HU215694B - Stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel, valamint aeroszolképző rész dohányipari termékhez - Google Patents

Description

A találmány dohányipari termékek, különösen dohányt tartalmazó dohányipari termékek továbbfejlesztésére irányul, ezen belül a találmány tárgya egyrészt egy stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel dohányipari termékek aeroszolképző részeként, amely aeroszolképző anyagból, azt stabilizáló kötőanyagból, és a stabilizált összetételt hordozó alapanyagból álló keveréket tartalmaz, másrészt olyan stabilizált aeroszolképzőanyag-összetétel, amely alapanyagként vágott dohánytölteléket, vagy helyreállított dohánypapír réteget tartalmaz, amelyhez polihidroxi-alkoholt és azáltal képlékennyé tett kötőanyagot tartalmazó keverék van társítva, továbbá egy aeroszolképző rész dohányipari termékhez.

A cigaretták, szivarok és pipák olyan népszerű dohányipari termékek, amelyek különböző formában, de kivétel nélkül dohányt használnak fel. Az utóbbi időben számos dohányipari terméket javasoltak illetve reklámoztak, mint olyan terméket, amely a népszerű és már elteijedt dohányipari termékekhez képest jelentős fejlesztésen esett át. így például számos forrás reklámozta azokat a dohányipari termékeket, amelyek ízesített gőzöket és/vagy látható aeroszolokat bocsátanak ki. Ezeknek a dohányipari termékeknek a legtöbbje éghető tüzelőanyag-forrást alkalmaz annak érdekében, hogy megfelelő minőségű aeroszolt hozzon létre, illetve hogy ilyen aeroszolt képző anyagot hevítsen. Ilyen jellegű megoldást ismertet az US 4714082 számú szabadalmi leírás.

A találmány tehát dohányipari termékekre, például cigarettákra, de elsősorban olyan dohányipari termékekre vonatkozik, amelyeknek rövid tüzelőeleme és attól fizikailag elválasztott aeroszolképző része van. Az ilyen típusú dohányipari termékek, azok anyagai, előállítási módszereik és/vagy berendezéseik például az

US4708151,	US	4714082,	US	4732168,
US4756318,	US	4782 644,	US	4793 365,
US 4802 562,	US	4827950,	US	4870 748,
US4881 556,	US	4893637,	US	4893 639,
US 4903 714,	US	4917128,	US	4928 714,
US4938238,	US	4989619,	US	5 027 837,

US 5 038 802 számú szabadalmi leírásokból ismerhetők meg, továbbá a „Chemical and Biological Studies of New Cigarette Prototypes that Heat instead of Bum Tobacco” (azaz „A dohány elégetése helyett a dohányt hevítő új cigaretta-prototípusok vegyi és biológiai tanulmányai”) című monográfiában olvashatók, amelyet az R. J. Reynolds Tobacco Company (USA) 1988-ban jelentetett meg. Ezek a dohányipari termékek igencsak alkalmasak arra, hogy a dohányost a dohányzás örömeiben részesítsék, hiszen kellemes füstízt, érzést, megelégedettséget és hasonló örömöket biztosítanak. Jellemző még ezekre a dohányipari termékekre, hogy igen alacsony látható mellékáramú füstöt, valamint elszívásuk során igen kis mennyiségű kátrányt bocsátanak ki a nemzetközileg is elismert és figyelembe vett, a dohányipari termékekkel kapcsolatos FTC-ajánlásoknak megfelelő mérések szerint.

A fent felsorolt szabadalmakban illetve publikációkban leírt dohányipari termékek általánosan éghető tüzelőelemet használnak a hő előállítására, valamint attól fizikailag elkülönítetten - aeroszolt keltő részt tartalmaznak, amely azonban jó hőkapcsolatban áll az éghető tüzelőelemmel. Számos ilyen aeroszolképző rész egy vagy több aeroszolképző anyag - például polihidroxi-alkoholok, előnyösen glicerin - számára hordozóanyagot alkalmaz. Ahogy a hordozóanyagot az égő tüzelőelem hevíti, az aeroszolképző anyagok elpárolognak, és aeroszolt képezve eltávoznak a hordozóanyagból. A korábban használt hordozóanyagok hővel szemben stabil viselkedésű anyagokat, azaz olyan anyagokat tartalmaztak, amelyek az égő tüzelőelem hőjének kitéve nem égtek el vagy bomlottak le érdemlegesen. Az ilyen anyagok abszorbens karbonokat, például porózus karbont, grafitot, aktivált karbonokat, vagy nem aktivált karbonokat és hasonlókat tartalmaznak. Más, hőre stabil anyagok szervetlen szilárd anyagokat, például kerámiát, üveget, alumíniumot, vermikulitot, agyagokat, például bentonitot és hasonlókat tartalmaznak.

Más, korábban használt hordozóanyagok cellulóztartalmú anyagokat, például papírt, dohánypapírt és hasonlókat tartalmaznak. Ezek az anyagok jellemző módon nagy mennyiségű aeroszolképző anyagot igényelnek a hordozóanyagon annak érdekében, hogy elkerüljék a termék esztétikailag előnytelen, egészben történő elhamvadását. A nagy mennyiségű aeroszolképző anyag jelenléte ezenkívül elősegíti annak a hordozóanyagról való eltávozását és nemkívánatos átszívódását a dohányipari tennék más összetevőibe, illetve alkotórészeibe.

A találmány célja olyan hordozóanyag kialakítása dohányipari termékekhez, elsősorban cigarettákhoz, amely hagyományos cigarettagyártó berendezésekkel készíthető, és amely kielégítő mennyiségű aeroszolképző anyagot képes befogadni ahhoz, hogy egy cigaretta 10-12 szívásnyi élettartama során elegendő mennyiségű aeroszol jöjjön létre. Kívánatos volna továbbá, hogy a kialakítandó hordozóanyag tárolása során is stabil paraméterekkel rendelkezne, azaz az aeroszolképző anyag észlelhető mértékben nem távozna belőle vagy nem szívódna át a dohányipari tennék más elemébe vagy részébe.

Kísérleteink során rájöttünk arra, hogy polihidroxialkohol, azaz poliol aeroszolképző anyagokat, például glicerint, propilénglikolt és hasonló anyagokat bizonyos kötőanyagok alkalmazásával stabilizálni tudunk. Felismertük továbbá, hogy ezek a stabilizált keverékek bizonyos dohányipari termékben előnyösen alkalmazhatók, különösen azoknál a dohányipari termékeknél, például cigarettáknál, amelyeknek viszonylag rövid tüzelőeleme és attól fizikailag elválasztott, füstszerű aeroszol előállítására képes aeroszolképző része van.

Ezen belül rájöttünk arra, hogy az aeroszolképző anyagokat jó eredménnyel be kell építeni a megfelelő kötőanyagba ahhoz, hogy stabil keveréket kapjunk, amelyből az aeroszolképző anyag átszivárgása akár hosszú időn keresztül is elhanyagolható mértékű lesz meghatározott és jellemző tárolási körülmények között. Az ilyen stabil keverékek permetszerűen fújhatok, nyomtathatók, önthetők, extrudálhatók vagy sűríthetők. Ezek közül néhány keverék hordozó bázissal vagy hordozóanyaggal együtt vagy anélkül, önmagában is használható, hogy dohányipari termékek számára megfelelő

HU 215 694 Β aeroszolképző részt képezzen. Ha ezeket a keverékeket hő hatásának, például egy dohányipari termék égő tüzelőeleme hőjének tesszük ki, a keverékből az aeroszolképző anyag kiválik és aeroszolt képez.

Jóllehet elméletileg nem bizonyítottuk, kísérleteink alapján úgy véljük, hogy a felhasznált aeroszolképző anyagok a kötőanyag számára képlékenységet fokozó anyagként szolgálnak. Mint minden igazi lágyítóanyag, úgy az aeroszolképző anyag is szobahőmérsékleten viszonylag nem illékony oldószert alkot a kötőanyag számára, így abban az esetben, ha a kötőanyaggal egyesült, megnöveli annak rugalmasságát, terhelhetőségét vagy ütésállóságát. (Lásd „The technology of solvents and plasticizers” című szakirodalom 15. fejezetét, „Plasticizers and Plasticization”, John Wire and Sons, New York 1954.) Az említett könyvben foglalt ismeretanyagra referenciaként hivatkozunk leírásunkban.

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképző rész összetételében a kötőanyag és az aeroszolképző anyag viszonylagos mennyiségei attól függenek, milyen hordozóanyag-összetételt használunk.

A kitűzött feladat megoldása során olyan stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetételt vettünk alapul dohányipari termékek aeroszolképző részeként, amely aeroszolképző anyagból, azt stabilizáló kötőanyagból, és a stabilizált összetételt hordozó alapanyagból álló keveréket tartalmaz. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az aeroszolképző anyag és a kötőanyag tömegaránya a keverékben (3:1)-(40:1) tartományba esően van megválasztva, és a stabilizált aeroszolképzőanyag-összetétel szerves alapú vagy szervetlen alapú szőnyeg, szövedék, réteg, aprított vagy vágott töltelékanyagokból álló hordozóanyagra felhordott filmként vagy bevonatként van kiképezve.

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel egy előnyös kiviteli alakja értelmében szobahőmérsékleten fújható vagy nyomtatható vagy extrudálható vagy önthető állagúan van kiképezve.

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel egy további előnyös kiviteli alakja értelmében az önthető állagú összetétel legalább egy komplexképző szert tartalmaz.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha az aeroszolképző anyag a kötőanyag lágyítóanyagát alkotja.

Előnyös továbbá, ha a kötőanyag alginátot tartalmaz.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a szerves alapú töltelék hordozóanyag dohány.

Fentieken túlmenően előnyös, ha a hordozóanyag alumíniumfólia, műanyag film vagy üvegszál szőnyeg csoportjából kiválasztott anyag.

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a szerves alapú töltelék hordozóanyag fa pulpot tartalmazó papír.

Ugyancsak előnyös, ha a szerves alapú töltelékanyag dohányt tartalmazó papír.

A kitűzött feladat megoldása során továbbá olyan stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetételt vettünk alapul, amely hordozóanyagként vágott dohánytölteléket tartalmaz, amelyhez polihidroxi-alkoholt és ezáltal képlékennyé tett kötőanyagot tartalmazó keverék van adagolva. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya (15:1)-(40:1) arányban van megválasztva.

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképzőanyagösszetétel egy előnyös kiviteli alakja értelmében a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya (25:1)-(30:1).

A kitűzött feladat megoldása során továbbá olyan stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetételt vettünk alapul, amely hordozóanyagként helyreállított dohánypapír réteget tartalmaz, amelyhez polihidroxi-alkoholt és azáltal képlékennyé tett kötőanyagot tartalmazó keverék van adagolva. Ezt a találmány szerint úgy fejlesztettük tovább, hogy a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya (3:1)-(15:1).

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképzőanyagösszetétel egy előnyös kiviteli alakja értelmében a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya 10:1.

A kitűzött feladat megoldása során továbbá olyan aeroszolképző részt vettünk alapul dohányipari termékhez, amely a találmány szerint 20-95 tömeg% polihidroxi-alkohol aeroszolképző anyagú és 1-25 tömeg% kötőanyagú stabilizált keveréket tartalmazó filmbevonattal ellátott dohányréteget vagy szövedéket tartalmaz.

A találmány szerinti aeroszolképző rész egy előnyös kiviteli alakja értelmében 50-90 tömeg% polihidroxialkohol aeroszolképző anyagot, és 2-20 tömeg% kötőanyagot tartalmaz.

A találmány szerinti hordozóanyag egy további előnyös kiviteli alakja értelmében 79-85 tömeg% polihidroxi-alkohol aeroszolképző anyagot, és 6-15 tömeg% kötőanyagot tartalmaz.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a kötőanyag alginátot tartalmaz.

A találmány szerinti hordozóanyag egy további előnyös kiviteli alakja értelmében az alginát kötőanyag ammónium-alginátot tartalmaz.

A találmány szerint az aeroszolképző anyag-kötőanyag keverék mennyisége elegendő ahhoz, hogy kellő mennyiségű aeroszol jöjjön létre az elszívás 8-12 szippantása alatt, és előnyösen a kezelt hordozóanyag legalább 15 tömeg%-át teszi ki. Az aeroszolképző anyag és a kötőanyag előnyösen olyan vágott töltő hordozóanyaghoz kapcsolódik, mint például dohány, helyreállított dohány, térfogatnövelt dohány, dohánypapír vagy hasonló. A stabilizált keveréket hordozó vágott töltő hordozóanyag általában rúd alakú, amelyet papírhüvely vesz körül.

A stabilizált vágott töltő hordozóanyagot tartalmazó aeroszolképző részt egylépcsős vagy kétlépcsős eljárással állítjuk elő. Az egylépcsős eljárás során a vágott töltő hordozóanyagot aeroszolképző anyag és kötőanyag stabilizált keverékével megszórjuk elegendő

HU 215 694 Β mennyiségű víz kíséretében, amely biztosítja a szóráshoz szükséges megfelelő viszkozitást. Ezt követően a kezelt vágott töltő hordozóanyagot megszárítjuk, hogy a víz eltávozzon belőle, célszerűen olyan hőmérsékleten, ami elegendően alacsony ahhoz, hogy elkerüljük az aeroszolképzőanyag-veszteséget, például legfeljebb 100 °C hőmérsékleten.

A kétlépcsős eljárás során az aeroszolképző anyagot, például glicerint keverőberendezésben a dohányra permetezzük, majd ezt követően a dohány-aeroszolképző anyag keveréket alacsony hőmérsékleten, például legfeljebb 100 °C hőmérsékleten megszárítjuk, ezután beadagoljuk a vizes kötőanyag-keveréket, hogy megkössük a felesleges vízmennyiséget anélkül, hogy a jelentős mennyiségű aeroszolképző anyag elveszne. Az aeroszolképző és kötőanyagot tartalmazó hordozóanyag végső nedvességtartalmának 8-12 tömeg% között kell lennie.

A találmány szerint hordozóanyag-alapként előnyösen lapszerű vagy szőtt anyagot használunk, amelyet felületét aeroszolképző anyag és kötőanyag stabilizált keverékéből létrehozott filmmel vagy öntött réteggel borítjuk be. Általános esetben a keverék legalább 15 tömeg%, előnyösen legfeljebb 97 tömeg% aeroszolképző anyagot és legalább 3 tömeg% kötőanyagot tartalmaz. Az aeroszolképző anyag-kötőanyag keverék mennyisége elegendő ahhoz, hogy megfelelő aeroszolmennyiséget képes leadni a dohányzás 8-12 szippantása alatt, és előnyösen legalább 15 tömeg% mennyiségű. Ennél is előnyösebb, ha a stabilizált aeroszolképző anyag mennyiségét a kezelt hordozóanyag 1 tömegrésznyi mennyiségére vonatkoztatva 0,8-2,0 tömegrészben határozzuk meg. Az öntött réteges anyagot összesodorhatjuk, hogy rúd alakú legyen, majd ismert és hagyományos módon papírhüvellyel vehetjük körül.

Az öntött rétegelt anyagot vágott töltő hordozóanyaggá is alakíthatjuk, amelyet aztán rúd alakban külső hüvellyel veszünk körül. Ilyen esetben a réteg anyaga papíranyag, amely dohányt tartalmaz, és fa pulpot vagy más töltőanyagokat, például testességet, szilárdságot, stabilitást biztosító anyagokat tartalmazhat. A réteg vagy szövedékpapírt, fóliát, például alumíniumfóliát, szőtt vagy nemszőtt szövedéket, például üvegszál szövedéket, filmet, semleges műanyag filmet vagy hasonlót tartalmazhat. Alternatív módon az öntött réteganyag szálakká aprítható, amelyeket azután rudakká alakítunk oly módon, ahogy azt az US 4 889143 illetve az US 5 025 814 számú szabadalmi leírásokban olvashatjuk.

A találmány szerinti hordozóanyag alapanyaga üvegszál szőnyeg, amelyet előnyösen csővé alakítunk, amely a stabilizált aeroszolképző anyag-kötőanyag összetétel magját veszi körül. A stabilizált keveréket az üvegszál szőnyegbe vagy szőnyegre bármely, a szakterületen szokásos ismert módon beépíthetjük. A cső alakú kialakítás esetében injektálásos vagy extrudálásos módszereket alkalmazhatunk. A stabilizált keveréket tartalmazó cső alakú üvegszál szőnyeg termikusán stabilnak mutatkozik olyan hőmérsékleten, amilyen hőmérsékletek ilyen hordozóanyagot tartalmazó dohányipari termékekben keletkeznek.

A találmány szerinti hordozóanyag egy további előnyös kiviteli alakjánál dohányréteget vagy szövedéket, például helyreállított dohányt vagy dohánypapírt alakítunk ki, majd ezt a réteget például permetezés vagy rányomatás útján olyan összetételű filmmel vonjuk be, amely hozzávetőlegesen 20-95 tömeg%-ban, előnyösen 50-90 tömeg%-ban, még előnyösebben 79-85 tömeg%-ban glicerin és 1-25 tömeg%-ban, előnyösen 2-20 tömeg%-ban, még előnyösebben 6-15 tömeg%ban ammónium-alginát-keveréket tartalmaz. Ilyen anyagot forgalmaz a Kelco Division of Merck and Co. Inc., San Diego, CA, USA „Amoloid L. V.” (alacsony viszkozitású) vagy amoloid HV (nagy viszkozitású) vagy „Collatex A/RN” (Kelco) márkanevek alatt.

Az így kialakított dohányréteget, amely az ammónium-algináttal stabilizált aeroszolképző anyagot tartalmazza, összesodorhatjuk, hogy rudacska alakban használjuk fel, vagy vágott töltőanyagrúddá alakíthatjuk, amely megfelelő alapanyagot képez cigaretták és más dohányipari termékek számára. Amennyiben szükséges, az ammónium-algináttal vagy más kötőanyaggal stabilizált aeroszolképző anyagot hordozó dohányréteget tömörített vagy összesodrott szövedékké is alakíthatjuk, amelyet aztán aeroszolképző részként használhatunk fel. A leírtak alapján szakember számára számos más mód is nyilvánvaló, amellyel az így létrehozott réteget hordozóanyagként felhasználhatjuk.

A találmány szerinti aeroszolképző rész előállítására használható további összetételt állíthatunk elő legalább 15 tömeg% aeroszolképző anyag és legalább 3 tömeg% kötőanyag és előnyösen legfeljebb 82 tömeg% egy vagy több töltő hordozóanyag keverékével, amelyeket öntéssel, extrudálással, vagy más módon réteggé vagy filmszerű anyaggá alakíthatunk. A hordozóanyagok célszerűen valamilyen formában dohányt tartalmaznak. A hordozóanyag az előzőtől eltérően vagy ahhoz járulva szervetlen anyagot, például kalcium-karbonátot vagy más szervetlen sót tartalmazhat.

Általánosságban véve elmondhatjuk, hogy a találmány szerinti stabilizált réteg hordozóanyag 30-55 tömeg% dohányból (például aprított dohánylevélből, őrölt dohánylevélből, dohányszárrészekből, dohányporból, dohánykivonatból vagy más kezelt dohánytermékből) és opcionálisan 0-25 tömeg%-ban egy vagy több töltő hordozóanyagból, például szervetlen töltőanyagból, például kicsapatott kalcium-karbonátból vagy hasonló anyagokból álló keveréket tartalmaz. Az aeroszolképző rész ezenkívül 40-50 tömeg% egy vagy több aeroszolképző anyagot (például poliolokat, mint glicerint és/vagy propilénglikolt), valamint 5-8 tömeg% kötőanyagot tartalmaz, mely utóbbi a többi összetevő stabilizálására szolgál és meggátolja a poliol átszívódását. Különösen előnyös, ha kötőanyagként alginátot, például ammónium-alginátot alkalmazunk. Ha a dohányanyagokat keverékben használjuk, úgy a dohányban jelen lévő természetes kötőanyagok felszabadítására a keresztkötéseket bomlasztó vagy feloldó hatóanyagot alkalmazhatunk (például elkülönítő anyagokat). Ezeket a felszabadított, természetes fellépő kötőanyagokat ezután arra használhatjuk, hogy az aeroszolképző anyagokat stabilizáljuk. Kötőanyagok kombiná4

HU 215 694 Β ciója, például a felszabadított természetes dohány kötőanyagok és járulékos kötőanyagok (például alginátok) kombinációja is használható, amennyiben erre szükség van.

Az aeroszolképzőrész-keverék további opcionális ízesítőanyagokat (például kakaó, édesgyökér, szerves savak, mentol, dohányalapú ízesítőanyagok, egyebek) is tartalmazhat. Előnyös, ha az ízesítőanyagokat folyadék vagy permetszárított formában adagoljuk be, célszerűen ugyanabban az időben, amikor vagy miután az aeroszolképző anyagokat adagoljuk vagy adagolhatjuk a kötőanyag-víz keverékhez. Egy ettől eltérő módszer szerint az ízesítőanyagokat szárazon is összekeverhetjük az egyéb anyagokkal a gyártóeljárás egy másik szakaszában.

A hordozóanyag és stabilizált aeroszolképzőanyagkeveréket vizes iszaprétegként önthetjük, extrudálhatjuk, sajtolhatjuk vagy más ismert módon hozhatjuk a kívánt réteg alakra. Ezt követően szövedékként hasznosíthatjuk, rúd alakúra sodorhatjuk vagy vágott töltőanyag alakjában hasznosíthatjuk. Ugyanilyen előnyösen használható cigaretta egyedüli hordozó- és stabilizált aeroszolképző anyagként, vagy ennek alternatívájaként. A hordozó- és stabilizált aeroszolképző anyag keverékét fizikailag összekeverhetjük vagy más módon egyesíthetjük más hordozóanyagokkal, például dohány vágott töltőanyaggal vagy szervetlen hordozóanyagokkal annak érdekében, hogy heterogén hordozóanyagkeveréket vagy hordozóanyag szegmens sorozatokat alakítsunk ki.

A találmány szerinti aeroszolképző rész egy másik előnyös kiviteli alakjánál a hordozóanyag-összetételbe közvetlenül ízesítőanyagokat, például mentolt juttatunk. A mentol közvetlen bejuttatására szolgáló egyik eljárás során kötőanyagot, aeroszolképző anyagot és mentolt tartalmazó szerves vagy szervetlen töltőanyagot tartalmazó vizes iszapot állítunk elő. Különösen előnyösen, szerves töltőanyagként mentollal történő használatra 1-50 tömeg%, előnyösen 5-30 tömeg% mentolt magába fogadó aktív szenet használhatunk. A szén-mentol keveréket aktív szén és szilárd mentol összeőrlésével állíthatjuk elő. Az őrlés során a mentol párolog, (szublimál) és ezt az aktív szén adszorbeálja és/vagy abszorbeálja.

A szén-mentol iszap általában 40-90 tömeg% egy vagy több aeroszolképző anyagot, poliolokat, például glicerint és/vagy propilénglikolt tartalmaz. Ez az iszap ezenkívül 5-15 tömeg%-ban kötőanyagot is tartalmaz, amely a többi komponens stabilizálására szolgál és meggátolja az ízesítőanyagok és/vagy az aeroszolképző anyagok átszivárgását. Különösen célszerű, ha kötőanyagként alginátot, például ammónium-alginátot használunk.

Az iszapot a többi hordozóanyag-összetétel céljára fent leírt hordozóanyag-rétegre önthetjük és levegőn megszáríthatjuk környezeti paraméterekkel annak érdekében, hogy a felesleges nedvességet eltávolítsuk belőle. Ezt a hordozóanyag-összetételt ezt követően vágott töltelékké apríthatjuk vagy szövedékké alakíthatjuk. A vágott töltőanyagként vagy szövedékként kiképzett összetételt 2,5 mm átmérőjű papírhüvelybe tölthetjük, amelyet aztán hordozóanyagként felhasznált 10 mm-es szakaszokra vágunk. Az iszapba egyéb összetevőket is beadagolhatunk, például dohányt, szervetlen töltőanyagokat és hasonlókat. Szakember számára nyilvánvaló, hogy az iszap vastagságától függően annak kezelése a leírttól eltérő is lehet. így például folyékonyabb állagú iszapot permetezéssel vagy nyomással vihetjük fel a hordozóanyagra. Az ennél valamivel szilárdabb iszapot réteg alakban önthetjük. A még testesebb iszapot extrudálással és/vagy besűrítéssel tudjuk megfelelő hordozóanyaggá alakítani.

Azoknál az előnyös kiviteli alakoknál, ahol stabilizáló kötőanyagként ammónium-alginátot használunk, előnyös, ha az alginátpolimerizációs eljárás kézben tartására elválasztó hatóanyagot, például kálium-karbonátot, kálium-acetátot, vagy más ismert anyagot is beadagolunk.

Függetlenül a felhasznált alaktól, összetételtől, a találmány szerinti hordozóanyag tárolása során is megtartja a benne lévő aeroszolképző anyagokat, és ezeket csakis dohányzás során szabadítja fel. Már 180-200 °C tartományba eső hőmérséklet is elegendő általában ahhoz, hogy felszabadítársa az aeroszolképző anyagokat, ezáltal minimalizálja a dohányipari termékben alkalmazott tüzelőanyag mennyiségét.

Kísérleteink során megállapítottuk, hogy az alacsony viszkozitású kötőanyagok legjobban használhatók azoknál az alkalmazásoknál, ahol a stabilizált keveréket permeteznünk kell, míg a nagy viszkozitású kötőanyagok leginkább azokban az alkalmazásokban használhatók, ahol a stabilizált keveréket öntéssel vagy más módon alakítjuk réteggé vagy szövedékszerű szerkezetűvé. Úgy tűnik, nincs lényeges különbség a nagy viszkozitású és az alacsony viszkozitású kötőanyagoknak az aeroszolképző anyagok megkötését vagy visszatartását eredményező képességében. Ebből a kinyilvánításból szakember számára nyilvánvaló, hogy a leginkább előnyös kötőanyagok azok az anyagok, amelyek a leghatékonyabban képesek aeroszolképző anyag megtartására.

A találmány szerinti aeroszolképző rész előnyös kiviteli alakjai képesek arra, hogy kifogástalan dohányízt szolgáltassanak, lehetővé teszik az aeroszolképző anyagok csekély mértékű vagy elhanyagolható mennyiségű átszivárgását, egyszerűen gyárthatók, és hagyományos berendezések használatával könnyen bedolgozhatok a dohányipari termékekbe. Az aeroszolképző részek kielégítő mennyiségű aeroszolt szolgáltatnak felhasználásuk során, nagy mennyiségű szippantást tesznek lehetővé igen nagy aeroszoltartalommal hagyományos felépítésű cigaretták esetében is. A találmány szerinti aeroszolképző részek számos cigaretta kialakításánál lehetővé teszik, hogy elhagyhassuk a korábban ismert cigarettáknál alkalmazott fémes hővezető elemeket, például alumínium vezető szerkezeteket, és hogy elkerüljük a korábban néhány dohányipari terméknél alkalmazott átszivárgás elleni intézkedéseket is, például az aeroszolképző részek tüzelőelemtől távolabbi elhelyezését és hasonlókat. A javasolt aeroszolképző részek nemcsak stabilak, hanem jelentősen könnyebbek is, mint néhány

HU 215 694 Β korábbi aeroszolképző rész és számos más, a későbbiekben még részletezendő előnnyel is szolgálnak.

A leírásunkban következetesen használt „aeroszol” kifejezés természetesen magában foglalja a gőzöket, gázokat, más részecskéket, láthatókat és láthatatlanokat, és különösen azokat az összetevőket, amelyeket a dohányos „fustszerűként” értékel, és amelyeket a dohányipari termék tüzelőeleme által keltett hő hatása alakít ki az aeroszolképző anyagokban vagy a dohányipari termékben valahol máshol.

A leírásban a „széntartalmú” kifejezés arra utal, hogy az illető elem vagy összetevő elsődlegesen elemi szenet, karbont tartalmaz.

A leírásban megadott tömegszázalékokat a végső összetétel tömegére vonatkoztatjuk, az ettől való eltéréseket külön jelezzük.

A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt aeroszolképző részt tartalmazó dohányipari termék néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra a találmány szerint előállított és kezelt aeroszolképző részt tartalmazó cigaretta hosszmetszete, az la. ábrán az 1. ábra szerinti cigaretta elölnézete látható, a

2. ábra a találmány szerinti aeroszolképző részt tartalmazó cigaretta további lehetséges kiviteli alakjának hosszmetszete, a

2a. ábrán a 2. ábra szerinti cigarettában alkalmazott tüzelőelem axonometrikus nézete, a

3. ábra a találmány szerinti aeroszolképző részt tartalmazó cigaretta egy további lehetséges kiviteli alakjának hosszmetszete, míg a

3a. ábrán a 3. ábra szerinti cigaretta elölnézetét tüntettük fel.

US	4793365,	US	4928714,	US
US	4756318,	US	4854331,	US
US	4732168,	US	4 893 639,	US
US	4858630,	US	4938238,	US
US	4917128,	US	4881 556,	US

Mint azt korábban említettük, a találmány elsősorban olyan aeroszolképző részekre vonatkozik, amelyek előnyösen használhatók különböző dohányipari termékekben. Ilyen dohányipari termékeket ismertet a bevezetőben említett monográfia, valamint ismertetnek az 4714082, 4708151, 4827 950, 4903 714, 4991596,

US 5 027 837 számú szabadalmi leírások, valamint az EP 342 538 számú szabadalmi leírás.

Az 1. és la. ábra olyan cigarettát mutat, amelynek széntartalmú 10 tüzelőelemét egymáson váltakozó 30 és 34 üvegszál rétegek és 32 és 36 dohánypapír rétegek alkotta burok veszi körül. A cigaretta hosszirányában a 10 tüzelőelem mögött, annak hátsó kerületi részével érintkezőén 12 hüvely helyezkedik el. Ez a 12 hüvely tartalmazza a találmány szerinti 14 aeroszolképző részt, amely stabilizált aeroszolképző anyagokat tartalmaz, és a 10 tüzelőelemtől 16 rés alkotta távközzel el van választva. A 12 hüvelyt vágott töltőanyag formájában 18 dohánysodrat veszi körül. A cigaretta száj felőli végét két elem, nevezetesen 20 dohánypapírszegmens és egy kis hatékonyságú polipropilén 22 szűrőanyag képezi. Az ábrán látható, hogy a cigarettát, és/vagy annak egyes alkotóelemeit több 23, 25, 27 és 29 papírréteg fogja egybe.

Az égő 10 tüzelőelem hője hővezetéssel és hősugár5 zással jut el a 12 hüvelyben elhelyezkedő 14 aeroszolképző részhez. A cigaretta szívási ütemei alatt a 14 aeroszolképző részben lévő aeroszolképző anyagok gőzzé alakulnak, majd fustszerű aeroszol formájában lecsapódnak, és miközben keresztülhaladnak a cigarettán, az ab10 bán lévő egyéb anyagokból, így a dohányból és más ízesítőanyagokból bizonyos részt magukkal ragadnak, majd a cigaretta szájrészén át eltávoznak.

A 2. és 2a. ábrán a találmány szerint kialakított, szimmetrikus 10 tüzelőelemmel rendelkező cigaretta metszete, illetve vázlatos nézete látható. A cigarettának szegmensekből összeállított 10 tüzelőeleme van, melyeket 40 szigetelő- és tartóburok vesz körül és foglal magában. A 10 tüzelőelemet tartó 40 szigetelő- és tartóburok üvegszálakat tartalmaz.

Mint a 2a. ábrán látható, a 10 tüzelőelem lényegében hengeres alakú, és több, hosszában végignyúló kerületi 11 csatornája van. A 10 tüzelőelem szegmensszerű kialakítása jelen példában azt jelenti, hogy három, a cigaretta hosszirányában egymást követően elhelyezke25 dő részből áll, amelyeket 42, 44 szélső résznek, illetve 46 középső résznek nevezünk. Ha ezt a 10 tüzelőelemet a 2. ábrán látható cigarettába helyezzük, akkor egyik 42 vagy 44 szélső része égési szegmensként, a másik 44 vagy 42 szélső része alapszegmensként tekinthető.

A 46 középső részt a két 42, 44 szélső résztől egy-egy csökkentett keresztmetszetű 41, 43 beszűkülés választja el a 42, 44 szélső részektől. A 41, 43 beszűküléseknek tehát szigetelő szerepe van.

Mint a 2. ábrán látható, a 10 tüzelőelemet tartó

40 szigetelő- és tartóburok teljes hosszában körülveszi a 10 tüzelőelemet, és annak mindkét végén túlnyúlik úgy, hogy a 10 tüzelőelem lényegében bemélyed a 40 szigetelő- és tartóburokba. Ez az elhelyezés elősegíti a 40 szigetelő- és tartóburoknak a 10 tartóelemet felfogó, megtartó funkcióját. A találmány értelmében javasolt, üvegszálakat tartalmazó 40 szigetelő- és tartóburok hő hatására kismértékben rázsugorodik az égő 10 tüzelőelemre, és azt még jobban körülfogva rögzíti helyén.

A cigaretta hosszirányában a 10 tüzelőelem mögött hordozóanyagot is magában foglaló 14 aeroszolképző rész helyezkedik el. A 14 aeroszolképző rész a korábban ismertetettek szerint egy vagy több aeroszolképző anyagot és ízesítő összetevőt tartalmaz, amelyek az égő 10 tüzelőelem hője hatására gőzzé alakulnak. A 14 aero50 szolképző rész a cigarettában a 10 tüzelőelem hátsó végétől távközzel helyezkedik el. A köztük lévő távköz arra szolgál, hogy megakadályozza az aeroszolképző anyag vagy anyagok bejutását a 14 aeroszolképző részből a 10 tüzelőelembe, és megakadályozza a 14 aero55 szolképző rész égését vagy elhamvadását.

A 40 szigetelő- és tartóburkot légáteresztő 13 papírburok veszi körül. Ez a 13 papírburok egyetlen rétegből, vagy két rétegből állhat, az utóbbi esetben mindegyik réteg eltérő porozitású és eltérő pemyestabilitási karak60 terekkel rendelkezik. A cigaretta 40 szigetelő- és tartó6

HU 215 694 Β burokkal burkolt 10 tüzelőelem égési szegmensként szolgáló 42 szélső részének és szigetelő 41 beszűkülésének találkozásától kiindulva és túlnyúlva a 14 aeroszolképző részen egy további, éghetetlen, vagy (például alumíniummal vagy más fémmel) fóliázott 48 papírburkot tartalmaz. A 48 papírburok célszerűen olyan anyagból készül, amely meggátolja az aeroszolképző anyag vagy anyagok átkúszását a 14 aeroszolképző részből a 10 tüzelőelemhez vagy a 40 szigetelő- és tartóburokhoz, illetve a szerelvény egyéb látható részeinek foltosodását. A 48 papírburok továbbá minimálisra csökkenti a levegő radiális irányú odaáramlását a 10 tüzelőelem égési szegmensként szolgáló 42 szélső része mögötti szegmenshez, ezzel lecsökkenti a 10 tüzelőelemhez jutó oxigén mennyiségét és megakadályozza a túlságosan gyors égést. Ugyan nem javasolt, de a 48 papírburok túlnyúlhat a 10 tüzelőelem égő végén is, ilyen esetben perforációval látható el, amely így szabályozott mennyiségű levegőt és oxigént enged át sugárirányban a 10 tüzelőelem égési szegmensként szolgáló 42 szélső részéhez, és elméletileg szabályosabbá teheti az égést.

A 14 aeroszolképző rész mögött a cigaretta hosszában 50 üreg található, amely hűtő- és keveredési kamraként szolgál, amelyben a forró gőz halmazállapotú anyagok a 14 aeroszolképző részből kilépve lehűlnek és aeroszolt képeznek. Az 50 üreg egyébként részben vagy egészében kitölthető, és ezt a már nem üres tartományt a 2. ábrán 52 szakasszal jelöltük, amely például vágott dohánnyal vagy más dohányipari anyaggal, például dohánypapírral és egyebekkel tölthető fel annak érdekében, hogy a képződő aeroszolhoz további dohányvizeket adagoljunk.

A cigaretta szájoldali végén kétrészes szerelvény helyezkedik el, nevezetesen egy dohányrudacska vagy 20 dohánypapírszegmens, és egy kis hatékonyságú 22 szűrőanyag, amely a dohányiparban használt szűrőanyagot, például szövedéket vagy laza, nemszőtt polipropilénszálakat tartalmaz.

A cigaretta mindegyik fent ismertetett részét különkülön, illetve együttesen papírból készült burok veszi körül, amelyeket aztán újabb papírburkok egységesítenek. A 14 aeroszolképző részt körülvevő papírburok célszerűen szivárgásmentes papírból készül.

Ezeket a papírrétegeket a 2. ábrán 23, 25, 27 hivatkozási számok jelölik. Látható, hogy a 23 papírréteg a 22 szűrőanyagot, a 25 papírréteg a 20 dohánypapírszegmenst veszi körül. A 23, 25 papírrétegeket 27 papírréteg fogja össze, és utóbbit, valamint a 48 papírburkot külső 29 papírburok egyesíti.

A használat során a dohányos gyufával vagy öngyújtóval meggyújtja cigarettájának 10 tüzelőelemét, minek hatására az égési szegmens égése során hő keletkezik. A cigaretta megszívása során levegő halad át a 10 tüzelőelem égési szegmenset alkotó 42 szélső részének kerülete mentén a 11 csatornákon át, valamint a 40 szigetelő- és tartóburkon át. Az áthaladó levegőt a 10 tüzelőelem égési szegmenset alkotó 42 szélső részének kerülete mentén a 11 csatornákon át, valamint a 40 szigetelő- és tartóburkon át. Az áthaladó levegőt a 10 tüzelőelem égési szegmenset alkotó 42 szélső részével való érintkezés, valamint az abból kiáradó hő felhevíti. A felhevült levegő a hőt sugárzás útján továbbítja a 14 aeroszolképző résznek, és ez az átvitt hő az abban lévő aeroszolképző anyagokat és ízesítő összetevőket gőzzé alakítja. A gőzzé alakított anyagok a szívás következtében továbbhaladó forró levegőben kilépnek a 14 aeroszolképző részből, majd az 50 üregbe jutva lehűlnek és aeroszolt képeznek. Ez az aeroszol áthalad az esetleg az 52 szakaszban lévő dohányon és a 20 dohánypapírszegmensen, eközben további dohányízt vesz fel, majd áthalad a 22 szűrőanyagon és bejut a dohányos szájába. Mivel a 10 tüzelőelem másik 44 szélső része nem ég a cigaretta szívása során, a 10 tüzelőelem biztonsággal bennmarad a cigarettában, és nem tud kimozdulni annak szívása során sem. Ha a 10 tüzelőelem önmagától kialszik, és nem kelt több hőt, a cigaretta elszívott, eldobható.

Az 1. és 2. ábrán látható, hogy a 14 aeroszolképző rész a 10 tüzelőelem mögött, attól távközzel elválasztva helyezkedik el, és a kettő között 16 rés van. Ehhez a 14 aeroszolképző részt a gyártás folyamán nekiütköztetjük a 40 szigetelő- és tartóburoknak, majd kismértékben visszahúzzuk. Ennek a 16 résnek általában az a szerepe, hogy megakadályozza a 14 aeroszolképző rész elhamvadását az égő 10 tüzelőelem hátsó részéből kilépő forró gázok hatására. Ez a 16 rés hozzájárul ahhoz is, hogy minél kevesebb aeroszolképző anyag jusson ki a 14 aeroszolképző részből a cigaretta egyéb részeibe, különösen a 10 tüzelőelembe. Szükség esetén a 10 tüzelőelem hátsó végét és a 14 aeroszolképző rész első végét 1-10 mm távolságban helyezhetjük el egymástól, de célszerű ezt a távolságot 2-5 mm tartományba esően megválasztani.

Mint a 2. ábrán látható, közvetlenül a 14 aeroszolképző rész mögött egy másik 50 üreg is kiképezhető, amely kellő, előnyösen 1 -20 mm hosszúságú szakaszt biztosít az aeroszol kívánt létrejöttéhez. A 14 aeroszolképző rész célszerűen a cigaretta vágott dohány vagy dohánylevél tölteléke stb. előtt helyezkedik el annak érdekében, hogy az abban létrejövő aeroszol a dohány 52 szakaszon keresztülhaladva megfelelő dohányízt abszorbeáljon.

A 3. ábrán a találmány szerinti 14 aeroszolképző részt hasznosító cigaretta egy további lehetséges kiviteli alakja látható. A 3. ábra metszetén megfigyelhető, hogy a 10 tüzelőelemet teljes hosszában, mindkét végén túlnyúlva többrészes 40 szigetelő- és tartóburok veszi körül. A 3a. ábra keresztmetszetén megfigyelhetők a 10 tüzelőelemet koncentrikusan körülvevő rétegek, amelyek ezt a többrészes 40 szigetelő- és tartóburkot alkotják. A hosszanti 11 csatornákkal ellátott 10 tüzelőelemet 62 üvegszál réteg burkolja közvetlenül, erre 64 dohánylevél réteg következik, amelyet újabb 66 üvegszál réteg vesz körül és az egészet külső papírburok fogja egybe.

Közvetlenül a szigetelt 10 tüzelőelem mögött, azaz annak hátsó végének ütköztetve helyezkedik el a cigaretta 14 aeroszolképző része. A stabilan elhelyezett aeroszolképző rész, valamint a többrészes 40 szigetelő- és tartóburok belsejében, a 14 aeroszolképző rész7

HU 215 694 Β tői távközzel elválasztottan elhelyezkedő 10 tüzelőelem együttesen akadályozza meg az aeroszolképző anyagok eltávozását a 14 aeroszolképző részből. A 14 aeroszolképző rész hordozóanyagot a korábbiakhoz hasonlóan egy vagy több stabilizált aeroszolképző anyagot és esetlegesen ízesítő összetevőt tartalmaz, amelyeket az égő 10 tüzelőelem hője gőzzé alakít a cigaretta elszívása során.

A 13 papírburok itt is légáteresztő burkolat, amely egyrétegű vagy többrétegű lehet. Utóbbi esetben mindegyik réteg eltérő porozitású és eltérő pemyestabilitási karakterisztikával rendelkezik. A szigetelt 10 tüzelőelemet körülvevően, 2-8 mm-re a cigaretta égő végétől egy éghetetlen anyagú vagy fóliázott, például alumínium- vagy más fémfóliával bevont 48 papírburok helyezkedik el, amely célszerűen olyan anyagból készül, amely meggátolja az aeroszolképző anyag vagy anyagok átkúszását a 14 aeroszolképző részből a 10 tüzelőelemhez vagy a 40 szigetelő- és tartóburokhoz, illetve a szerelvény egyéb látható részeinek foltosodását. A 48 papírburok szolgál továbbá arra, hogy minimálisra csökkentse a radiális irányból a 10 tüzelőelem égési szegmense mögötti szegmenshez áramlását, ezzel lecsökkenti a 10 tüzelőelemhez jutó oxigén mennyiségét, és megakadályozza a túlságosan gyors égést. Ugyan nem javasoljuk, de a 48 papírburok túlnyúlhat a 10 tüzelőelem égő végén is, ilyen esetben perforációval látható el, amely így szabályozott mennyiségű levegőt és oxigént enged át sugárirányban a 10 tüzelőelem égési szegmenséhez, és az elméletileg szabályosabbá teheti az égést.

A 14 aeroszolképző rész mögött a cigaretta hossztengelye mentén 68 dohánylevélsodrat helyezkedik el, amelynek az a szerepe, hogy a rajta keresztülhaladó aeroszolnak megfelelő dohányízt biztosítson.

A cigaretta szájoldali végén kétrészes szerelvény helyezkedik el, nevezetesen egy rudacska vagy göngyöleg 20 dohánypapírszegmens és egy kis hatékonyságú 22 szűrőelem, amely a dohányiparban használt szűrőanyagot, például szövedéket vagy laza, nemszőtt polipropilénszálakat tartalmaz.

A cigaretta mindegyik fent ismertetett részét különkülön, illetve együttesen papírból készült burok veszi körül, amelyeket aztán újabb papírburkok egységesítenek. A 14 aeroszolképző részt körülvevő papírburok célszerűen szivárgásmentes papírból készül. Ezeket a papírrétegeket a 3. ábrán 23, 25, 26,27 hivatkozási számok jelölik. A cigaretta szájoldali végét és elülső, meggyújtandó végét itt is a külső 29 papírburok egyesíti.

A használat során a dohányos gyufával vagy öngyújtóval meggyújtja cigarettájának 10 tüzelőelemét, minek hatására az égési szegmens égése során hő keletkezik. A cigaretta megszívása során levegő halad át a 10 tüzelőelem égési szegmensét alkotó 42 szélső részének kerülete mentén a 11 csatornákon át, valamint a 40 szigetelő- és tartóburkon át. Az áthaladó levegőt a 10 tüzelőelem égési szegmensét alkotó 42 szélső részével való érintkezés, valamint az abból kiáradó hő felhevíti. A felhevült levegő a hőt sugárzás útján továbbítja a 14 aeroszolképző résznek, és ez az átvitt hő az abban lévő aeroszolképző anyagokat és ízesítő összetevőket gőzzé alakítja. A gőzzé alakított anyagok aeroszolt képeznek a 14 aeroszolképző részen áthaladva, amely aztán a szívás következtében a többi összetevőn is áthalad, áthalad a 68 dohánylevélsodraton és a 20 dohánypapírszegmensen, eközben további dohányízt vesz fel, majd áthalad a 22 szűrőanyagon és bejut a dohányos szájába.

A bemutatott kiviteli alakoknál látható, hogy a cigaretta 14 aeroszolképző része az aeroszolképző anyagokat hordozó hordozóanyagot foglal magában. A találmány szerinti hordozóanyag hordozó szerepet betöltő alapanyagot, valamint stabilizált aeroszolképző anyagokat tartalmaz. A találmány szerint előnyös hordozóanyag megtartja a használaton kívül az aeroszolképző anyagot, és azt csak a cigaretta elszívása alatt szabadítja fel. Igen előnyös, ha a találmány szerinti hordozóanyag valamilyen formában dohányt is tartalmaz. A dohány formája változhat, és szükség esetén különböző típusú, feldolgozottsági szintű dohányt is felhasználhatunk a hordozóanyagb an.

Mint az a bemutatott kiviteli alakokból látható, a 14 aeroszolképző rész hordozóanyagot is magában foglal. A találmány szerinti 14 aeroszolképző rész általában hordozóanyagot és egy általánosan stabilizált aeroszolképző anyagot tartalmaz. A javasolt hordozóanyagok az aeroszolképző anyagokat használaton kívül visszatartják, a használat során pedig kiengedik. Legelőnyösebben a hordozóanyagok valamilyen formában dohányt tartalmaznak, ahol a forma változhat, és szükség esetén több különböző formában is alkalmazható a hordozóanyag.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző rész stabilizált aeroszolképző anyagot, például glicerint és kötőanyagot tartalmaz. A hordozóanyag dohánykivonatokat és/vagy dohánylaminátum-darabokat tartalmazhat, illetve vágott dohánytöltelék adható hozzá. A cigaretták és egyéb dohányáruk céljára készített 14 aeroszolképző részek úgy készülnek, hogy a végső hordozóanyag és stabilizált aeroszolképzóanyag-összetételt papírburokba sodorjuk.

A stabilizált 14 aeroszolképző rész kialakításához a találmány értelmében egy vagy több kötőanyagot egy vagy több aeroszolképző anyaggal kombinálunk. Célszerű kötőanyagok közé tartoznak az alginátok, például az ammónium-alginát, a propilénglikol-alginát, a kálium-alginát és a nátrium-alginát. Az alginátok, különösen a nagy viszkozitású alginátok szabályozott szintű szabad kalciumionokkal együttesen is alkalmazhatók.

Számos, kereskedelmi forgalomban beszerezhető alginát kötőanyag ismert világszerte. Néhány ilyen terméket gyártó cég az Amerikai Egyesült Államokban: American Roland Chemical Corp., Farmingdale, NY; Belmont Chemicals, Inc., Passaic, NJ; Colony Import & Export Corp., Garden City, NY; Food Ingredients, Inc., Fort Lee, NJ; Grinstead Products, Industrial Airport, KS; Gum Technology, Flushing, NY; Gumié International, Fort Lee, NJ; Kelco, Inc., San Diego, CA; Meer Corp., North Bergen, NJ; Multi-Kem Corp., Ridgefield, NJ; National Stabilizers, Duarte, CA; Orion Group (USA), Ltd., San Jose, CA; Pacific Gateway,

HU 215 694 Β

San Francisco, CA; Penta Manufacturing Co., Fairfield, NJ; Protan, Inc., Portsmouth, NH; Sanofi Bio-Indust. Inc., Germantown, WI; Skymart Enterprises, San Gábriel, CA; Spice King Corp., Culver City, CA; TIC Gums, Inc., Belcamp, MD; Wego Chemical & Mineral Corp., Great Neck, NY és Zumbro, Inc., Hayfield, MN.

A találmány szerinti alkalmazás céljára vagy önmagában, vagy más kötőanyagokkal, például alginátokkal keverten a dohányban természetesen előforduló kötőanyagok, például pektinek és hasonló jöhetnek szóba. A leírásban használt „természetes dohánypektin kötőanyagok” kifejezés úgynevezett felszabadított dohánypektinekre vonatkozik, és olyan pektineket értünk alatta, amelyeket vegyileg felszabadítottunk vagy más módon szabaddá tettünk a dohányban előforduló természetes állapotukból. Más szavakkal, a felszabadított pektinek nem alkotóelemei a dohány szerkezetének. így a kifejezés magában foglalja a szabad pektinsavat, az oldható sókat, mint a nátrium-, kálium- és ammóniumpektátokat és -pektinátokat, az oldhatatlan sókat, mint a kalcium- és magnézium-pektátok és -pektinátok, attól függően, mely módszert alkalmaztuk azok felszabadítására és a természetben előforduló oldhatatlan forrásokból való kinyerésükre. Ilyen eljárásokra ad kitanítást például az US 3435 829 számú szabadalmi leírás, amelynek kitanítására leírásunkban ugyancsak referenciaként hivatkozunk.

A dohányt olyan hatóanyaggal kezelhetjük, amely alkalmas az anyagban jelenlévő pektin alkáliföldfém keresztkötések szétzúzására. Az ilyen hatóanyagot általában „keresztkötést szétzúzó hatóanyag” vagy „pektinbontó hatóanyag” néven nevezzük. Ilyen, előnyösen használható keresztkötés-lebontó hatóanyag a diammónium-hidrogén-ortofoszfát.

Más, hasznos kötőanyagok tartalmazhatnak még például hidroxi-propil-cellulózt („Klucel H, az Aqualon Co. terméke), hidroxi-propil-metil-cellulózt (Methocel K.4MS, a The Dow Chemical Co. terméke), hidroxietil-cellulózt (Natrosol 250 MRCS, az Aqualon Co. terméke), metil-cellulózt (Methocel A4M, a The Dow Chemical Co. terméke) és nátrium-karboxi-metil-cellulózt (CMC 7HF és CMC 7H4F, a Hercules Inc. terméke). Más hasznos kötőanyagok tartalmazhatnak továbbá keményítőket, például gabonakeményítőt, guargyantát, karragenánt, sáskabab gumit, xantángumit.

A találmány értelmében előnyösen alkalmazható aeroszolképző anyagok közé tartoznak a polihidroxi-alkoholok, például a glicerin, propilénglikol, trietilénglikol és tetraetilénglikol, a mono-, di-, vagy polikarbonsavak alifás észterei, például a metil-sztearát, dimetildodekándioátok és dimetil-tetradekándioátok, a Lonca, Inc. cég „Hystar TPF” nevű terméke és hasonlók, valamint ezek keverékei. Például glicerint, trí etilénglikolt és Hystar TPF-t összekeverhetünk, hogy aeroszolképző anyagot hozzunk létre. Ezt a kötőanyag részévé tehetjük, ha például a kötőanyag propilénglikol-alginát. A felsorolt aeroszolképző anyagokat egymással kombinálva is alkalmazhatjuk.

A leírás kitanítása alapján szakember számos aeroszolképző anyag és kötőanyag kombinációt hozhat létre. Például ilyen kombináció hozható létre, ha olyan kötőanyagot választunk, amely egy meghatározott aeroszolképző anyagot stabilizálni tud, célszerűen olyan kötőanyagot, amely a kiválasztott aeroszolképző anyagba oldható vagy beépíthető.

Az aeroszolképző anyagok különböző illékony vagy egyéb ízesítő hatóanyagot és dohányíz-modifikáló anyagot tartalmazhatnak. Megfelelő ízesítőanyagként szóba jöhet a mentol, a vanília, kakaó, édesgyökér, szerves savak, nagy fruktóztartalmú gabonaszirup és hasonlók. Dohányíz-módosító anyagként szóba jöhet a levulinsav, annak fémsói, például a nátrium-, a kálium-, kalcium- és magnéziumsó és hasonlók. További hasznos ízesítőanyagok ismerhetők meg dohányipari termékekben való alkalmazásra Leffingwell et al.: „Tobacco Flavouring Fór Smoking Products” című könyvéből (1972), valamint az EP 407 792 számú szabadalmi leírásból.

Ha kívánatos, a találmány szerinti hordozó- és stabil aeroszolképzőanyag-összetételekbe töltőanyagként szervetlen anyagokat adagolhatunk. Ezek a szervetlen anyagok gyakran szálas, pelyhes, kristályos, amorf, üreges, vagy granulátum formátumúak. Hasznos szervetlen töltelékanyagként szóba jöhet a kalcium-karbonát, a kalciumszulfátrészecskék, magnézium-oxid, magnézium-hidroxid, perlit, szintetikus csillám, vermikulit, agyag, termikusán stabil szénszálak, cink-oxid, dawsonit, kis sűrűségű üreges kalcium-karbonát-gömböcskék, üveggömbök, üvegbuborékok, termikusán stabil karbonmikrogömbök, alumínium, karbonösszetevő felhasználásával agglomerált kalcium-karbonát, szerves anyag felhasználásával agglomerált kalcium-karbonát, kis sűrűségű, feldolgozott kalcium-karbonát és hasonlók.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző rész jellemző módon úgy jön létre, hogy az aeroszolképző anyagot, a kötőanyagot és a hordozóanyag-összetevő többi összetevőt tartalmazó vizes iszapot hozunk létre. Ezt az összetételt aztán cigaretták és más dohánytermékek megfelelő 14 aeroszolképző részévé alakíthatjuk a szakmában ismert és szokásos bármely megfelelő eljárás segítségével. Néhány célszerű eljárás:

- a stabilizált aeroszolképző anyag-kötőanyag keveréket hordozóanyag alapra, például vágott dohánytöltelékre vagy hasonlóra szórjuk;

- a stabilizált aeroszolképző anyag-kötőanyag keveréket szilárd alapanyagra, például helyreállított dohánypapírra, más papírra (fa pulpot tartalmazó anyagok) és hasonlóra rányomtatjuk vagy más módon filmet hozunk létre;

- a stabilizált aeroszolképző anyag-kötőanyag keveréket és egy vagy több töltőanyagot, például szervetlen töltőanyagot (kalcium-karbonát) és/vagy szerves anyagot (dohány) tartalmazó iszapból vékony réteget öntünk, majd ezt viszonylag száraz, megmunkálható réteggé szárítjuk;

- viszonylag vastag iszapot különálló alakos részekké extrudálunk, amelyeken vagy amelyekben egy vagy több csatornát képezhetünk ki a felület megnövelésére;

- az extrudált stabilizált keveréket egy vagy több lépésben úgy kezeljük, hogy sűrűségét megnövel9

HU 215 694 Β jük, például centrifiigáliserő-ráhatással, mint például az US 4 893 639 számú szabadalmi leírás kitanításában.

Az önthető iszapba szükség esetén más anyagokat, például kalcium-acetátot, kálium-karbonátot, pH-értéket befolyásoló összetevőket, aminosavakat, káliumkloridot és/vagy kalcium-hidroxidot, karbamidot keverhetünk. Az ilyen jellegű hordozóanyagok szórással, nyomtatással öntéssel, extrudálással és/vagy sűrítéssel való előállítására alkalmas módszerek és berendezések ismert, kereskedelmi forgalomban beszerezhető kellékek, és szakember számára több ismertetést nem tesznek szükségessé.

Ha a találmány szerinti 14 aeroszolképző rész hordozóanyagának Öntött réteg típusú összetételében ammónium-alginát-kötőanyagokat használunk, úgy célszerű, ha abba elkülönítőszereket adagolunk. Az ilyen elkülönítőszerek, például diammónium-hidrogén-foszfát, nátrium-citrát, kálium-karbonát, kálium-citrát, kálium-hexametafoszfát, tetranátrium-pirofoszfát, célszerűen olyan mennyiségben adagolandók a hordozó- és stabilizált aeroszolképzőanyag-összetétel iszapjába, hogy mennyiségük elegendő legyen az iszapban lévő szabad kalciumionok koncentrációjának ellenőrzésére.

A kialakított 14 aeroszolképző részt környezeti vagy azt kismértékben meghaladó hőmérsékleten száríthatjuk meg. Csupán az a feltétel, hogy a hőmérsékletnek elegendőnek kell lenni az anyagban lévő víz kihajtásához, de nem szabad, hogy hatására a többi kívánt komponens, így az aeroszolképző anyagok, az ízesítő összetevők és hasonlók eltávozzanak. Szükség esetén a készre alakítás után a 14 aeroszolképző részhez kalciumsók vizes oldata adagolható.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző rész egyik előnyös kiviteli alakja a gyártás során belejuttatott dohányt is tartalmaz. A benne lévő dohány különböző alakú lehet, például dohánykivonat, dohányvagdalék vagy dohánypor, aprított vagy őrölt dohánylaminátum, dohányszár, térfogatnövelt dohánytöltelék és más feldolgozott dohányfajta, valamint ezek kombinációi.

Különösen hasznosnak tűnt ilyen célra vágott dohánytöltelék használata. A vágott dohánytöltelék szalagok vagy szálak 0,6-1,7 mm szélességűek és 6,5-75 mm hosszúságúak lehetnek. A vágott dohánytölteléket dohánylaminátum, térfogatnövelt vagy puffasztott dohánylaminátum, kezelt dohányszárak (beleértve a vagdalt dohányszárakat), vagy helyreállított dohány alkothatja.

Feldolgozott dohányként olyan dohányt alkalmazhatunk, amilyet például az US 5 025 812 vagy az US 5 065 775 vagy az US 5 131414 számú szabadalmi leírások ismertetnek. A helyreállított dohányanyaghoz az öntöttréteg-technikákat alkalmazhatjuk, amilyet például az US 5 099 864 számú szabadalmi leírásból ismerhetünk meg, vagy olyan papírgyártó eljárással, amilyet az US 4962774 és az US 4987906 számú szabadalmi leírások ismertetnek, vagy extrudáló eljárásokkal, amilyet az US 4 821 749 számú szabadalmi eljárás ismertet, vagy térfogatnövelő eljárásokkal, amilyet például az US 5 095 922 számú szabadalmi eljárás ismertet.

A hordozóanyagként kikészített vágott tölteléket a cigarettába általában hengeres sodraiként vagy őt körülvevő papírburokba helyezett dohánytöltelékként juttatjuk. A vágott dohánytölteléket göngyölegként szakember számára jól ismert cigarettagyártási eljárások és berendezések felhasználásával papírburokba helyezett rudacskaként állíthatjuk elő.

A találmány szempontjából előnyös másik dohánymegjelenési forma a dohánypapír. így például a Kimberly-Clark Corp. USA „P- 144-GNA” néven dohánypapír-szövedéket forgalmaz, amelyet az US 4807 809 számú szabadalmi leírás 2. példájánál leírt módon hengeres szegmensekké állíthatunk össze.

A találmány szempontjából hasznos másik dohánymegjelenési forma a finomra aprított dohányanyag. Ez a dohányfajta dohányport és apróra őrölt dohánylaminátumot tartalmaz. Hordozóanyagként alkalmazhatunk finomra őrölt dohányanyagot, de a finomra őrölt dohányanyagot a 10 tüzelőelembe is beépíthetjük.

Egy további, a találmány szempontjából előnyös dohánymegjelenési forma a dohány ki vonat. A dohánykivonat általában úgy készül, hogy a dohányanyagot oldószer, például víz, szén-dioxid, kén-hexafluorid, szénhidrogén, például hexán vagy alkohol, például etanol, halogénezett szénhidrogén, például kereskedelmi forgalomban kapható freon vagy más szerves és szervetlen oldószer felhasználásával nyeljük ki. A dohánykivonat permetszárított dohánykivonatként fagyasztva szárított dohánykivonatként, dohányaroma-olajként, dohányeszenciaként és más alakban jelenhet meg. Ilyen dohánykivonatok előállítására alkalmas megfelelő eljárások ismerhetők meg az US 4506682, US 4986286, US 5005593, US 5060669, US 5 121757, US5131415és

EP 338831 számú szabadalmi leírásokból.

Ugyancsak hasznosnak bizonyultak azok az ízes dohányösszetételek, amelyek például az US 5 016 654 számú szabadalmi leírásban ismerhetők meg. Egy másik, ugyancsak előnyösen használható dohánymegjelenési forma az enzimatikusan kezelt dohánykivonat.

A találmány szerinti hordozóanyag-összetételek általában legalább 15, általában legalább 20, gyakran legalább 25, még gyakrabban legalább 30 és néha legalább 40 tömeg% aeroszolképző anyagot tartalmaznak. Jellemző módon a javasolt hordozóanyag-összetétel legfeljebb 70, általában 60 tömeg% aeroszolképző anyagot tartalmaz. A hordozóanyag-összetétel ugyancsak jellemző módon legfeljebb 20, előnyösen 3-15 tömeg% kötőanyagot, valamint legfeljebb 80 tömeg%, célszerűen 40-70 tömeg% tölteléket tartalmaz, ahol a hordozóanyag szerves töltőanyagot, például dohányport vagy őrölt dohánylaminátumot és/vagy szervetlen töltőanyagokat, például kicsapatott kalcium-karbonátot tartalmazhat.

A javasolt hordozóanyagba a kívánt ízjellemzők létrehozására elegendő mennyiségű ízesítő hatóanyagot adagolhatunk. Hasonló módon szükség esetén a hordozóanyagba széntartalmú anyagot, például pirolizált alfacellulózt keverhetünk, a hordozóanyag teljes száraz tömegére vetítve egészen 10 tömeg% mennyiségig. Ez a széntartalmú anyag azonban a javasolt hordozóanyag10

HU 215 694 Β nak nem feltétlenül szükséges összetevője, és a hordozóanyag ilyen összetevő nélkül is a célnak megfelelően előállítható. Míg a legtöbb dohányipari termékben nem szükséges, a hordozóanyag éghető is lehet, vagy más éghető hordozóanyagokkal keverhető.

A találmány szerinti hordozóanyag egyik előnyös kiviteli alakja értelmében az alábbi anyagok homogén keverékét tartalmazza:

- dohány, például aprított dohánylaminátum, őrölt dohánylaminátum, dohányszár-darabkák, dohánypor, dohányőrlet, dohánykivonat vagy egyéb feldolgozott dohánytermék, és opcionálisan

- szervetlen töltőanyag.

A hordozóanyag ezentúl viszonylag nagymennyiségű stabilizált aeroszolképző anyagot, például poliolt, ezen belül glicerint, valamint kötőanyagot tartalmaz annak érdekében, hogy a hordozó- és stabilizált aeroszolképzőanyag-összetétel egyes összetevőit összetartsa. Kötőanyagként különösen célszerű valamilyen alginát, például ammónium-alginát alkalmazása.

Ez a dohányt tartalmazó hordozóanyag ezen túlmenően bizonyos ízesítő hatóanyagokat, ezen belül kakaót, édesgyökeret, szerves savakat, mentolt és hasonlókat tartalmazhat, amelyek homogén módon vannak benne elkeverve. A dohányt tartalmazó hordozóanyagot vizes iszapból vékony réteggé önthetjük vagy extrudált alakban állíthatjuk elő. Az ilyen dohányt tartalmazó hordozóanyagot helyreállított dohány képezheti, és ez önmagában alkalmas a cigaretta hordozóanyagául. Egy másik lehetőség szerint az ilyen dohányt tartalmazó hordozóanyagot fizikailag összekeverhetjük vagy más módon egyesíthetjük más hordozóanyagokkal, például vágott dohány töltőanyaggal vagy szervetlen hordozóanyagokkal.

A találmány szerinti hordozóanyag egy további előnyös kiviteli alakja ízesítő hatóanyagokat, például mentolt tartalmaz, amely közvetlenül be van építve a 14 aeroszolképző részbe. Egy lehetséges kiviteli alak értelmében a hordozóanyag előnyösen 30-55 tömeg% dohányt, (például aprított dohánylaminátumot, őrölt dohánylaminátumot, dohányszárdarabkákat, dohányőrleményt, dohányport vagy dohánykivonatot vagy egyéb, feldolgozott dohányfajtát) tartalmaz homogén keverék alakjában és 2-15 tömeg%, előnyösen 5-8 tömeg% aktív szenet, nem aktivált szenet vagy hasonló szerves töltőanyagot tartalmaz. Az aktív szén szerves töltőanyag előnyösen 1-50 tömeg% mentolt, még előnyösebben 5-30 tömeg%-nyi mentolt tartalmaz. A 14 aeroszolképző rész ezen túlmenően 40-90 tömeg% egy vagy több aeroszolképző anyagot, például poliolokat, glicerint és/vagy propilénglikolt tartalmaz. A 14 aeroszolképző rész ezen túl 5-15 tömeg% kötőanyagot is tartalmaz, amely a többi összetevő stabilizálására, az ízesítőanyagok és/vagy az aeroszolképző anyagok elvándorlásának megakadályozására szolgál. Ilyen különösen javasolt kötőanyag az alginát, például az ammónium-alginát.

A mentolt tartalmazó 14 aeroszolképző részt vizes iszapból öntött rétegként vagy extrudált alakban állíthatjuk elő. Ilyen mentolt tartalmazó hordozóanyagot például helyreállított dohányrétegre önthetünk, vagy fizikailag összekeverhetjük azzal, vagy más megfelelő hordozóanyagokkal, például vágott dohány töltőanyaggal, vagy szervetlen hordozóanyagokkal együtt használhatjuk.

Mint fent taglaltuk, a találmány szerinti hordozóanyag-összetételeket összekeverhetjük vagy más módon egyesíthetjük a bármely megjelenési formában, különösen előnyösen vágott töltőanyagként jelenlévő dohánnyal. A dohány megjelenési formája változhat, füstölt Burley, Maryland és Orientál dohányokat tartalmazhat, valamint ritka és speciális dohányfajtákat és azok keverékeit. Ilyen vágott dohány töltőanyagot dohánylaminátum formájában, térfogatnövelt vagy puffasztott dohánylaminátum formájában, kezelt dohányszárak formájában, helyreállított dohányanyagok formájában állíthatunk elő, mint például az

- US 4.887.618 és az US 4.941.484 számú szabadalmi leírásokban ismertetett deproteinált dohányanyagok,

- az US 3.353.541, US 3.420.241, US 3.386.449, US 4.987.906 és US 5.099.864 szám szabadalmi leírásokban ismertetett foszfáttartalmú helyreállított dohányanyag,

- az US 4.962.774 számú szabadalmi leírásban, valamint a Tobacco Encyclopedia 1984. évfolyam 389. oldalán ismertetett helyreállított dohányanyag,

- az US 5.056.537 és az US 5.074.321 számú szabadalmi leírásban ismertetett helyreállított dohányanyag.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző rész a cigarettagyártás különböző állomásai során hagyományos módon alakítható és burkolható. így például az ízesítő hatóanyagokat a hordozóanyaghoz általánosan használatos módon akkor adagoljuk be, amikor a cigaretta töltelékét. Ilyen alkalmas ízesítő hatóanyagként szóba jöhet a vanília, a kakaó, az édesgyökér, a mentol és más hasonló anyagok. A hordozóanyaghoz más, ízmódosító hatóanyagok is adagolhatok. Ilyen, például levulinsav alakjában szóba jöhető ízmódosító hatóanyagot a 14 aeroszolképző rész teljes száraz tömegére vonatkoztatva 0,01-2,00 tömeg% mennyiségben, általában 0,2-0,6 tömeg%-ban adagolhatunk a hordozó- és aeroszolképzőanyag-összetételhez. Ha ilyen ízmódosító hatóanyagként kálium-karbonátot alkalmazunk, úgy azt legfeljebb 5 tömeg%, általában 2-3 tömeg% mennyiségben adagoljuk a hordozóanyaghoz, annak száraz tömegéhez viszonyítva.

Az aeroszolképző anyagokat és nedvesítőszereket, például glicerint és propilénglikolt annak kialakítása után adhatjuk a hordozóanyaghoz. Ezek az összetevők a hordozóanyaghoz a burkolásra és készre alakításra hagyományosan használt módszerekkel adagolhatok, bármely kívánt mennyiségben. Nem kívánjuk elméletileg megindokolni, azonban úgy véljük, hogy az ilyen járulékos burkoló vagy díszítő jellegű összetevőket egy bizonyos idő után a kötőanyag a hordozóanyagon vagy hordozóanyagban megköti vagy stabilizálja.

A cigaretta vagy más dohányipari termék maradék összetevői előnyösen egy vagy több, különböző megjelenési formájú dohányt tartalmaznak. így például do11

HU 215 694 Β hányt építhetünk be a 10 tüzelőelembe vagy a 10 tüzelőelem köré is.

Hasonló módon a cigaretta szájrésze környékén különböző módon a mindenkori divatnak megfelelően dohányt helyezhetünk el úgy, hogy az aeroszolba különböző ízes dohányösszetevő épüljön bele. A dohányipari termék ezen különböző szegmenseiben használt dohány típusa és megjelenési formája változhat, és füstölt Burley, Maryland és Orientál dohányokat, különleges és speciális dohányokat, valamint ezek keverékeit tartalmazhatja.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző résszel együtt használt 10 tüzelőelemnek három feltételt kell teljesítenie: 1) könnyen meg kell gyulladnia, 2) elegendő hőt kell előállítania ahhoz, hogy 5-15, előnyösen 8-12 szívási ütemre elegendő aeroszol jöjjön létre és 3) nem szabad rossz ízű vagy kellemetlen aromát kibocsátania. Éghető összetételű 10 tüzelőelemek például szenet és kötőanyagot, vagy szenet, dohányt és kötőanyagot tartalmaznak, de az ilyen előnyös 10 tüzelőelemen kívül más ismert tüzelőelemek is használhatók, ha a fenti feltételeket teljesítik.

Szükség esetén éghetetlen töltőanyagot, például kalcium-karbonátot, agglomerált kalcium-karbonátot vagy hasonlót adagolhatunk a 10 tüzelőelemhez annak érdekében, hogy befolyásoljuk a 10 tüzelőelem elégetése során keletkező hő mennyiségét, és csökkentsük az abban lévő éghető anyag mennyiségét. A töltőanyag jellemző módon a 10 tüzelőelemnek legfeljebb 50 tömeg%-át, előnyösen legfeljebb 30 tömeg%-át, még előnyösebben 5-20 tömeg%-át teszi ki, hasonlóan az US 5.105.836 számú szabadalmi leírásban leírtakhoz.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző résszel együtt használt 10 tüzelőelemek széntartalmú anyagokat tartalmaznak. Ilyen előnyös széntartalmú anyagok széntartalma meghaladja a 60 tömeg%-ot, előnyösen 70 tömeg%ot, még előnyösebben 80 tömeg%-ot. A 10 tüzelőelembe ízesítőanyagok, dohányanyagok, töltőanyagok, például agyag vagy kalcium-karbonát, éghető adalékok, égésmódosító hatóanyagok és hasonlók építhetők be.

A javasolt 10 tüzelőelemek sűrűsége általában nagyobb mint 0,5 g/cm³, előnyösen nagyobb, mint 0,7 g/cm³ és még előnyösebben meghaladja az 1 g/cm³-t, de jellemző módon nem haladja meg a 2 g/cm³-t. A 10 tüzelőelem hosszúsága égés előtt általában legfeljebb 25 mm, gyakran legfeljebb 17 mm, jellemző módon 10-12 mm vagy annál is kevesebb.

Ilyen karbonos 10 tüzelőelemek példakénti összetételeit ismertetik az US 4.714.082 és az EP 236,92 és EP 407.792 számú szabadalmi leírások, amelyekre leírásunkban referenciaként hivatkozunk. Más, példaként szóba jöhető széntartalmú anyagokként tekintjük a kókuszhéj karbont, a Calgon Carbon Corp.-nál (Pittsburgh, Pennsylvania, USA) beszerezhető PXC karbonokat és a PCB karbonokat, valamint kísérleti karbonokat (például Lót B-l 1250-CAC-5, Lót B-11250-CAC-115 és Lót 089—A12-CAC-45).

Hasonlóan előnyös 10 tüzelőelemeket állíthatunk elő szennyezett dohányanyagból, helyreállított dohányanyagból, hőkezelt vagy pirolizált dohányanyagokból, cellulózanyagokból, módosított cellulózanyagokból és hasonlókból. Ilyen kísérleti anyagokat ismertet az US 3.931.824 számú szabadalmi leírás, valamint Sittig: „Tobacco Substitutes” című cikke (Noyes Data Corp., 1976.).

Egy ilyen alkalmas 10 tüzelőelem-összetétel 60-99 tömeg% szenet, 1-20 tömeg% kötőanyagot, 1-5 tömeg% ammóniakibocsátó vegyületet és 2000-20000 ppm nátriumot tartalmaz, induktívan csatolt plazma atomemissziós spektroszkóppal mérve. A 10 tüzelőelem égési feltételei között ammónia kibocsátására képes vegyületek közé tartozik a karbamid, a szervetlen és szerves sók, így ammónium-karbonát, ammónium-alginát vagy mono-, di-, vagy triammóniumfoszfát, aminocukrok, például prolino-fruktóz vagy aszparagino-fruktóz, az aminosavak, különösen az alfaaminosavak, például lutamin, glicin, aszparagin, prolin, alanin, cisztin, aszparaginsav, fenil-alanin vagy glutaminsav, továbbá a di-, vagy tripeptidek, a kvatemer ammóniumvegyületek vagy hasonlók.

A találmány szerinti dohánytermékek széntartalmú 10 tüzelőelemei kívánt alakra önthetők, forgácsolhatok, sajtolhatok vagy extrudálhatók. Az öntött 10 tüzelőelemek 11 csatornákat, hornyokat, barázdákat vagy üreges részeket tartalmazhatnak.

Ilyen előnyös, javasolt extrudált széntartalmú 10 tüzelőelemet úgy hozhatunk létre, hogy legfeljebb 95 tömegrész széntartalmú anyagot legfeljebb 20 tömegrész kötőanyaggal és legfeljebb 20 tömegrész dohánnyal, például dohányporral és/vagy dohánykivonattal, kellő mennyiségű vízzel vagy vizes Na₂CO₃-oldattal összekeverünk, és extrudálható keveréket állítunk elő. Ezt a keveréket aztán dugattyús vagy csavaros extruderben kívánt alakra extrudálhatjuk, amely megfelelő mennyiségű és alakú 11 csatornát vagy üreget tartalmaz.

Ha szükséges, a 10 tüzelőelemet legalább részben beburkolhatjuk, például legalább egy réteg papírral, amely a 2. ábrán látható módon veszi körül a 10 tüzelőelemet. Ilyen esetben a burkolatot a 10 tüzelőelem és a tartó szigetelőanyag közé helyezzük. A burok egy vagy két rétege célszerűen a tartó- és szigetelőköpeny teljes hosszában végignyúlik. Még előnyösebb, ha a burok teljesen körülveszi a 10 tüzelőelemet, és a tartó- és szigetelőköpeny felső felülete teljes hosszában végignyúlik. A burok legelőnyösebben dohánypapír (például olyan dohány/fa pulp papír, amelyet a Kimberly-Clark Corp. P-2831-189-AA néven forgalmaz), vagy széntartalmú papír (például karbon-fa pulp-dohányszár papír, amelyet a Kimberly-Clark Corp. P-2540-136 E néven forgalmaz).

Ha cigarettában használjuk, a 10 tüzelőelemet (burokkal vagy anélkül) tartó-szigetelő köpeny veszi körül. Ez a tartó-szigetelő köpeny előnyösen úgy van kialakítva, hogy az átszívott levegő át tud hatolni rajta, és úgy van elhelyezve és kialakítva, hogy a 10 tüzelőelemet biztonsággal helyén tartja.

Egyes kiviteli alakoknál a tartó-szigetelő köpeny anyaga a 10 tüzelőelemre van rásajtolva, ezzel jó, stabil pozíciót biztosít annak, és elmozdulásmentesen rögzíti.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző részt tartalmazó cigarettákban a 10 tüzelőelemet be tudjuk süllyeszte12

HU 215 694 Β ni a 40 szigetelő- és tartóburokba. A 40 szigetelő- és tartóburok hossza úgy van megválasztva, hogy mindkét végén túlnyúlik a 10 tüzelőelemen, de ezen túlmenően olyan hosszú vagy rövid lehet, hogy biztosítsa az adott cigarettánál szükséges égési és hőátadási jelleggörbéket. Ha a 40 szigetelő- és tartóburok nem esik egybe a 10 tüzelőelem végével, akkor annak mindkét végén egyformán 0,5-3 mm-nyire, előnyösen 1-2,5 mm, még előnyösebben 1,5-2 mm-nyire túlnyúlik.

A 10 tüzelőelemet körülvevő 40 szigetelő- és tartóburok anyagösszetevői változók lehetnek. Ez az anyag előnyösen olyan jellegű, hogy nem táplálja az égést, vagy olyan anyag, mely ugyan éghető, de égése során nem esik szét. Ilyen megfelelő anyagnak tekintjük az üvegszálat és más anyagokat, amelyeket az US 5.105.838 és az EP 336.690 számú szabadalmi leírások, valamint a bevezetőben megnevezett monográfia 48-52. oldalai ismertetnek.

A 40 szigetelő- és tartóburok anyagául használható más megfelelő anyagok közé tartoznak az üvegszál és dohánykeverékek, amelyeket az US 4.756.318, US 5.065.776 és US 5.105.838 számú szabadalmi leírások ismertetnek. Más, megfelelő szigetelő és tartóanyagok azok a tömörített papír típusú anyagok, amelyek csavarvonal alakban a 10 tüzelőelem köré vannak tekercselve vagy más módon felvive. Ilyen megfelelő papíranyagok közé tartoznak a kezelt papírok, a széntartalmú anyagokat tartalmazó papírok, a dohányt tartalmazó papírok, a fa pulp papírok, szulfátpapírok, fa pulp-kalcium-karbonát-tartalmú papírok, széntartalmú anyagokat, fa pulpot, dohányt és töltőanyagokat tartalmazó papírok, mint amilyet az US 5.105.836 számú szabadalmi leírás is ismertet. A papír típusú anyagokat rácsavarhatjuk, vagy rászoríthatjuk és csavarhatjuk a 10 tüzelőelemre, rúddá alakíthatjuk, megfelelő rúdkészítő gépet használva, mint amilyen a Decoufle S. A. R. B. cég CU-10 vagy CU-20S típusjelű berendezése, együtt a Hauni-Werke Korber & Co. KG, KDF-2 típusú rúdkészítő berendezésével, vagy pedig az US 4.807.809 számú szabadalmi leírásban ismertetett berendezéssel. A papír típusú anyagokat a 10 tüzelőelemre annak hossztengelye mentén rátekercselhetjük, vagy papír típusú rétegekből készült szalagokból hosszirányban beburkolhatjuk, az US 4.889.143 és US 5.025.814 számú szabadalmi leírásokban ismertetett berendezések segítségével, melyek kitanítására leírásunkban referenciaként hivatkozunk.

Papír típusú réteganyagok például a Kimberly-Clark Corp.-tól szerezhetők be, P-2540-136-E karbonpapír és P-2674-157 dohánypapír néven, és az ilyen anyagok hosszában nyúló szálai, azaz hozzávetőlegesen 0,8 mm szélességű szálai végignyúlnak a 10 tüzelőelem mentén. A 10 tüzelőelemet vágott dohány töltőanyag is körül veheti, így például füstölt és 2 tömeg% kálium-karbonáttal kezelt vágott dohány töltőanyag. A felhasznált papír szálainak vagy mintáinak számos elhelyezkedése elegendően tömör annak érdekében, hogy fenntartsa, megtartsa vagy más módon helyén rögzítse a 10 tüzelőelemet a cigarettán belül.

Mint az az 1-3. ábrákon látható, a 10 tüzelőelemet körülvevő 40 szigetelő- és tartóburkot további 13 papírburok veszi körül. Ez a 13 papírburok egy vagy két rétegből állhat, és ha több rétegből áll, úgy azok légáteresztő és pemyestabilitási tulajdonságai eltérőek. Az ilyen jellemzőkkel bíró papírokra ad példát az US 4.938.238 és US 5.105.837 számú szabadalmi leírás. Ilyen megfelelő papírburok P-850-63-5 elnevezéssel a Kimberly-Clark Corp.-tól is beszerezhető. Ennek a papírburoknak legalább egy részét egy további második vagy külső 48 papírburok is körülveszi. Ilyen megfelelő külső papírburok P-850-61-2 számon szerezhető be ugyancsak a Kimberly-Clark Corp.-tól. Más, erre a célra ugyancsak megfelelő papírt a Kimberly-Clak Corp. P-3122-153 néven forgalmaz.

A külső 48 papírburok legelőnyösebben olyan papír, amely lényegesen lelassítja az égést, (például igen kis porozitása és/vagy vegyi kezelése következtében) és amely előnyösen a belső 13 papírburkot 2-8 mm, előnyösen 3-6 mm hosszon nem takaqa a cigaretta külső, égő végétől mérve. A külső 48 papírburok a 14 aeroszolképző részek legalább egy részét is beburkolja. A külső 48 papírburok segít abban is, hogy megakadályozza a 10 tüzelőelem jelentős mértékű túlégését. Ha szükséges, a 10 tüzelőelem közelében használt papírok, különösen azok a papírburkok, amelyek a 10 tüzelőelem nem égő részétől kifelé helyezkednek el, égésgátló anyagokkal, például kalcium-klorid vagy diammóniumhidrogén-foszfát vizes oldatával itathatok át.

A találmány szerinti 14 aeroszolképző rész legtöbb kiviteli alakját a 10 tüzelőelem és a 14 aeroszolképző rész kombinációja (elülső végszerelvényként is nevezhető) a cigaretta száj felőli részében található, bár egy külön szájrésszel külön eldobható 10 tüzelőelem-14 aeroszolképző rész kombináció is alkalmazható, egy többször használható cigarettatartó vagy cigarettaszipka alakjában. A szájoldali végrész olyan járatokat tartalmaz, amelyek az elgőzölögtetett aeroszolképző anyagokat bejuttatják a dohányos szájába, továbbá az elgőzölögtetett aeroszolképző anyagokhoz további ízesítő adalékokat csatolhat. A cigaretta szájoldali végrésze jellemző módon 40-85 mm hosszúságú lehet.

A cigaretta szájoldali végrészének hossza előnyösen olyan, hogy a 10 tüzelőelem égő része megfelelő távolságban helyezkedik el a dohányos ujjaitól, és a forró, gőzzé vált aeroszolképző anyagoknak elegendő idejük van arra, hogy lehűljenek, mielőtt bejutnak a dohányos szájába. Gyakran van szükség arra, hogy a szájoldali végrészben, közvetlenül a 14 aeroszolképző rész mögött üres teret alakítsunk ki. így például ez az üres tér legalább 10 mm hosszan húzódik a dohánytermék, például cigaretta hossztengelye mentén, bár közvetlenül a 14 aeroszolképző rész mögött, és bármilyen vágott dohánytöltelék, dohánypapír vagy szűrőelem előtt is elhelyezkedhet.

Az összetekercselt dohánypapír vagy vágott dohány töltőanyag (vagy hasonló) szegmensként a cigaretta szájoldali végrészében helyezhető el. Ez a szegmens közvetlenül a 14 aeroszolképző rész mögött vagy attól távközzel elválasztva helyezhető el. Az összetekercselt karbonpapírszegmens is beépíthető a szájoldali végrészbe, különösen azért, hogy megfelelő mentolízt juttasson

HU 215 694 Β az aeroszolba. Megfelelő összetekercselt karbonpapírszegmenseket ismertet az EP 432.538 számú szabadalmi leírás. Ha szükséges, a cigaretta szájoldali végrészébe nemszőtt polipropilén vagy poliészter és azzal szoros érintkezésben lévő vízoldékony dohánykivonat helyezhető be. Ilyen szegmenst ismertet az US 5.076.295 és az US 5.105.834 számú szabadalmi leírás.

Az alkalmas szájoldali végrészek általános esetben semlegesek az aeroszolképző anyagok tekintetében, minimális aeroszolveszteséget okoznak kondenzáció vagy filtráció eredményeképpen, és alkalmasak arra, hogy a dohánytermék használata során fellépő hőmérsékleteknek ellenálljanak. Ilyen példakénti szájoldali végrészek plaszticizált cellulóz-acetát-csöveket tartalmazhatnak, egy ilyen SCS-1 néven az American Filtraona Corp.nél szerezhető be. Poliamidcsövek Kapton néven az Ε. I. duPont de Nemourstől szerezhetők be, de hasonló eredménnyel alkalmazhatók karton- vagy más vastag papírcsövek, és alumíniumfóliázott papírcsövek is.

A csőszerű szájoldali végrészt a cigaretta elülső oldali szerelvényével közvetlenül érintkezőén, azaz a 10 tüzelőelemmel és a 14 aeroszolképző résszel érintkezőén helyezzük el. A szájoldali végrész keresztmetszeti alakja és méretei előnyösen lényegében azonosak a cigaretta elülső oldali szerelvényével. Az elülső oldali szerelvény és a szájoldali szegmensösszetétel a mindkettőt körülvevő papír révén kapcsolódik egymáshoz.

A dohánytermék legkülső szájoldali végrésze célszerűen 22 szűrőelemet tartalmaz, részben esztétikai okokból. Előnyösek azok a 22 szűrőelemek, amelyek kis hatékonyságúak és nem befolyásolják érdemlegesen az aeroszolkilépést. A megfelelő 22 szűrőelemek kis hatékonyságú cellulóz-acetát- vagy polipropilénvattát, üregesen öntött vagy ömlesztett polipropilénanyagokat, nemszőtt polipropilén-anyaghalmazt vagy szövedéket, vagy cellulóz-acetátot vagy papírt tartalmaznak. A megfelelő szűrőelemeket nemszőtt polipropilénfólia (a Kimberly-Clark Corp.-tól PP-100-F néven kapható), valamint az US 4 807 809 számú szabadalmi leírás első példájában ismertetett szűrőrudacska-gyártó berendezés alkalmazásával állítható elő.

A dohánytermék vagy annak bármely része cigarettapapírral burkolható. Az 1. ábrán bemutatott típusú cigaretták célszerű papíijai, amelyek például a hővezető elemet is körülveszik, nem lobbanhatnak lángra a dohánytermék használata, tehát a cigaretta elszívása alatt, ezen túlmenően ellenőrizhető és kézben tartható izzási tulajdonságaik legyenek, és szürke hamuvá kell válniuk. Ilyen típusú cigarettapapírt ismertet például az US 4779631 és az EP 304766 számú szabadalmi leírás. Megfelelő cigarettapapírok P-1981 -152, P-1981 -124 és P-1224-63 néven a Kimberly-Clark Corp.-tól szerezhetők be. A 2. és 3. ábrán bemutatott típusú cigaretták megfelelő cigarettapapíijait a Kimberly-Clark Corp. P-2831-189-AA és P—3122— 153 néven hozza forgalomba. A szájrész 29 papírburka a dohánytermék teljes külső szájrészét körülveheti. Ilyen megfelelő szájrészpapírok azok a nem porózus papírok, amelyeket például „rúzsálló” anyagokkal kezeltek; ezek a papírok és anyagok a szakember számára jól ismertek.

A találmányt az alábbiakban néhány példa segítségével ismertetjük részletesebben, amelyek a találmány lényegében megértését segítik elő, de tartalmuk nem korlátozza a találmány igényelt oltalmi körét. A példákban szereplő %-ok, ha mást nem adunk meg, tömeg%-ok, a hőmérsékletek kivétel nélkül °C-ban értendők.

1. példa

Általános eljárások

A találmány szerinti stabilizált 14 aeroszolképző részeket az alábbi általános eljárások segítségével állíthatjuk elő.

A kötőanyagot, például az ammónium-alginátot előbb a kötőanyaghoz képest nagy mennyiségű, például 70:1 tömegrész arányú vízzel összekeverjük hozzávetőlegesen 5 percen át annak érdekében, hogy a kötőanyagot teljesen hidratáljuk. Ezt követően az aeroszolképző anyagot, vagy ilyen anyagok keverékét, például glicerint és adott esetben ízesítő összetevőket a vizes alginátiszaphoz adagoljuk, majd az egészet összekeverjük, hogy egységes keveréket kapjunk. Ha kötőanyagként ammónium-alginátot alkalmazunk, az iszaphoz egy vagy több elválasztószert, például vizes K₂CO₃-ot vagy hasonlót adhatunk, ha szükséges vagy kívánatos. Végül, előbb szükség esetén egymással összekevert száraz adalékokat, például kicsapatott CaCO₃-ot és/vagy dohányt adagolhatunk az egészhez. A művelet alatt az anyagot folyamatosan keverjük, hogy homogén vizes iszapkeveréket kapjunk.

Az így nyert iszapot szükség esetén vízzel tovább hígíthatjuk, hogy permetezhető vagy nyomtatható keveréket kapjunk. Ezeket a keverékeket aztán megfelelő hordozóanyag alapanyagokhoz, például vágott dohány töltőanyaghoz, dohánypapír rétegekhez és hasonlókhoz vihetjük rá. Ha szükséges, a hígítatlan iszapot megfelelő felületre, például nagy sűrűségű polietilénrétegre önthetjük, hozzávetőlegesen 50x76 mm méretű szalagok alakjában, amelyek vastagságát 0,25-2,0 mm tartományban választhatjuk meg, majd ezeket levegőn megszárítjuk. Az eredményül kapott öntött réteget apríthatjuk, például 0,7 mm-es vagdalékokra, majd hordozóanyagként használjuk, például vágott töltőanyag alakjában, vagy vágott dohány töltőanyaggal vagy más hordozóanyag alapanyaggal összekeverjük, hogy így egy végső hordozóanyagot nyerjünk.

2. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot készítünk: ammónium-alginát, (Kelco HV) 6,0 tömeg% glicerin 45,0 tömeg%

K₂CO₃ 1,0 tömeg%

CaCO₃ 3,0 tömeg% dohány (American blend) 45,0tömeg%

Ezt az iszapot hozzávetőlegesen 1 mm vastagságban polietilénrétegre öntjük, a levegőn megszárítjuk, majd a vágott dohány töltőanyaghoz hasonlóan szalagokra vágjuk. A 14 hordozóanyagot papírburokkal vesszük körül, majd az egészet 7,5 mm átmérőjű 10 vagy 15 mm hosszúságú hengeres szegmensekre vágjuk, melyeket hordozóként használhatunk.

HU 215 694 Β

3. példa

Stabilizált hordozóösszetételt kétlépcsős eljárással hozunk létre. Az első lépcsőben 1:1 tömegarányú vízglicerin oldatból 30,5 tömegrészt 69,5 tömegrész helyreállított vágott dohány töltőanyagra permetezünk. Az így kezelt dohányt aztán megszárítjuk. A szárításhoz a Master Appliance Corporation of Racine, W1 cég HG-75/B típusjelű laboratóriumi hőszárító berendezését használjuk, amellyel 90 °C hőmérsékleten szárítjuk a dohányt mindaddig, amíg annak végső nedvességtartalma 12-15 tömeg% tartományon belül 13,5 tömeg%ra áll be.

A második lépcsőben 99:1 tömegarányú vizes ammónium-alginát (Kelco Corp. Amoloid LV terméke) tartalmú kötőanyagoldatot permetezünk a megszárított dohányra, hogy egy tömegrész kötőanyagból és 99 tömegrész dohányból és glicerinből álló hordozót nyerjünk (a részarányok száraz tömegre vonatkoznak). Ezt a keveréket az előbb említett szárítópisztollyal 90 °C körüli hőmérsékleten megszárítjuk, és olyan hordozóanyag-összetételt állítunk elő, amelynek végső nedvességtartalma 8-12 tömeg% tartományon belül 10 tömeg%-ra esik.

4. példa

Stabilizált aeroszolképző anyagot tartalmazó hordozót egylépcsős eljárással hozunk létre úgy, hogy 30 tömegrész glicerinből és egy tömegrész ammónium-alginát-kötőanyagból (a Kelco Corp. Amoloid LN nevű terméke) álló vizes keveréket (a permetezhető keverékhez elengedő vízzel) 69 tömegrész American blend típusú vágott dohány töltő hordozóanyagra permetezünk. A kevert dohányt ezt követően a fent említett szárítópisztollyal 90 °C körüli hőmérsékleten megszárítjuk, és a hordozó-összetétel végső nedvességtartalmát 8-12 tömeg% tartományon belül 10 tömeg%-ra állítjuk be.

5. példa

A. A 3. példában ismertetett kétlépcsős eljárást ismételjük, hordozó-alapanyagként térfogatnövelt dohányt használunk, és ezzel 30 tömegrész glicerinből, 1 tömegrész Amoloid LV kötőanyagból és 69 tömegrész dohányból álló hordozó-összetételt hozunk létre.

B. A 4. példában ismertetett egylépcsős eljárást ismételjük azzal az eltéréssel, hogy hordozó-alapanyagként térfogatnövelt dohányt használunk, és ezzel 30 tömegrész glicerinből, egy tömegrész Amoloid LV kötőanyagból, és 69 tömegrész dohányból álló hordozóösszetételt hozunk létre.

6. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 11,0 tömeg% glicerin 89,0 tömeg%

Ezt az iszapot a Kimberly-Clark Corp.

P-3122-109-A16 típusjelű dohánypapír rétegére nyomjuk, 1,40 tömegrész arányban. Az iszappal ellátott papírt hozzávetőlegesen 90 °C hőmérsékleten meleg levegővel megszárítjuk, hogy a felesleges nedvességet eltávolítsuk belőle, és ezzel 8-12 tömeg% tartományon belül 10 tömeg%-ra eső végső nedvességtartalmú 14 aeroszolképző részt hozunk létre.

A 14 aeroszolképző részt papírburokba töltjük, majd hozzávetőlegesen 7,5 mm átmérőjű, 10 vagy 15 mm hosszúságú hengeres szegmensekre vágjuk, amelyeket hordozóként használunk.

7. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 10,0 tömeg% ízesítő összetevő 18,0tömeg% glicerin 72,0 tömeg%

Ezt az iszapot a Kimberly-Clark Corp. P-3122109-A16 típusjelű dohánypapír rétegére nyomjuk, 140 tömegrész arányban. Az iszappal ellátott papírt hozzávetőlegesen 90 °C hőmérsékleten meleg levegővel megszárítjuk, hogy a felesleges nedvességet eltávolítsuk belőle, és ezzel 8-12 tömeg% tartományon belül 10 tömeg%-ra eső végső nedvességtartalmú 14 aeroszolképző részt hozunk létre.

A 14 aeroszolképző részt papírburokba töltjük, majd hozzávetőlegesen 7,5 mm átmérőjű, 10 vagy 15 mm hosszúságú hengeres szegmensekre vágjuk, amelyeket hordozóként használunk.

8. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 6,0 tömeg% glicerin 35,0 tömeg%

K₂CO₃ 1,0 tömeg%

CaCO₃ 23,0 tömeg% dohány (American blend) 35,0 törneg%

Ezt az iszapot hozzávetőlegesen 0,76 mm vastagságban polietilénrétegre öntjük, a levegőn megszárítjuk, majd a vágott dohány töltőanyaghoz hasonlóan szalagokra vágjuk. A 14 aeroszolképző részt papírburokkal vesszük körül, majd az egészet 7,5 mm átmérőjű 10 vagy 15 mm hosszúságú hengeres szegmensekre vágjuk, melyeket 14 aeroszolképző részként használhatunk.

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 9,8 tömeg% glicerin 39,0 tömeg%

CaCO₃ 20,0 tömeg% dohány (American blend) 31,2 tömeg%

Az iszapot hozzávetőlegesen 1 mm vastagságban öntjük, majd levegőn megszárítjuk. Ezt a hordozóösszetételt vágott töltőanyaggá apríthatjuk, vagy tömörített szövetté alakíthatjuk. A vágott tölteléket vagy szövetösszetételt 7,5 átmérőjű papírburokba helyezhetjük, amelyet 10 mm-es hengeres szekciókra vágunk és hordozóként használunk.

10. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 6,0 tömeg% glicerin 39,0 tömeg%

CaCO₃ 3,0 tömeg% golyós malomban őrölt dohány (American blend) 25,0 tömeg%

HU 215 694 Β diammónium-hidrogén-foszfát 1,0 tömeg% ízesítő összetevők (lásd a 7. példát) 5,0 tömeg% Az iszapot hozzávetőlegesen 1 mm vastagságban öntjük, majd levegőn megszárítjuk, vágott töltőanyaggá apríthatjuk, vagy tömörített szövetté alakíthatjuk. A vágott tölteléket 7,5 átmérőjű papírburokba helyezhetjük, amelyet 10 vagy 27 mm-es hengeres szekciókra vágunk és 14 aeroszolképző részként használunk.

11. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 20,0 tömeg% glicerin 80,0 tömeg%

A Kimberly-Clark Corp. P-1976-29-2 típusú papírjának két szegmensére egységnyi száraz tömegre vetítve 3,70 tömegrész és 3,75 tömegrész iszapot öntünk. Az öntött rétegeket 50 °C hőmérsékleten éjszakán át száradni hagyjuk, majd sodorhatjuk, vághatjuk vagy szalagokká apríthatjuk, amely 14 aeroszolképző részként alkalmazható.

12. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 20,0 tömeg% glicerin 80,0 tömeg%

A Kimberly-Clark Corp. P-3122-109-A15 típusú papírjának két szegmensére egységnyi száraz tömegre vetítve 3,20 tömegrész és 2,40 tömegrész iszapot öntünk. Az öntött rétegeket 50 °C hőmérsékleten éjszakán át száradni hagyjuk, sodorhatjuk, vághatjuk vagy szalagokká apríthatjuk, amely 14 aeroszolképző részként alkalmazható.

13. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő: ammónium-alginát, (Kelco HV) 20,0 tömeg% glicerin 80,0 tömeg%

Alumíniumfólia-szegmensre egységnyi száraz tömegre vetítve 1,09 tömegrész iszapot öntünk. Az öntött rétegeket 50 °C hőmérsékleten éjszakán át száradni hagyjuk, sodorhatjuk, vághatjuk vagy szalagokká apríthatjuk, amely 14 aeroszolképző részként alkalmazható.

14. példa

Az alábbi összetevőkből vizes iszapot állítunk elő : ammónium-alginát, (Kelco HV) 13,5 tömegrész glicerin 81,0 tömegrész

PCB-G karbon 30 tömeg% mentollal 5,5 tömegrész A szén-mentol keveréket golyós malomban őrölt

PCB-G aktív szénből (A Calgon Carbon Corp., Pittsburgh, PA cég terméke) és 30 tömeg%-nyi szilárd mentolból állítjuk elő. A golyós őrlés alatt a keverék felmelegedik, melynek hatására a mentol elpárolog és a mentolgőzöket az aktív szén adszorbeálja és/vagy abszorbeálja.

Ezt az iszapot hozzávetőlegesen 1 mm vastagságban a Kimberly-Clark Corp. P-3122-109-A16 típusú papírára öntjük, majd környezeti viszonyok között levegőn megszárítjuk, hogy eltávozzon belőle a felesleges nedvesség, ezután vágott töltelékké apríthatjuk, vagy szövedékké sűríthetjük. A vágott töltelék vagy sűrített szövedék-összetételt 7,5 mm átmérőjű papírburokba töltjük, majd a rudat 10 mm-es hengeres szekciókra vágjuk és 14 aeroszolképző részként használjuk.

75. példa

Négy tömegrész víz és egy tömegrész szilárd anyag arányú vizes iszapot állítunk elő az alábbi módon:

Körülbelül 82 °C hőmérsékletű vizet magas álló keverőbe töltünk. 10 tömeg% nedvességtartalmú 61,3 tömeg% dohányt adunk a vízhez, és alaposan összekeverjük. Ezt követően a keverékhez 3,8 tömeg% diammónium-hidrogén-foszfátot adagolunk, amelyet 30-45 percen át keverünk. Ezután 30 tömeg%-os vizes ammónium-hidroxid-oldatból 4,2 tömeg% mennyiséget adunk a keverékhez, majd az egészet újabb 30-45 percen keresztül keveijük. Végül a keverékhez további 30,7 tömeg% glicerint adunk, és az egészet további 10-15 percen keresztül keverjük.

Az eredményül kapott iszapot körülbelül 0,76 mm vastagságú rozsdamentes acélövre öntve réteget képezünk. 93 °C körüli hőmérsékletű levegőt fuvatunk a réteg felső felületére, míg a rozsdamentes acélöv alsó oldalát gőzöljük. A kombinált fűtési eljárásokkal a réteget úgy szárítjuk, hogy nem hajtjuk ki belőle az aeroszolképző anyagokat. Ezután a réteget leválasztjuk az acélövről. Ezt a filmet vágott töltelékké apríthatjuk, vagy sűrű szövedékké alakíthatjuk, majd szokásos módon papírburokba tölthetjük, és 7,5 mm átmérőjű, 10 vagy 15 mm hosszúságú hengeres szakaszokra vágjuk, amelyeket 14 aeroszolképző részként használunk fel.

16. példa

A 15. példánál leírtakat ismételjük az alábbi összetétellel :

glicerin 47,0 tömeg% szilárd dohány 47,0 tömeg% diammónium-hidrogén-foszfát 3,0 tömeg% tömeg% ammónium-hidroxid 3,0 tömeg%

Négy tömegrész víz és egy tömegrész szilárd anyag arányú vizes iszapot állítunk elő az alábbi módon:

Körülbelül 82 °C hőmérsékletű vizet nagy sebességű nyírókeverőbe töltünk. 10 tömeg% nedvességtartalmú 32 tömeg% dohányt adunk a vízhez és alaposan összekeverjük. Ezt követően a keverékhez 2,0 tömeg% diammónium-hidrogén-foszfátot adagolunk, amelyet 30-45 percen át keverünk. Ezután 30 tömeg%-os vizes ammónium-hidroxid-oldatból 2,0 tömeg% mennyiséget adunk a keverékhez, majd az egészet újabb 30-45 percen keresztül keverjük. Ezt követően 4 tömeg% ammónium-alginátot (Kelco HV) 82 °C hőmérséklet-tartományba eső hőmérsékletű vízben aktiválunk, 1:15 szárazanyag-víz tömegarány mellett.

A dohányiszaphoz 60 tömeg% glicerint adunk, amelyet aktivált ammónium-alginát követ. Ezt a keveréket magas álló keverőben 10-15 percen át keveijük.

Az eredményül kapott iszapot körülbelül 0,76 mm vastagságú rozsdamentes acélövre öntve réteget képezünk. 93 °C körüli hőmérsékletű levegőt hivatunk a réteg felső felületére, míg a rozsdamentes acélöv alsó ol16

HU 215 694 Β dalát gőzöljük. A kombinált fűtési eljárásokkal a réteget úgy szárítjuk, hogy nem hajtjuk ki belőle az aeroszolképző anyagokat. Ezután a réteget leválasztjuk az acélövről. Ezt a filmet vágott töltelékké apríthatjuk, vagy sűrű szövedékké alakíthatjuk, majd szokásos módon papírburokba tölthetjük és 7,5 mm átmérőjű, 10 vagy 15 mm hosszúságú hengeres szakaszokra vágjuk, amelyeket 14 aeroszolképző részként használunk fel.

18. példa

A 17. példát ismételjük az alábbi összetétel mellett: glicerin 60,0 tömeg% szilárd dohány 30,0 tömeg% diammónium-hidrogén-foszfát 2,0 tömeg% tömeg% ammónium-hidroxid 2,0 tömeg%

Kelco HV ammónium-alginát 6,0 tömeg%

19. példa

Az 1. ábrán bemutatott cigaretta készítése

A 10 tüzelőelem elkészítése tömegrész 12 pm átlagos részecskeméretű keményfa pulp karbonból, 20 tömegrész 200 Tyler-szita szemnagyságú, füstölt orientális Burley dohányt tartalmazó dohányporkeverékből és 8 tömegrész Hercules 7HF SCMC típusú kötőanyagból 1,02 g/cm³ sűrűségű, 9 mm hosszú és 4,5 mm átmérőjű hengeres 10 tüzelőelemet készítünk.

A keményfa pulp karbont, talkumot nem tartalmazó Grande Prairie Canadian Kraft keményfa papírfajta nitrogénkörnyezetben való karbonizálásával készítjük úgy, hogy hőmérsékletét lépésenként úgy növeljük, amely biztosítja a papír minimális oxidációját, egészen legalább 750 °C karbonizáló hőmérsékletig. Az eredményül kapott karbonanyagot nitrogénkömyezetben 35 °C hőmérséklet alá hűtjük, majd 12 pm átmérőjű átlagos részecskeméretre finom porrá őröljük.

A finom porrá őrölt keményfa pulp karbont összekeverjük a dohányporral, a nátrium-karboxi-metil-cellulóz-kötőanyaggal és elegendő mennyiségű vízzel, hogy összeálló, tésztaszerű pasztát kapjunk.

A 10 tüzelőelemeket présextruderrel extrudáljuk ki a pasztából úgy, hogy kerülete mentén egyenletesen elosztottan 5 hosszanti 11 csatornája vagy barázdája legyen. A 11 csatornák 0,8 mm mélyek és 0,4 mm szélesek. Ezeknek a 10 tüzelőelemek hosszában végighúzódó 11 csatornáknak az elrendezése az la. ábra keresztmetszetén is látható. Az eredményül kapott extrudált munkadarabot levegőn megszárítjuk, hogy rugalmas extrudátumot kapjunk, majd 9 mm hosszú darabokra vágjuk, és ezzel kész 10 tüzelőelemeket állítunk elő.

aeroszolképző rész

Fémhúzó eljárással alumíniumból fémkapszulát gyártunk, amelynek hossza 30 mm, külső átmérője 4,6 mm, belső átmérője 4,4 mm. A fémkapszula egyik, a 10 tüzelőelem felőli vége nyitott, másik vége zárt, kivéve két horonyszerű nyílást. A fémkapszula zárt végét úgy is kialakíthatjuk, hogy csupán egyetlen 4 mm átmérőjű nyílással rendelkezzen, ilyenkor a kapszulát 12 hüvelynek nevezzük.

A 3. példában leírt módon előállított stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetételből készített vágott dohánytöltelékrudat, amely 4,4 mm átmérőjű és 15 mm hosszú, behelyezzük a fém 12 hüvelybe és annak hátsó végében pozícionáljuk, legalább 4-5 mm-re a 12 hüvely nyitott végétől (azaz elülső végétől), így előállítottuk a 14 aeroszolképző részt.

A 10 tüzelőelemet ezt követően behelyezzük a fémhüvely elülső végébe, körülbelül 2 mm mélyen. Ilyen esetben a 10 tüzelőelem 7 mm-nyire túlnyúlik a fém 12 hüvely nyitott végén, és a hordozó a 10 tüzelőelem hátsó végétől 2-3 mm távolságban helyezkedik el.

Szigetelőköpeny mm hosszú, 4,5 mm átmérőjű műanyag csövet ugyancsak 15 mm hosszúságú szigetelőköpeny-anyaggal burkolunk. A bemutatott cigaretta esetében a szigetelőköpenyt két réteg Owens-Corning C-glass szőnyeg alkotja, ezek mindegyike a köpenyalakító géppel történő összenyomása előtt 1 mm vastagságú és készre alakítás után mindegyikük 0,6 mm vastag. A két réteg C 30, 34 üvegszál közé szendvicsszerűen egy réteg 0,13 mm vastag helyreállított 32 dohánypapír van behelyezve, majd a külső 34 üvegszál réteget ugyancsak egy második, 0,13 mm vastag helyreállított 36 dohánypapír réteg burkolja. A Kimberly-Clark Corp.-tói P2674-157 elnevezéssel beszerezhető helyreállított 32, 36 dohánypapír réteg kevert dohánykivonatot tartalmazó papírszerű réteg. A helyreállított dohányrétegek formázás előtti szélessége 19 mm a belső réteg esetében, és 26,5 mm a külső réteg esetében. A köpennyel ellátott műanyag cső végső átmérője 7,5 mm.

Dohánysodrat

Burley, füstölt és orientáldohányokból kevert térfogatnövelt vágott dohánytölteléket tartalmazó 18 dohánysodratot a Kimberly-Clark Coip.-tól Pl487-125 elnevezéssel beszerezhető papírba sodrunk, ezzel 7,5 mm átmérőjű és 22 mm hosszú dohánysodratot állítunk elő. Célszerűen használható térfogatnövelt dohányeljárások tekintetében lásd az US 5 095 922 számú szabadalmi leírást.

Elülső végszerelvény

A szigetelő köpenyrészt és a 18 dohánysodratot a Kimberly-Clark Corp.-tói P2674-190 néven beszerezhető papírburokba helyezzük, amely mind a dohányüveg köpenyrészt, mind a dohánysodratot teljes hosszában körülveszi. A dohánysodrat szájoldali végét megfúrjuk, és 4,6 mm átmérőjű hosszanti csatornát alakítunk ki benne. A fúró hegye úgy van kialakítva, hogy kapcsolatba tudjon lépni a szigetelőköpenyben lévő műanyag csővel. A szerelvényt a kombinált szigetelőköpeny és dohánysodrat elülső vége felől helyezzük be azzal egyidejűleg, ahogy a fúrót és a vele társított műanyag csövet visszahúzzuk a dohánysodrat szájoldali végéből. A szerelvényt annyira süllyesztjük le, hogy a 10 tüzelőelem égő végrésze egy síkba kerüljön a szigetelőköpeny elülső végével. Az így kapott elülső végszerelvény teljes hossza 32 mm körül van.

Szájoldali végrész

A száj oldali végrész lazán összefogott dohánypapírból készült 20 mm hosszú hengeres szegmensből, vala17

HU 215 694 Β mint nemszőtt, olvasztott, fiivott polipropilénszövedékből álló, 20 mm hosszú hengeres szegmenst tartalmaz, melyek mindegyikét külső 23, 25 papírburok veszi körül. A szegmensek mindegyikét az US 4.870.809 számú szabadalmi leírásból megismerhető berendezéssel készített rudacskák feldarabolásával nyerjük.

A 20 dohánypapírszegmens átmérője 7,5 mm és a Kimberly-Clark Corp.-tói P1440-GNA elnevezéssel beszerezhető dohánypapír laza szövedékéből készül, amelyet az ugyancsak a Kimberly-Clark Corp.-tól P1487-184-2 elnevezéssel beszerezhető 25 papírburok vesz körül.

A két szegmens azonos hossztengellyel, egymással érintkezőén helyezkedik el, és a Simpson Paper Company, Vicksburg, MI cégtől L-1377-196f néven beszerezhető külső 27 papírburok fogja egybe, amely mindkét szegmenst teljes hosszában burkolja. Az így kialakított szájoldali végrész hosszúsága körülbelül 40 mm.

A cigaretta végső összeszerelése

Az elülső végszerelvényt azonos hossztengellyel érintkezésbe hozzuk a szájoldali végrésszel úgy, hogy az elülső végszerelvény szerelvényvége szomszédos a szájoldali végrész 20 dohánypapír szegmensével. Az elülső végszerelvényt összeerősítjük a szájoldali végrésszel úgy, hogy a szájoldali végrészt teljes hosszában, valamint az elülső végszerelvényt a szájoldali végrésszel szomszédos oldalán 5 mm hosszúságban külső 29 papírral burkoljuk be.

Használat

A használat során a dohányos a 10 tüzelőelemet megfelelő eszközzel, például gyufával vagy öngyújtóval meggyújtja, és a 10 tüzelőelem égni kezd. A dohányos a cigaretta szájoldali végrészét ajkai közé helyezi, majd megszívja a cigarettát. A beszívott forró levegő a 10 tüzelőeleme mentén keresztülhalad a hordozón és az abban lévő stabilizált aeroszolképző anyagokat gőzzé alakítja, kioldja azokat a kötőanyagból. Amint a gőzzé vált anyagok a dohányos szája felé haladnak, a dohányszegmensekből részben ízeket szednek magukba, részben lehűlnek, és így egy finom ízű, látható, füstszerű aeroszolt alkotnak. Ez a látható, dohányízű aeroszol jut aztán a dohányos szájába.

20. példa

A 2. ábrán látható cigaretta készítése

A 10 tüzelőelem kialakítása

A 2. ábrán bemutatott alakú szimmetrikus 10 tüzelőelemet az alábbiak szerint készítünk:

Lényegében hengeres, hosszúkás, hosszában szegmensekre osztott, 12 mm hosszú és 4,8 mm átmérőjű, 1,02 g/cm³ sűrűségű 10 tüzelőelemet 89,1 tömegrész 12 pm átlagos részecskeátmérőjű keményfa pulp karbonból, 10 tömegrész ammónium-alginátból (Ammoloid HV, Kelco Co.) és 0,9 tömegrész Na₂CO₃-ból állítunk elő.

A keményfa pulp karbont talkumot nem tartalmazó Grande Prairie Canadian Kraft keményfa papírfajta nitrogénkömyezetben való karbonizálásával készítjük úgy, hogy hőmérsékletét lépésenként úgy növeljük, amely biztosítja a papír minimális oxidációját, egészen legalább 750 °C karbonizáló hőmérsékletig. Az eredményül kapott karbonanyagot nitrogénkömyezetben 35 °C hőmérséklet alá hűtjük, majd 12 pm átmérőjű átlagos részecskeméretre finom porrá őröljük.

A finom porrá őrölt keményfa pulp karbont szárazon elegyítjük az alginát kötőanyaggal, majd 3 tömeg% nátrium-karbonát vizes oldatot adunk hozzá és extrudálható keveréket hozunk így létre, amelynek 0,9 tömegrésznyi végső Na₂CO₃-tartalma van.

Egyenként 60 cm hosszúságú hengeres 10 tüzelőelemrudakat extrudálunk orsós extruderrel az említett keverékből, 4,8 mm hengeres átmérővel. A 10 tüzelőelemrudakban a 2a. ábrán láthatóan hat, a 10 tüzelőelem kerülete mentén egyenletesen elosztottan elrendezett 11 csatornát alakítunk ki, amelyek alja kerekített, mérete 1 χ 1 mm, és amelyek végighúzódnak a 10 tüzelőelem teljes hossza mentén. Az extrudált rudak kezdeti nedvességtartalma 32-34 tömeg%. Ezeket környezeti hőmérsékleten körülbelül 16 órán keresztül szárítjuk, amíg végső nedvességtartalmuk 7-8 tömeg%-ra csökken.

A megszárított hengeres rudakat gyémántbetétes acél vágóberendezéssel 570 m-es hosszúságra vágjuk. A rudakat ezután a rudakat befogadó és megtartó csatornákkal ellátott forgó dobba helyezzük és a csatornákban vékony gumiszalagokkal rögzítjük. A dob egymástól meghatározott távolságban elrendezett vékony gyémántbetétes körkéseket tartalmazó tengely körül forog. Ilyen, 100 mm átmérőjű pengéket a Norton Corp. forgalmaz 1 AIR néven. A pengék úgy vannak a tengelyen elhelyezve, hogy létre tudják hozni a 10 tüzelőelemek egyes szakaszai közötti szigetelő bevágásokat, és a rudat a következő művelethez a megfelelő hosszúságra szabják. Az egyes szakaszokat elszigetelő bevágások hosszirányú méretét a szár mozgatásával vagy a szárhoz kapcsolt, lengőmozgást végző lemez mozgásával állítjuk be.

A forgó dobból eltávolított méretre vágott rudat egy másik forgó dobba helyezzük, amely ugyancsak megfelelő csatornákkal rendelkezik a rúd befogadására és megtartására. A rudakat a csatornákba szintén vékony gumiszalagok rögzítik. Ez a dob is olyan tengely körül forog, amelyen egymástól meghatározott távolságban több gyémánt vágóélű penge helyezkedik el, amelyek a rudakat a kívánt helyen szétvágják, és így létrehozzák a különálló 10 tüzelőelemeket. A forgó dobból a feldarabolt 10 tüzelőelemek gyűjtőtartályba hullanak.

A készre gyártott 10 tüzelőelemek hossza 12 mm, 42, 44 szélső részük hossza 2,5 mm, a 41, 43 beszűkülések szélessége 1,5 mm, a 46 középső rész hossza pedig 4,0 mm. A 41, 43 beszűkülések keresztmetszete a 42, 44 szélső részek keresztmetszetének 49%-át teszi ki. Mindegyik 10 tüzelőelem 165 mg tömegű.

Elülső végrész készítése

A 10 tüzelőelemet Owens-Coming cég által gyártott C-glass üvegszálak veszik körül. Ennek az anyagnak a tulajdonságait illetően utalunk az RJR monográfia 48-52. oldalaira. Az üvegszálakat a Kimberly-Clark Corp.-tól a P2831-189-AA néven beszerezhető papír18

HU 215 694 Β burok fogja körül, amely a levegő keresztülkibocsátása érdekében mindkét végén nyitott hengert képez, hossza 16 mm és átmérője 7,5 mm.

A 14 aeroszolképző rész készítése

A bemutatott cigarettánál az 1-13. példák bármelyike szerint elkészített 14 aeroszolképző rész eredményesen alkalmazható. Különösen előnyösnek tűnik a 9. példa szerint készített 14 aeroszolképző rész alkalmazása.

Szájoldali végrész készítése mm hosszúságú és 7,5 mm átmérőjű papírcsövet 27 mm széles papírszövedékből készítünk. A papír 0,3 mm vastagságú papír, amilyent a Simpson Paper Co. RJR-001 néven forgalmaz. Ezt a papírt átlapolva csővé alakítjuk úgy, hogy az átlapolt végeket víz alapú etilén-vinil-acetát-ragasztóval összeragasztjuk. Hogy az aeroszolképző anyagok eltávozását a lehető legnagyobb mértékben elkerüljük, a cső belső felületét például a Herkules Inc. cég Hercon 70 elnevezésű anyagával bevonjuk 10 m mélységig, majd száradni hagyjuk. Ezt követően az egyszer már bevont belső felületet újra bevonjuk, ám ekkor az égést megakadályozó kalciumklorid vizes oldattal, majd száradni hagyjuk.

A 10 mm hosszú 14 aeroszolképző részt behelyezzük a papírcső bevont végébe úgy, hogy elülső vége a papírcső elülső végétől 3 mm távolságban húzódjon. A 14 aeroszolképző részt a papírcső súrlódási erő révén biztonsággal helyén tartja. A vágott dohánytöltelék 10 mm hosszú szegmensét papírburokba fogva behelyezzük a papírcső másik végébe. Ezt a dohányszegmenst annyira betoljuk a papírcsőbe, hogy hátsó vége 10 mm-re megközelítse a papírcső szájoldali külső végét.

A papírcsőnek a 14 aeroszolképző résszel ellentétes végébe hengeres 22 szűrőelemet helyezünk, egészen a vágott dohány töltőanyagszegmens mellé. A 22 szűrőelem 10 mm hosszú és 24 mm kerületű. A 22 szűrőelemet hagyományos ismert szűrőelemgyártó eljárásokkal, például triacetinnel képlékennyé tett cellulóz-acetát-vattából készítjük (8,0 denier szálanként, összesen 40 000 denier), és külső 27 papírburokkal vesszük körül.

A cigaretta összeszerelése

A szájoldali végrészt és az elülső véget egymással érintkezve helyezzük el úgy, hogy a hordozó elülső homlokfelülete 3 mm-re helyezkedjen el a 10 tüzelőelem hátsó felületétől. Az elülső véget és a szájoldali végrészt őket körülvevő 29 papírburok tartja meg, amely egyben a dohányos szájával érintkező külső papírként szolgál. A papírburok kis porozitású papír, amelyet a Kimberly-Clark Corp.-tól P850-61-2 néven szerezhetünk be, és teljes hosszában körülfogja az elülső végrészt, kivéve annak 3 mm-es szakaszát az égés felőli végén.

A cigaretta elszívása során látható aeroszolt és dohányízt bocsát ki (azaz elgőzölögtetett dohányösszetevőket) a 10-12 elszívás minden egyes szívási üteme alatt. A 10 tüzelőelem körülbelül addig ég, ahol az égőszakasz találkozik a 40 szigetelő- és tartóburokkal, majd a cigaretta önmagától kialszik.

21. példa

A 10 tüzelőelem készítése

Hengeres, hosszúkás, hosszában szegmensekre osztott, 12 mm hosszú és 4,8 mm átmérőjű, 1,02 g/cm³ sűrűségű 10 tüzelőelemet 78,7 tömegrész 12 pm átlagos részecskeátmérőjű keményfa pulp karbonból, 10 tömegrész ammónium-alginátból (Ammoloid HV, Kelco Co.), 1 tömegrész Na₂CO₃-ból, és 10 tömegrész golyósmalomban őrölt American Blend dohányból és 0,3 tömegrész dohánykivonatból állítunk elő.

A keményfa pulp karbont, talkumot nem tartalmazó Grande Prairie Canadian Kraft keményfa papírfajta nitrogénkömyezetben való karbonizálásával készítjük úgy, hogy hőmérsékletét lépésenként úgy növeljük, amely biztosítja a papír minimális oxidációját, egészen legalább 750 °C karbonizáló hőmérsékletig. Az eredményül kapott karbonanyagot nitrogénkömyezetben 35 °C hőmérséklet alá hűtjük, majd 12 pm átmérőjű átlagos részecskeméretre finom porrá őröljük.

A finom porrá őrölt keményfa pulp karbont szárazon elegyítjük az ammónium-alginát-kötőanyaggal és a dohányokkal, majd 3 tömeg% Na₂CO₃ vizes oldatot adunk hozzá, hogy extrudáló keveréket kapjunk, amelynek 1,0 tömegrész végső nátrium-karbonát-tartalma van.

Egyenként 60 cm hosszúságú hengeres 10 tüzelőelemrudakat extrudálunk orsós extruderrel az említett keverékből, 4,8 mm hengeres átmérővel. A 10 tüzelőelemrudakban a 2a. ábrán láthatóan öt, a 10 tüzelőelem kerülete mentén egyenletesen elosztottan elrendezett 11 csatornát alakítunk ki, amelyek alja kerekített, mérete 1 χ 1 mm, és amelyek végighúzódnak a 10 tüzelőelem teljes hossza mentén. Az extrudált rudak kezdeti nedvességtartalma 32-34 tömeg%. Ezeket környezeti hőmérsékleten körülbelül 16 órán keresztül szárítjuk, amíg végső nedvességtartalmuk 7-8 tömeg%-ra csökken. A megszárított hengeres rudakat 12 mm hosszúságúra vágjuk, gyémánthegyű acél vágópengék alkalmazásával.

Szigetelő- és tartóburok mm hosszú, 4,5 mm átmérőjű műanyag csövet ugyancsak 16 mm hosszúságú szigetelőköpeny-anyaggal burkolunk. A bemutatott cigaretta esetében a 40 szigetelő- és tartóburkot két réteg Owens-Coming C-glass szőnyeg alkotja, ezek mindegyike a köpenyalakító géppel történő összenyomása előtt 1 mm vastagságú és készre alakítása után mindegyikük 0,6 mm vastag. A két C-glass 30, 34 üvegszálból álló réteg közé szendvicsszerűen egy réteg, 0,13 mm vastag helyreállított 32 dohánypapír van behelyezve, majd a külső üvegréteget ugyancsak egy második, 0,13 mm vastag helyreállított 36 dohánypapír réteg burkolja. A Kimberly-Clark Corp.-tól P2831-189-AA elnevezéssel beszerezhető helyreállított 32, 36 dohánypapír réteg kevert dohánykivonatot tartalmazó papírszerű réteg. A külső burokként használt cigarettapapír a Kimberly-Clark Corp.-tól P3122-153 néven szerezhető be. A helyreállított dohányrétegek formázása előtti szélessége 19 mm a belső réteg esetében, és 26,5 mm a külső réteg esetében. A köpennyel ellátott műanyag cső végső átmérője 7,5 mm.

HU 215 694 Β

A 40 szigetelő- és tartóburokba 12 mm 10 tüzelőelemet helyezünk, és azzal távolítjuk el a 16 mm műanyag csövet. A 10 tüzelőelem úgy helyezkedik el a 40 szigetelő- és tartóburokban, hogy mindkét végén annak végétől 2-2 mm-rel beljebb húzódik.

aeroszolképző rész

A bemutatott cigarettánál az 1-13. példák bármelyike szerint elkészített 14 aeroszolképző rész eredményesen alkalmazható. Különösen előnyösnek tűnik a 9. példa szerint készített 14 aeroszolképző rész alkalmazása.

Papírcső mm hosszúságú és 7,5 mm átmérőjű papírcsövet 27 mm széles papírszövedékből készítünk. A papír 0,3 mm vastagságú papír, amilyent a Simpson Paper Co. RJR-001 néven forgalmaz. Ezt a papírt átlapolva csővé alakítjuk úgy, hogy az átlapolt végeket víz alapú, etanolt és foszforsavat tartalmazó etilén-vinil-acetát-ragasztóval összeragasztjuk. A papírcső belső felületét bevonjuk ezzel a ragasztóval, valamint tapadásgátló Kathon LX-1,5 anyaggal, amely például a Rohm and Haas cégtől szerezhető be. Ezt követően 37 mm hosszú alumíniumfólia réteget tekercselünk egy 6,75 mm külső átmérőjű acélrúd köré, majd behelyezzük a papírcső végébe úgy, hogy az alumíniumfólia-cső egyik vége egybeessen a papírcső egyik végével. Az acélrudat ezt követően kihúzzuk, és az alumíniumfólia réteget a papírcső belső felületéhez tapadva hagyjuk.

A cigaretta összeszerelése mm hosszú, 7,5 mm átmérőjű 14 aeroszolképző részt behelyezünk a papírcső alumíniumfólia réteggel erősített végébe úgy, hogy a 14 aeroszolképző rész elülső felülete hozzávetőlegesen a papírcső elülső végétől 10 mm távolságban helyezkedjen el. A hordozóanyagot a papírcső a fennálló súrlódás következtében biztonsággal tartja helyzetében. A cső ellentétes végébe 12 mm hosszú, 7,5 mm átmérőjű, papírburokba csavart helyreállított 20 dohánypapírszegmenst helyezünk. Ezt a 20 dohánypapírszegmenst betoljuk a csőbe úgy, hogy nekiütközzön a 14 aeroszolképző rész hátsó végének. Ezt követően ugyancsak papírburokba csavart, 20 mm hosszú és 7,5 mm átmérőjű vágott dohánytöltelékszegmenst helyezünk a papírcsőbe úgy, hogy nekiütközzön a helyreállított 20 dohánypapírszegmensnek. Ezután 20 mm hosszú, 7,5 mm átmérőjű polipropilénszövedék 22 szűrőelemet helyezünk a papírcsőbe és azt nekiütköztetjük a vágott dohánytöltelék-szegmensnek. Ezután a papírcső ellentétes végébe behelyezzük az elülső végrészt úgy, hogy a 40 szigetelő- és tartóburok belső vége nekiütközzön a 14 aeroszolképző rész elülső végének. Az elülső végrész kifelé legalább 6 mm-nyire kinyúlik a papírcső elülső végéből.

A cigaretta elszívása folyamán látható aeroszolt és dohányízt, (azaz párologtatott dohányösszetevőket) bocsát ki a 10-12 szívási ütem minden egyes elszívása során. A 10 tüzelőelem körülbelül addig a részig ég le, ahol az égő része találkozik a szigetelőrésszel, majd a cigaretta önmagától kialszik.

A találmány szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetételt és az aeroszolképző részt csupán a találmány lényegének megértését elősegítő mélységben ismertettük. Szakember számára azonban a kitanítás alapján számos módosítás és továbbfejlesztés kézenfekvő, ám ezek kivétel nélkül találmányunk oltalmi körébe esnek.

Claims (18)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel dohányipari termékek aeroszolképző részeként, amely aeroszolképző anyagból, azt stabilizáló kötőanyagból, és a stabilizált összetételt hordozó alapanyagból álló keveréket tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző anyag és a kötőanyag tömegaránya a keverékben (3:1)-(40:1) tartományba esően van megválasztva, és a stabilizált aeroszolképzőanyag-összetétel szerves alapú vagy szervetlen alapú szőnyeg, szövedék, réteg, aprított vagy vágott töltelékanyagokból álló hordozó-alapanyagra felhordott filmként vagy bevonatként van kiképezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképzőés hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy szobahőmérsékleten fujható, vagy nyomtatható, vagy extrudálható, vagy önthető állagúan van kiképezve.
3. 3. A 2. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképzőés hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy az önthető állagú összetétel legalább egy komplexképző szert tartalmaz.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy az aeroszolképző anyag a kötőanyag lágyítóanyagát alkotja.
5. 5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag alginátot tartalmaz.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképzőés hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy a szerves alapú töltelék hordozóanyag dohány.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy az alapanyag alumíniumfólia, műanyag film vagy üvegszál szőnyeg csoportjából kiválasztott anyag.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképzőés hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy a szerves alapú töltelékanyag fa pulpot tartalmazó papír.
9. 9. Az 1. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképzőés hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy a szerves alapú töltelékanyag dohányt tartalmazó papír.
10. 10. Stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyagösszetétel dohányipari termékek aeroszolképző részeként, amely hordozóanyagként vágott dohánytölteléket tartalmaz, amelyhez polihidroxi-alkoholt és azáltal képlékennyé tett kötőanyagot tartalmazó keverék van adagolva, azzal jellemezve, hogy a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya (15:1)-(40:1).
11. 11. A 10. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya (25:1)-(30:1).

    HU 215 694 Β
12. 12. Stabilizált aeroszolképző- és hordozóanyagösszetétel dohányipari termékek aeroszolképző részeként, amely hordozóanyagként helyreállított dohánypapír réteget tartalmaz, amelyhez polihidroxi-alkoholt és azáltal képlékennyé tett kötőanyagot tartalmazó keverék van adagolva, azzal jellemezve, hogy a polihidroxialkohol és a kötőanyag tömegaránya (3:1)-(15:1) tartományba esően van megválasztva.
13. 13. A 12. igénypont szerinti stabilizált aeroszolképzőanyag-összetétel, azzal jellemezve, hogy a polihidroxi-alkohol és a kötőanyag tömegaránya 10:1.
14. 14. Aeroszolképző rész dohányipari termékhez, amely dohányalapú hordozóanyagot, polihidroxi-alkoholt és kötőanyagot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy 20-95 tömeg% polihidroxi-alkohol aeroszolképző anyagú és 1 -25 tömeg% kötőanyagú stabilizált keveréket tartalmazó filmbevonattal ellátott dohányréteget vagy szövedéket tartalmaz.
15. 15. A 14. igénypont szerinti aeroszolképző rész, azzal jellemezve, hogy 50-90 tömeg% polihidroxi-alkohol aeroszolképző anyagot és 2-20 tömeg% kötőanyagot tartalmaz.
16. 16. A 14. igénypont szerinti aeroszolképző rész, azzal jellemezve, hogy 79-85 tömeg% polihidroxi-alkohol aeroszolképző anyagot és 6-15 tömeg% kötőanyagot tartalmaz.
17. 17. A 14-16. igénypontok bármelyike szerinti aeroszolképző rész, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag alginátot tartalmaz.
18. 18. A 17. igénypont szerinti aeroszolképző rész, azzal jellemezve, hogy alginát kötőanyagként ammóniumalginátot tartalmaz.