polipropilént használunk. Adott esetben a polietilén alapanyagú szövés nélküli szerkezetű lapszerü textilanyagot gyűrünk össze vagy tekercselünk fel, amivel az, US 4,807,809 sz. szabadalmi leírás (Pryor és tsai) 1. példájában bemutatott módon előállított filtert nyerünk. Ennek alapanyaga például a Kimberly-Clark Corp. PP-100-F jelű anyaga. A filterhez ugyancsak alkalmas alapanyagnak bizonyult a nagyobb szálszámú, kisebb sűrűségű cellulóz-acetát, amelynek szállítója a Tennessee Eastman cég.

A találmány szerinti dohányipari termékben a dohány számos különböző formában hasznosítható. Egy adott kiviteli alak gyártásához szükség szerint akár többféle formába hozott dohány is használható. így, mint erről már szó volt, a 12 tüzelőanyag-cellát körbevevő burkolat dohánytartalmú és üvegszálas rétegei mellett a dohány magába a 12 tüzelőanyag-cellába is beépíthető. Ugyan9

HU 213 935 Β csak jelen lehet a dohány a 14 aeroszolgenerátor összetevői között, beépíthető a 22 szívókarész anyagába, vagyis a dohány a javasolt dohányipari termék különböző helyein különböző formákban elhelyezkedve sokféle módon járulhat hozzá az aeroszol ízhatásának, a 10 cigaretta típusú dohányipari termék érzékszervi jellemzőinek kialakításához. Maga a dohány szintén ugyancsak sokféle lehet, így a levegőáramban szárított, a különböző, például Burley, Maryland vagy Orientál fajtájú dohányok, a szokványos és különleges dohánytípusok, illetve ezek keverékei.

A dohány egyik előnyös felhasználási lehetősége a vágott dohány töltőanyag beépítése, amikor is dohány alapanyagból mintegy 0,65-1,3 mm szélességű, mintegy 6,2-76 mm hosszú szálakat vágunk. A szálak készülhetnek dohánylapokból, feldolgozott dohányszárakból, ideértve a préselt vagy gőzzel puhított szárakat, a rekonstruált dohányanyagokat. A szálakat általában csőszerű hengeres formába hozzuk, esetleg alaktalan töltetet készítünk belőlük és az utóbbit papírborítással vesszük körül, így hozzuk hengeres alakra. A vágott dohányból készült hengerek vagy rudak a cigarettagyártás szokásos technológiai eljárásaival és eszközeivel állíthatók elő, amelyek a szakember számára további magyarázatot nem igényelnek. A vágott dohányanyagot mindenekelőtt a 14 aeroszolgenerátort körbefogó 20 dohánytartalmú burkolat kialakításához használjuk, legalábbis a találmány szerinti dohányipari termék gyártásakor.

A találmány szerinti dohányipari termékben felhasználásra kerülő dohány bevitelének egy másik rendkívül kedvező lehetőségét a dohánytartalmú papírok adják. Mint említettük, ilyen tartalmú papírral a 12 tüzelőanyag-cellát körbevevő többrétegű, üvegszállal erősített burkolat készül, de a dohánytartalmú papír, például a Kimberly-Clark Corp. P144-B jelű terméke felhasználható hengeres szegmensek előállítására, amikor is azokat az US 4,807,809 sz. (Pryor és tsai) szabadalmi leírás 2. példájában bemutatott módon laza szerkezetté összesodorjuk. Az összesodort dohánytartalmú papírból álló hengeres alkatrészek beépíthetők a javasolt cigaretta 16 hővezető anyagú kapszulájának belsejébe, ahol azok az aeroszolt képző anyagok kiegészítésére szolgálnak, ettől függetlenül elhelyezhetők a 22 szívókarészben. Ha kívánatos, a dohányipari termék 22 szívókarészének teljes hosszában bélésrétegként ilyen dohánytartalmú papír használható.

A találmány szerinti dohányipari termék kialakításában a finoman eloszlatható dohány változatok is jól felhasználhatók. Ezek a változatok felölelik a dohányport és a finom dohánylemezkéket. Általában ezeket a változatokat megfelelő hordozóban oszlatjuk el, ahol a hordozó lehet a 18 aeroszolképző szubsztrátum is, amely a 16 hővezető anyagú kapszula belsejébe kerül. Finoman eloszlatható dohányváltozatok ugyancsak figyelembe vehetők a 12 tüzelőanyag-cella kialakításánál.

A találmány szerinti dohányipari termékben a különböző jellegű dohány ki vonatok szintén hasznosak lehetnek. Ezeket a kivonatokat a szakemberek előtt jól ismert eljárásokkal és eszközökkel lehet előállítani. A tipikus előállítási eljárások szokásos lépései közül az első a dohánykivonatot tartalmazó oldat előkészítése, amikor is alkalmas ismert oldószert hasznosítunk, például vizet, szén-dioxidot, kén-hexafluoridot, valamilyen szénhidrogént, közöttük hexánt vagy etanolt, halogenizált szénvegyületet, mint például a kereskedelmi forgalomban beszerezhető ffeont vagy más szerves, illetve szervetlen oldószert. Magát a kivonatot szórva szárítással, fagyasztva szárítással készítjük el, de ugyancsak ismeretesek a dohányaroma-olajok és a dohány esszenciák. A dohánykivonatok előállítására szokásos eljárásokat és ezekjavított változatait egyebek között az US 4,506,682 (Mueller) sz. szabadalom, valamint az EP 326,370 és EP 338,831 számon közzétett szabadalmi bejelentések ismertetik.

A találmány szerinti dohányipari termék kialakításakor legalább egy dohánykivonatot szokásosan hasznosítunk. A dohánykivonat beépíthető a vágott dohányanyagot tartalmazó részbe, a 26 dohánytartalmú lapszerű anyagba, illetve a 28 szűrőelembe. A dohánykivonat lehet a 12 tüzelőanyagcella alkotóeleme is.

A jelen találmány értemében kialakított dohányipari terméket teljes hosszában vagy hosszának egy előre meghatározott részén cigarettapapírral ugyancsak körbe lehet venni. A 16 hővezető anyagú kapszula tartományába eső cigarettapapírt azonban úgy kell megválasztani, hogy az a dohányipari termék fogyasztásával járó viszonylag nagy hőmérsékleten ne gyulladjon meg, parázslása szabályozható legyen, szürke hamut eredményezzen. Ilyen cigarettapapír ismerhető meg egyebek között az US 4,779,631 sz. (Durocher és tsai) szabadalmi leírásból, illetve az EP 304,766 számon közzétett szabadalmi bejelentésből. A piacon hozzáférhető különböző cigarettapapírok ugyancsak megfelelnek, például a Kimberly-Clark Corp. P1981-152, P1981-124 vagy P1224—63jelűpapíija említhető. A cigarettaiparban szokásos egyéb papírok felhasználhatók a javasolt dohányipari termék 22 szívókarészének a fogyasztó szájába kerülő részén való felhasználására. Ide tartoznak a porozitásmentes papírok, amelyeket ajak megfestését kizáró adalékkal egészítenek ki, illetve minden egyéb olyan papír, ami ebben az iparágban szokásosan felhasználásra kerül.

Különösen előnyösnek tűnik a javasolt 10 cigaretta típusú dohányipari termék külső felületének borításáraez a borítás egyéb termékeknél is hasznos lehet - az a megoldás, amikor a dohányipari terméket legalábbis a 12 tüzelőanyag-cella felületére kerülő burkolat felületén, vagyis a 108 külső papírborítás helyén olyan nagy porozitású papírból készült réteggel borítjuk, amelyben a dohányipari termék fogyasztása során a papír cellulóztartalmának jelentős részét az égéstől megvédő adalékanyag van. Ezzel a dohányipari terméknek a 12 tüzelőanyag-cella felőli vége alakját megtartóvá válik.

A továbbiakban a találmány tárgyát példákkal mutatjuk be még részletesebben, ahol a megvalósítás néhány lehetőségét ismertetjük. Nyilvánvaló, hogy ez az ismertetés nem merítheti ki az összes megvalósítási módot, azok szakember számára a következőkből egyszerűen adódnak.

1. PÉLDA

Az 1. ábrán bemutatott 10 cigaretta típusú dohányipari terméket a következők szerint készítettük el.

HU 213 935 Β

A 12 tüzelőanyag-cella elkészítése

Keményfa(lombosfa)-pépből készült, átlagosan 12 pm átmérőjű szemcsékből álló szénből 72 tömegrészt 20 tömegrész dohányporkeverékkel és 8 tömegrész 7HF jelű SCMC (nátrium-karboxi-metil-cellulóz alapú), a Hercules cég által forgalmazott kötőanyaggal összekevertünk. A dohánykeverék Burley, levegőáramban szárított és Orientál fajtájú dohányokból állt, szemcsenagysága átlagosan 0,074 mm volt. Ebből a pépes anyagból 9 mm hosszú és 4,5 mm átmérőjű, 1,02 g/cm³ látszólagos sűrűségű terméket állítottunk elő.

A keményfa-pépből készült szén előállításához a Grand Prairie Canadian Co. cég által gyártott keményfa alapú krétamentes nátronpapírt fonó nitrogénáramban karbonizáltunk, amihez a hőmérsékletet fokozatosan emeltük, így érve el a legalább 750 °C karbonizálási hőmérsékletet és zárva ki az oxidálás lehetőségét. A kapott szenet a nitrogénatmoszféra fenntartása mellett 35 °C-nál kisebb hőmérsékletre hütöttük, majd őrléssel nyertük a 12 mm átlagos átmérőjű szemcsékből álló anyagot.

A szénport a dohányporral összekevertük, ehhez a nátrium-karboxi-metil-cellulóz kötőanyagot hozzákevertük és víz hozzáadásával a keveréket kenhető paszta formájú anyaggá alakítottuk.

A pasztaszerű anyagból extruderben 12 tüzelőanyagcellát állítunk elő. Az extrudáló szerszám kialakítása olyan volt, hogy a 12 tüzelőanyag-cella felületén az 1 B. ábra szerinti módon öt egymástól egyenlő távolságra a kerületen elhelyezkedő 11 hosszirányú járat alakult ki. A 11 hosszirányújáratok mélysége 0,81 mm, szélessége 0,41 mm volt. A11 hosszirányújáratok a 12 tüzelőanyag-cella felületének teljes hosszában húzódtak. Az extrudált terméket levegőben szárítottuk, a megfelelően száraz anyagot 9 mm hosszú darabokra, vagyis ilyen hosszúságú 12 tüzelőanyag-cellákat vágtuk.

A 18 aeroszolképzö szubsztrátum előkészítése

A szubsztrátum tömörített anyaga 45 tömegrész színtereit alfa-módosulatú alumínium-oxidból (a W. R. Grace and Co. cég D2-2600 jelű terméke), 15 tömegrész átlagosan 15 pm átmérőjű szemcsékből álló szénporból, 20 tömegrész kevert, átlagosan 0,074 mm szemcsenagyságú kevert dohányporból, 19 tömegrész glicerinből és 1 tömegrész ízesítőkomponensből tevődött össze. Az alumínium-oxid átlagos szemcsenagysága szintén 15 pm volt, vagyis lényegében porszerü anyagot használtunk. A 18 aeroszolképző szubsztrátumot a fenti anyagokból készült paszta extrudálásával készítettük, mégpedig úgy, hogy az extruder kimenetének nyílását nagy sebességgel forgó korong fölött helyeztük el, aminek eredményeként kis, gömb alakú terméket állítottunk elő. A szubsztrátum tehát gömbszerű részecskékből állt, amelyek előállítására az US 4,893,639 (White) sz. szabadalmi leírásban leírt készülék szolgált.

A 12 tüzelőanyag-cella és a 14 aeroszolgenerátor egyesítése

Alumíniumból mélyhúzással belső üreggel ellátott tartályt készítettünk. A tartály, amely így a 16 hővezető anyagú kapszula feladatát látta el, 30 mm hosszú, 4,6 mm külső és 4,4 mm belső átmérőjű testként volt kiképezve. Ennek egyik vége nyitott, másik vége zárt volt, ahol a zárt végben két egymástól 1,14 mm távolságra fekvő 0,65 mm széles és 3,45 mm magas nyílás volt kivágva.

A tartályba az előzőekben leírt szubsztrátumból 340 mg-ot adagoltunk. Ezután a tartály nyitott végébe beillesztettük a 12 tüzelőanyag-cellát, mégpedig 2 mm mélységig. Ennek megfelelően a tartály nyitott végénél a 12 tüzelőanyag-cella 7 mm-re állott ki.

Szigetelő burkolat

Mintegy 15 mm hosszú és 4,5 mm átmérőjű műanyag csövet 15 mm-es szakaszon, vagyis teljes hosszában hőszigetelő burkolattal vontunk be. Ez a burkolat két rétegben az Owens Corning C-glass üveg anyagából készült, kiinduláskor 1 mm vastagságú lapot tartalmazott, amelyeket az előállítás után 0,6 mm vastagság jellemzett. Az üvegszálas rétegek közé dohánytartalmú, 0,13 mm vastag papírréteg került, és a külső felületre ugyanilyen, 0,13 mm vastagságú papírt rétegeztünk. Erre a célra a Kimberly-Clark Corp. P2674-157 jelű papírját használtuk, amely kevert dohányból készült kivonatot tartalmazott. A papírt a belső réteg kialakítására 19 mm széles, a külső réteg kialakítására 26,5 mm széles lapokból vágtuk ki. A burkolattal ellátott műanyag cső átmérője végül is 7,5 mm körül volt.

Dohányrúd

A dohányrudat Burley, levegőben szárított és Orientál típusú dohányok expandált keverékéből készítettük el és azt a Kimberley-Clark Corp. P1487—125 jelű papírjával borítottuk be. így 7,5 mm átmérőjű és 22 mmhosszúságú rúd keletkezett.

Mellső rész

A javasolt dohányipari tennék mellső, vagyis a fogyasztó szájától távolabbra kerülő részét a dohányrúd és a szigetelő burkolat papírral történő körbetekercselésével készítettük el. A 108 külső papírborítást a KimberleyClark Corp. P2674-190 jelű papírjából alakítottuk ki, amely az üvegszálas, illetve dohánytartalmú rétegekből álló burkolat egész felületét és a dohányrúd teljes felületét befedte. A dohányrúdnak a 22 szívókarész felé eső részében 4,6 mm átmérőjű járatot készítettünk, ahol a járatot kialakító fúrószerszámot úgy alakítottuk ki, hogy a hőszigetelő borítás műanyag csövét magával vigye. Ezután a 12 tüzelőanyag-cella felőli oldalról kiindulva a 12 tüzelőanyag-cellából és a 16 hővezető anyagú kapszulából álló együttest helyére toltuk, amivel a 12 tüzelőanyag-cella a hőszigetelő burkolat, a 16 hővezető anyagú kapszula a dohányrúd alá került. Ezt a lépést a járat készítéséhez alkalmazott szerszám visszahúzásával egyidejűleg lehetett végrehajtani. Az így kapott mellső rész hossza 37 mm volt. Az előállítás során ügyeltünk, hogy a hőszigetelő borítás és a 12 tüzelőanyag-cella külső szintje egy vonalba kerüljön.

A 22 szívókarész

A 22 szívókarész 20 mm hosszú szegmenst és hasonlóan 20 mm hosszú 28 szűrőelemet tartalmazott. A szeg11

HU 213 935 Β mens 26 dohánytartalmú lapszerű anyagból, például papírból épül fel, annak laza feltekercselésével készült. A 28 szürőelem szövés nélküli, olvadékból fúvóssal készült polipropilén szálakból állt, mindkét rész felszínére papírborítás került. A 22 szívókarész alkotórészeit az US 4,807,809 sz. (Pryor és tsai) szabadalmi leírásban ismertetett készülékkel gyártottuk.

A 26 dohánytartalmú lapszerü anyagot tartalmazó szegmens átmérője 7,5 mm volt, alapanyaga a KimberlyClark Corp. P1440-GNA jelű dohánytartalmú papírja volt, amelynek kerületére az ugyancsak a KimberlyClark Corp. által szállított Pl487-184-2 jelű papírból álló réteg került.

A 28 szűrőelem szintén 7,5 mm átmérőjű volt, a polipropilén szálakat a Kimberly-Clark Corp. által szállított PP100 jelű késztermék tartalmazta, amely szövés nélküli szövedék. A 28 szürőelem felületére ez esetben is a Kimberly-Clark Corp. által szállított P1487-184—2 jelű papírból álló réteg került.

Az előállítást követően a 26 dohánytartalmú lapszerü anyagból felépülő szegmenst és a 28 szűrőelemet longitudinális irányban egymáshoz illesztettük, és teljes hosszában a Simpson Paper Co. (Vicksburg, Michigan) által gyártott L-1377-196F j elü papírral fogtuk körbe. Az így létrejött 22 szívókarész hossza 40 mm volt.

A cigaretta összeállítása

A fentiek szerint elkészített mellső rész végét az ugyancsak az ismertetett módon előállított 22 szívókarész végéhez illesztettük, mégpedig úgy, hogy a 16 hővezető anyagú kapszula szabad vége a 22 szívókarész végénél legyen. A mellső részt és a 22 szívókarészt úgy fogtuk össze, hogy a 22 szívókarészt és a hozzá csatlakozó mellső rész 5 mm-es szakaszát cigarettapapírral körbetekercseltük.

Felhasználás

Az előzőekben bemutatott módon kialakított terméket a szokásos módon próbáltuk ki. A dohányzó személy azt öngyújtóval a 12 tüzelőanyag-cella felől meggyújtotta, amelynek anyaga lassan elégett. A dohányzó, akinek szájába a légárammal együtt jól látható füst jutott, eközben a cigarettát a szokásos módon szívta el.

2. PÉLDA

Az 1. ábrán bemutatott 10 cigaretta típusú dohányipari termékeket készítettünk a következő módon.

A 12 tüzelőanyag-cella elkészítése

A 12 tüzelőanyag-cella elkészítése az 1. példával azonos módon történt.

A 18 aeroszolképző szubsztrátum előkészítése

A 18 aeroszolképző szubsztrátum elkészítése az 1. példával azonos módon történt.

A 12 tüzelőanyag-cella és a 14 aeroszolgenerátor egyesítése

Az egyesítés műveleteit az 1. példával azonos módon hajtottuk végre.

Szigetelő burkolat

A 12 tüzelőanyag-cellából és a 14 aeroszolgenerátorból álló együttest a 12 tüzelőanyag-cella felőli oldalról kiindulva 15 mm hosszúságú hőszigetelő burkolattal vettük körül. Először a felületre az Owens Corning cég C-glass jelű üvegszövetét vittük fel, amelyre visszaállított dohányanyaggal kiegészített papírréteget tekercseltünk. A C-glass jelű üvegszövet tehát a 12 tüzelőanyagcella felületét borította. A két réteget spirális tekercseléssel vittük fel, így fogtuk körbe az együttest. A burkolattal ellátott együttes külső átmérője végül is 7,5 mm volt.

Dohányrúd

A dohányrudat Burley, levegőben szárított és Orientál típusú dohányok expandált keverékéből készítettük el és azt a Kimberley-Clark Corp. P1487-125 jelű papírjával borítottuk be. így 7,5 mm átmérőjű és 22 mm hosszúságú rúd keletkezett. Hosszú tüske segítségével a dohányrúd egyik végéből kiindulva benne 4,5 mm átmérőjű átmenő járatot alakítottunk ki.

Mellső rész

A javasolt dohányipari termék mellső, vagyis a fogyasztó szájától távolabbra kerülő részét úgy készítettük el, hogy a hőszigetelő burkolattal ellátott egységet a 16 hővezető anyagú kapszula felőli oldalával a dohányrúd belső járatába illesztettük, és addig toltuk be, amíg a hőszigetelő burkolat a dohányrúd szélének ütközött. A dohányrúd igy a 20 dohánytartalmú burkolat szerepét játszotta. Ütköztetést követően a hőszigetelő burkolatot és a dohányrudat a Kimberly-Clark Corp. P2674—190 jelű papírjával vettükkörbe, amely az üvegszálas, illetve dohánytartalmú rétegekből álló szigetelő burkolat teljes felületét és a dohányrúd felületét teljes egészében befedte. Az így kapott mellső rész hossza 37 mm volt.

A 22 szívókarész

A kész 22 szívókarész 20 mm hosszú szegmenst és ugyancsak 20 mm hosszú 28 szürőelemet tartalmazott. A szegmens 26 dohánytartalmú lapszerü anyagból, adott esetben papírból épül fel, annak laza feltekercselésével készült. A 28 szürőelem szövés nélküli, olvadékból fúvóssal készült polipropilén szálakból állt, mindkét rész felszínére papírborítás került. A 22 szívókarész alkotórészeit az US 4,807,809 sz. (Pryor és tsai) szabadalmi leírásban ismertetett készülékkel gyártottuk.

A 26 dohánytartalmú lapszerü anyagot tartalmazó szegmens átmérője 7,5 mm volt, alapanyaga a Kimberly-Clark Corp. P1440-GNA jelű dohánytartalmú papúja volt, amelynek kerületére az ugyancsak a Kimberly-Clark Corp. által szállított P1487-184-2 jelű papírból álló réteg került.

A 28 szürőelem szintén 7,5 mm átmérőjű volt, a polipropilén szálakat a Kimberly-Clark Corp. által szállított PP100 jelű késztermék tartalmazta, amely szövés nélküli szövedék. A 28 szűrőelem felületére ez esetben is a Kimberly-Clark Corp. által szállított P1487-184-2 jelű papírból álló réteg került.

Az előállítást követően a 26 dohánytartalmú lapszerü anyaggal felépülő szegmenst és a 28 szűrőelemet longi12

HU 213 935 Β tudinális irányban egymáshoz illesztettük, és teljes hosszában a Simpson Paper Co. (Vicksburg, Michigan) által gyártott L-1377-196F jelű papírral fogtuk körbe. Az így létrejött 22 szívókarész hossza 40 mm volt.

A cigaretta összeállítása

A fentiek szerint elkészített mellső rész végét az ugyancsak az ismertetett módon előállított 22 szívókarésznek a 26 dohánytartalmú lapszerü anyagból készült részéhez illesztettük, mégpedig úgy, hogy a 16 hővezető anyagú kapszula szabad vége a 22 szívókarész végénél legyen. A mellső részt és a 22 szívókarészt úgy fogtuk öszsze, hogy a 22 szívókarészt és a hozzá csatlakozó mellső rész 5 mm-es szakaszát cigarettapapírral körbetekercseltük.

Felhasználás

Az előzőekben bemutatott módon kialakított terméket a szokásos módon próbáltuk ki. A dohányzó személy azt öngyújtóval a 12 tüzelőanyag-cella felől meggyújtotta, amelynek anyaga lassan elégett. A dohányzó, akinek szájába a légárammal együtt jól látható füst jutott, eközben a cigarettát a szokásos módon élvezte, szívta el.

A találmány tárgyát a fentiekben néhány különösen célszerűnek tekintett kiviteli alak bemutatásával mutattuk be. Nyilvánvaló azonban, hogy a szakmában járatos szakember a leírásban foglalt kitanítás alapján számos olyan módosítást és változtatást tud végrehajtani, amelyek az igénypontokkal meghatározott oltalmi körbe esnek.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Dohányipari termék, különösen cigaretta több anyagból álló borítással, amely éghető anyagot tartalmazó tüzelőanyag-cellával (12), ebhez csatlakozó aeroszolgenerátorral (14), előnyösen az aeroszolgenerátor (14) kiömléséhez csatlakoztatható dohánytartalmú lapszerü anyagot (26) és adott esetben szűrőelemet (28) tartalmazó szívókarésszel (22) van kiképezve, ahol a tüzelőanyag-cella (12) felületének legalább egy részét hőszigetelő tulajdonságú burkolat veszi körül, amelyben legalább egy szálas kerámia jellegű anyaggal létrehozott védőréteg (100) van, azzaljellemezve, hogy a védőréteg, (100) dohánytartalmú szigetelő burkolat részeként van kialakítva és a dohánytartalmú szigetelő burkolat a tüzelőanyag-cella (12) környezetében azzal koncentrikusan elrendezett, dohányt tartalmazó anyagú belső laprétegként (102) van kiképezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a védőréteget (100) körbevevő legalább egy további szálas kerámia jellegű anyaggal létrehozott külső réteget (104) tartalmaz.
3. 3. A1. vagy 2. igénypont szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a védőréteg (100) és a külső réteg (104) dohányt tartalmaz.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a dohány tartalmú szigetelő burkolat a dohánytartalmú anyagból kiképzett belső lapréteg (102) körül elrendezett, dohánytartalmú anyagból kiképzett külső lapréteget (106) tartalmaz.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a dohány tartalmú anyagból kiképzett belső és külső lapréteg (102,106) dohányt tartalmazó lapokból van kiképezve.
6. 6. A 2-5. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a dohány tartalmú anyagból kiképzett belső lapréteg (102) a védőréteg (100) és a külső réteg (104) között van elrendezve.
7. 7. A 2-6. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a dohány tartalmú anyagból kiképzett belső lapréteget (102) körbevevő külső réteghez (104) kapcsolódóan van a külső lapréteg (106) elrendezve.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a védőréteg (100) és a külső réteg (104) üvegszállal van kialakítva.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a védőréteg (100), a belső lapréteg (102), a külső réteg (104) és a külső lapréteg (106) a tüzelőanyag-cellával (12) koncentrikusan van elrendezve.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti dohányipari termék, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyag-cella (12) szén alapú éghető anyaggal van kiképezve.