HUT56255A - Improved smoking devices - Google Patents

Description

IMPERIAL TOBACCO LIMITED, HARTCLIFFE, GB Feltalálók: DREWETT Christopher George^ SALTFORD, GB

BASETT Dávid Wyn BRISLINGTON, GB

HILL Colin Arthur NAILSEA, GB ι

A bejelentés napja: 1990. 01.25·

Elsőbbsége: 1989. 01.25. /8901579.6/ GB

A találmány tárgya dohányzó eszköz, úgymint cigaretta, melynél a mellékáramu füstképződés lényegesen csökken vagy akár elmarad, és amelynél az egyes raegszivások között a füstképző anyag égése lényegesen lecsökken, majd az újbóli megszivás hatására újra gyullad.

Mellékáramu füstképződés alatt egy füstképző anyag füstkibocsátását értjük annak kivételével, mely összegyűjtve a dohányos által belélegzésre kerül, és főáramu füstkibacsátásnak nevezzük.

• ·

Jelen -találmánnyal összefüggésben mellékáramu füstnek azt a kobácsátást nevezzük, mely éghető anyag égésekor közvetlenül kerül a környezetbe, és különösen azt, ami az egyes megszivások között, és nem azok közben kerül a közvetlen környezetbe.

Ismeretesek az irodalomból különböző módosítások dohányzó eszköz burkolatokra, különösen cigarettapapírra, melyek célja a mellékáramu füstkibocsátás csökkentése. A 2191930A GB sz. szabadalmi leírás például olyan papirt ismertet, melynél 50 %-ig terjedő felületi töltőanyag van , mely égésmodifikáló sókat tartalmaz. Más példák a 4231377, 4420002 és 4450847 sz. szabadalmi leírásokban kerülnek ismertetésre, mely anyagok használatát az EP O29O911AZ, GB 2160084, GB 2209267A, GB 2209268A és GB 2209269A szabadalmi leírások tartalmazzák. Ezen anyagok 70 %-ig terjedően csökkentik a mellékáramu füstemisszió szemcserészeit. Azonban az ezen papírokkal burkolt cigaretták /PASSPORT márkanév alatt forgámazva Kanadában, valamint VANTAGÉ EXEL és VIRGINIA SUPERSLIMS márkanév alatt az USA-ban/ nagy sulyhányadát fogyasztják el a dohánynak az egyes megszivások között, mely arány hasonló a hagyományos cigarettákhoz, azaz mintegy 50 %-át a dohánymennyiségnek. Az az arány sem kielégítő, ahogy a mellékáramu kibocsátás felbomlik a megszivás után, valamint a mellékáramu füstemisszió intenzitása sem olyan alacsony, mint az kívánatos lenne.

• · · ·

Lényeges ismérve a találmánynak jelentősen csökkenteni a megszivások közti dohányfogyást, mivel ez a dohánymennyiség veszendőbe megy, és növeli a mellékáramu emissziót.

A 2094130A GB sz. szabadalmi leírás olyan cigarettapapírt ismertet, melynek permeabilitása alacsony a hagyományos cigaretta papírokéhoz, nem nagyobb 2 Coresta egységnél, ugyanakkor alacsony gázdiffuziós sajátosságokkal bir. Az igény az, hogy vastagság egységre vonatkoztatva a teljes oldaláramu szemcseanyag szállítás 40, akár 60 %-al is csökkenjen a hagyományos cigaretták azonos számú megszivására vonatkoztatva. A találmányi gondolat a belső permeabilitás és szabad parázslási arány és a mellékáramu füstemisszió közti összefüggés felismerésén alapul. Ajánlatos alacsony belső permeabilitásu papírokat használni, azonban hagyományos cigarettáknál a legalsó érték ne legyen 5 Coresta egység alatti, mert ekkor a cigaretta kialszik, még ha rövid időre hagyják is magára. A 2O9413OA sz. szabadalmi leírásban ismertetett megoldás szerint alacsonyabb permeabilitásu papír is használható amellett, hogy a dohányzó eszköz égési karakterisztikája fennmarad. így ez a szabadalmi leirás is olyan terméket eredményez, melynél nagy dohányhányad fogy el a megszivások között.

A találmány szerinti dohányzó eszköz burkolata úgy van megválasztva, hogy megakadályozza a szabad parázslást. így egyéb kiegészítő módosítás nél• · · • · ·

kül, a normál emberi szükségletnek megfelelő gyakoriságú megszivások között kioltja a cigaretta parázslását. Ez az igény a 8912238,6 sz. függő szabadalmi bejelentésben ismertetett burkolat használatával, vagy egyéb módon pl. alacsony belső permeabilitásu és nagy hővezető képességű papírok használatával teljesülhet. Papír használata esetén olyan kerül számításba, melynek belső permeabilitása kisebb 5 Coresta egységnél, különösen 2 Coresta egységnél, és a permeabilitást csökkentő és/vagy éghetőséget szabályozó bevonattal van ellátva. Néhány East Eurcpean Papirosai dohányzó eszköz belső permeabilitási és gázdiffúziós tulajdonsága eléri a kivánt feltételeket. Ezek a cigaretták kialusznak a hagyományos cigarettáknál megszokott megszivások közti időszakokban, és ez a dohányos számára nem jelent kedvezőtlen hatást.

A 4219031 US sz. szabadalmi leírás olyan dohányzó eszközt ismertet, melynek elszenesedett rostból készült önhordó központi magja darabos dohánnyal van körülvéve. Ez a hagyományos cigarettához hasonló karakterisztikát mutat kevesebb szemcseanyag és gázfázis szállítás mellett. E szabadalmi leírásban a technika állásánál említést tesznek korábbi kísérletekről karbon helyettesitésü cigarettákról.

A hivatkozott 3614956 US sz. szabadalmi leírás egy további változatát ismerteti axiális • · · · ~ R _ mtfggcüL ellátott cigarettának. Koaxiális cigaretták további kiviteli alakjait ismertetik a 1086443 GB, 2070409 GB és 3356094 US sz. szabadalmi leírások.

A 4219031 US sz. szabadalmi leirás szerinti dohányzó eszköz a megszivások között a hagyományos cigarettához hasonló módon ég, és nem került javaslatra az égési karakterisztika módosítása.

A technika állása szerint ismert eddigi megoldások mindegyike igyekezett csökkenteni a füstöt és igy a szemcsés, gőz és gázfázisú összetevőket mind a megszivás közben és az egyes megszivások között vagy csupán a megszivás közben, de nem adott megoldást a mellékáramu füstképződés csökkentésére vagy akár megszüntetésére azáltal, hogy az egyes megszivások között megszünteti a füstképző anyag égését és egy belső fűtőelemmel újraéleszti azt úgy, hogy a fűtőelem a füstképző anyag kialvását meghaladó időtartamig parázslik.

A találmány célja dohányzó eszközök mellékáramu füstképződésének csökkentése olyan megoldással, hogy a füstképző anyag, pl. dohány égése abbamarad az egyes megszivások között, majd a parázslás megszivás közben újra éled.

A kitűzött célt olyan tárgyi kialakítással érjük el, hogy az egyes megszivások között kialvó füstképző anyag a dohányzó eszközben elhelyezett hőforrással van ujragyujtva.

·♦ , ·· ···· ·· ♦· :.. .* · · a · · · · · * ··· ·· ·· ··

Célszerűnek bizonyult a találmány szerinti dohányzó eszköz olyan kiviteli alakja, hogy az egyes megszivások között a füstképző anyag lényegében teljesen, de nem tökéletesen kialszik. Kialvás alatt azt értjük, hogy a füstképző anyag kiegészítő gyújtóforrás nélkül csupán tartós megszivással nem gyullad újra. így a füstképző anyag égése lecsökken egy olyan szintre, melyen a mellékáramu füstkibocsátás gyakorlatilag láthatatlan, és nem észlelhető. Célszerű továbbá a cigaretta alkotóelemeit úgy megválasztani, hogy az égés lecsökkenése olyan gyors legyen, amilyen csak lehetséges.

Előnyös továbbá az olyan megoldás, hogy a dohányzó eszközben a füstképző anyag az egyes megszivások között kiű/.szik. így a mellékáramu füstkibocsátás és a füstképző anyag fogyásának megszivások közötti csökkenése annak függvénye, hogy a füstképző anyag milyen mértékben alszik ki. A füstképző anyag, mely szoros érintkezésben van a fűtőelem /ek/el, azon időtartam alatt újra gyújtható, mig ezen elem/ek/ ég/nek/. A mellékáramu füstkibocsátás leggyorsabb csökkenése akkor biztosítható, ha a füstképző anyag lehető leggyorsabban kialszik. A burkolópapir megfelelő megválasztásával ennél lassúbb kialvás is megvalósítható. A találmány keretén belül tehát széles változtatási lehetőség áll fenn.

• «

A találmány egy további ismerve szerint a dohányzó eszköz füstképző dohányrudja nem képes fenntartani statikus égést, a hőforrása viszont statikus izzásban marad azt meghaladó időtartamig is, hogy a dohányrud ég, és a megszivás következtében azt időről időre égésbe hozza.

Előnyösnek bizonyult továbbá a találmány szerinti dohányzó eszköz olyan kiviteli alakja, amelynél a fűtőelemként szerepLő hőforrás meggyujtja a füstképző anyagot a megszivást követő gyors hőmérséklet növekedése következtében, mikor is oxigén jut be mind a fűtőelemhez, mind a füstképző anyaghoz. Ez a hatás időről időre aktivizálja az égési reakciót. Ha a megszivás abbamarad és az oxigén beáramlás megszűnik, a füstképző anyag égése leáll a fűtőelem pedig lassú parázslásba megy át, miközben mellékáramu füstképzűdés jóformán nincs. Újbóli megszivás esetén a hőforráshoz áramló gyors levegőfolyam újra indítja fenti folyamatot.

A találmány működési elve az oxigén-karbon reakció hőtermelésének és az égő zóna hőleadásának egyensúlyi viszonyain nyugszik, miszerint a égő rendszer nem önfenntartó a szabad parázslás közben, mint az a hagyományosan gyártott cigarettáknál megszokott volt. A kiegészítő hőforrás /fűtőelem/ úgy van megválasztva, hogy kevésbé gyorsan alszik ki oxigén mentes periódusában mint a füstképző anyag, és ezért tovább ég akkor is, ha a füstképző ·· ♦··· ·· ·· ···· anyag lényegében teljesen kialudt. Ez a hőforrás fenntartja a folyamatosságot a megszivások között, és képes ujragyujtani a füstképző anyagot megszivás hatására.

A hőforrás parázslása addig tart, mig elegendő oxigén van az égés fenntartására. Előnyösen ez az időtartam hosszabb annál az időköznél, mely átlagos dohányzási szokások között két megszivás között eltelik, de bizonyos körülmények között sokkal rövidebb is lehet, és ilyen esetben az egyetlen követelmény, hogy a teljes kialvásig eltelő időintervallumot a hőforrás határozza meg, és nem a füstképző anyag. A fűtőelem anyagának és kialakításának megválasztása kritikus tényező annak az időtartamnak meghatározásához, amig a fűtőelem szabadon parázslik dohányrudba behelyezve. Az 1. sz. példa demonstrálja a fűtőrud méreteinek hatását.

Hagyományos cigarettáknál a füstképző anyag és a cigarettapapír kombinációja biztosítja az égés fennmaradását. Ez úgy történik, hogy a papír megválasztásával biztosítható a füstképző anyag égése függetlenül az egyes megszivások közt eltelt id őtől.

A találmány szerinti dohányzó eszköz további célszerűen megválasztott kiviteli alakja szerint a burkolat vagy cigarettapapír égési tulajdonságai, oxigén diffuzitása és/vagy hővezetése folytán megakadályozza a füstképző anyag szabad parázs9 lását ^ülön hőforrás esetén, melynek feladata a füstképző anyag ujragyujtása megsziváskor.

Egy további célszerűen megválasztott kiviteli alak szerint a dohányzó eszközben a füstképző anyag egy hüvelyben elhelyezett rúd formájában van, mely hüvely megakadályozza elegendő oxigén behatolását és igy fenntartja az égést a megszivások szünetében, továbbá hőforrása a megszivások közti véges időtartam alatt parázslásra alkalmas.

Előnyösnek bizonyult az olyan kiviteli alak, hogy a füstképző anyagot képező rúd egy külső héjban van elhelyezve, mely korlátozza a rúd statikus égését· A külső héj lehet papír, melynek p r. zitása és/vagy éghetősége olyan alacsonyra van megválasztva mely nem éri el a szabad parázsláshoz szükséges értéket. Llig a pontos érték több konstrukciós tényezőtől függ, például a füstképző anyag sűrűségétől, alkalmasnak olyan papír bizonyult, melynek Coresta levegő permeabilitása nem nagyobb ; 10ml/min/cm / K jPa-nél, különösen 2 ml/min/cm /Kpq .. —nál. A kutatásoknál nagyon alacsony permeabilitásu papír került felhasználásra.

A találmány szerinti dohányzó eszköz egy további előnyös kiviteli alakja szerint a füstképző anyagból készült rúd egy hüvely szerű héjba van burkolva, mely részben vagy egészben nagy vezetőképességü vagy nagy hőkapacitásu anyagból készülj mely

elvezeti ill. kivonja a hőt a nagy hőmérsékletű oxidációs zónából, miáltal elősegíti az égőtér gyors kialvását a megszivás megszűnésekor. A fűtőelemként működő hőforrás eközben folyamatosan tovább ég a megszivások közti véges időtartamig, ujragyujtva a füstképző anyagot a következő megsziváskor.

Egy további célszerű megoldás szerin t a füstképző anyagból készült rúd úgy van kialakítva, hogy a megszivások szünetében nem képes szabadon parázslani, továbbá a dohányzó eszköznek olyan hőforrása van, mely a megszivások szünetében véges időtartamig szabadon parázslik és megsziváskor a füstképző anyagot ujragyujtani képes.

Jól bevált a gyakorlatban az olyan kiviteli alak is, melynél a hőforrással egyesitett füstképző anyagból készült rúd egy burkolatban van elhelyezve, és a két alkotóelem kombinációjaként megszivás hiányában a füstképző anyag parázslását fenntartani nem képes.

A hőforrás előnyösen a füstképző anyagból készült rúdon belül van elhelyezve, és példaképpen a 4219031 US sz. szabadalmi leirásban ismertetett elszenesitett anyagból készül, de nem szükséges, hogy elszenesitett rost legyen. A kutatások során porrá tört aktív szénből extrudált hőforrás alkalmazására került sor.

A hőforrás a dohányrudon kívül is elhelyez• · * ·· ···· hető a papirburkolatot helyettesítő burkolatként vagy héjként, mely szabályozva az égést fűtőelemként szolgál a megszivások között.

Egy további találmány szerinti kiviteli alaknál a hőforrás keverékként is előfordulhat a füstképző anyagban, például törmelékként vagy rostos szálak tömegeként.

A hőforrás előnyösen aktív szénből és/vagy részben elszenesedett cellulóz anyagból készül, mely célszerűen legalább 50 %-át alkotja a hőforrásnak. A maradék rész lehet szervetlen töltőanyag, kötőanyag úgymint pektin, őrölt gumi vagy karboximetil cellulóz és égésmodifikátor, úgymint I és II csoportú szerves sók, és a mechanikai szilárdságot növelő fémek és más rostok.

A találmányt az alábbiakban célszerű példaképpen! kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra egy találmány szerinti dohányzó eszköz vázlatos hosszmetszete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti dohányzó esz- köz keresztmetszete, a

3. ábra a csökkentett dohányfogyasztás előnyét kihasználó további kiviteli alakú találmány szerinti dohányzó eszköz keresztmetszete, a ·· ··«· ábra a 3. ábra szerinti dohányzó eszköz keresztmetszete, az ábra egy találmány szerinti további kiviteli alakú dohányzó eszköz hosszmetszete, a ábra az 5· ábra szerinti dohányzó eszköz keresztmetszete, a ábra a találmány szerinti dohányzó eszköz egy további kiviteli alakjának hosszmetszete, a ábra a 7· ábra szerinti dohányzó eszköz keresztmetszete, a ábra egy hagyományos cigaretta keresztmetszete, a •ábra a 9. ábra szerinti cigaretta keresztmetszete, a •ábra a 1. példa szerinti dohányzó eszköz fütőrudjának hosszegységenkénti súlycsökkenése a kialvási idő függvényében, a

-17· ábrák az 1,2 és 3· példa szerinti cigaretták egyes megszivásai között a kááLvások százalékos értékei, a •ábra a 4· példa szerinti dohányzó eszköz súlycsökkenése a megszivások függvényében, a •ábra az 5· példa szerinti vizsgálóberendezés vázlatos oldalmetszete, a ·· , ·« ···· ·· ·· » *: ι .

··· ·· ·· ·· ····

20-22. ábrák az 5· példa szerinti dohányzó eszköz mellékáramu füstáramlás intenzitása a megszivások számának függvényében, s végül a

23. ábra a 6. példa szerinti dohányzó eszköz mellékáramu füstáramlás intenzitása a megszivások számának függvényében.

Az 1. ábrán látható cigaretta 10 és 11 szürőelemekből álló 9 szivókát tartalmaz, mely 13 papirkupakkal van a 12 dohányrúdhoz erősítve. A 12 dohányrudat egy 14 burkolat fogja körbe, mely ennél a dohányzó eszköznél nem biztosítja az égés fennmaradását. Ezt úgy érjük el, hogy a burkolópapir légáteresztése kisebb 5 Coresta egységnél /cigarettapapírok légáteresztő képességét a GB 2094130A sz. szabadalmi leírás 1. oldalának 31-60 sorában lehet megtalálni/.

Előnyösen a papíron való légáteresztést elektrosztatikus vagy mechanikus perforációval fokozhatjuk, mely fokozza a füst felhígulását, de lényegesen nem változtatja meg a burkolat gázdiffuziós karakterisztikáját. Sz a mddszer biztosítja, hogy a burkolat teljes áteresztőképessége elérje vagy meghaladja a hagyományos cigarettapapírok teljes áteresztőképességét. Ez az érték meghaladhatja a 150 Coresta egységet, de elérheti a 200 Coresta

*· • · · ···· ·· egységet is. /A teljes áteresztőképesség” fogalmát a GB 2O9413OA sz. szabadalmi leírás 1. oldalának 31-60 sora ismerteti/.

A 14 burkolat ilyen karakterisztikájú megválasztásának az a következménye, hogy olyan 12 dohányrudat állíthatunk elő, mely nem tartja fenn az állandó izzást, és megszivások hiányában önmagától kialszik.

A 12 dohányrudon belül egy legalább 50 % aktív szén tartalmú 15 pálca van elhelyezve. A 15 pálca végignyulik a 12 dohányrudon, de az ábrán látható módon mindkét vége előtt befejeződik, esztétikai okok és tűzvédelem végett.

A 15 pálca merev vagy rugalmas rúd ill. szálköteg, melyet sajtolással vagy öntéssel állítanak elő. A pálca anyaga lehet áteresztő vagy át nem eresztő, és keresztmetszete gyürüalakuan képezhető ki gázátáramlás biztosítása céljából. A keresztmetszete kiképezhető köralakura vagy más szabályos vagy szabálytalan alakúra, hogy növekedjék a dohány és a légáram érintkezési felülete.

A 15 pálca keresztmetszeti mérete szabadon megválasztható, és ezen méretválasztással variálható a 15 pálca izzási ideje az egyes megszivások között.

A 15 pálca alkalmazásának az a célja, hogy megnövekedjen a hőállandó, és a pálca az egyes megszivások között tovább is parázsoljon, noha az őt körülvevő dohány égése kialszik. A 15 pálca úgy van kialakítva, hogy állandó hőforrást biztosítson azt meghaladó időtartamra, mely a dohányosok egyes megszivásai között eltelik. Nem célszerű, hogy a 15 pálca addig izzón megszivás hiányában is amig elfogy, ami véletlenszerűen előfordulhat. Előnyösen önmagától kialszik, ha beér a 12 dohányrudba, és fokozatosan kevesebb oxigént kap. így a 15 pálca biztosítja az égést anélkül, hogy a cigaretta gyakori megszivásával légáramot kellene biztosítani.

A 9 szivóka kialakítható hagyományos módon egyrészesen, vagy összetett szűrőé leniekből, mint pl. amilyent a 2210546 GB sz. szabadalmi leírás ismertet. Az 1. ábrán szokásos összetett szürőelemet tartalmazó megoldás látható, mig a 3. ábrán a dohányzó eszköz összhosszát megnövelő nyújtott szürőelem látható. A 10, 11 szürőelemek kialakíthatók rostos anyagból mint cellulóz acetátból, propolipropilénből vagy más nem rostos szűrőanyagból pl. szénből. A szürőelemek nyílt szerkezetű anyagok, mint pl. öntött porózus polipropilén vagy üreges szerkezet melyet porózus és/vagy perforált burkolat és kupak vesz körbe.

A 3· ábrán egy olyan lehetséges kiviteli alak látható, amelynél azt az előnyt, hogy két megszivás között kisebb a dohányfogyasztás arra használják föl, hogy csökkentik a 14 dohányrud hosszát az azonos számú megszivást biztositó hagyományos ciga• · rettákéhoz viszonyítva. Ez a méretváltozás több lehetőséget biztosit a 9 szivóka kialakítására, igy például alkalmazható benne szénmonoxidot megkötő anyag, és növelhető a fő füstáram áthaladási ideje.

Az 1. és 3. ábrán látható 14 dohányrudak méretkülönbségei a dohánytöltet mennyiségének és sűrűségének következményei. így a cigaretta kialakítható hagyományos vagy nem hagyományos méretekkel. Hagyományos cigarettákkal összehasonlítva azonban a találmány előnye dohánymegtakaritás a hagyományos cigarettáknál alkalmazott azonos számú megszivás mellett függetlenül attól, hogy hagyományos, vagy attól eltérő méreteket alkalmaztunk.

A cigaretta a következőképpen működik.

A cigaretta meggyújtása következtében a dohány felizzik és a levegőáram hatására égéstermékek keletkeznek, melyek megoszlanak főáramu és mellékáramu irányra. A főáramba irányuló égéstermékeket a dohányos a 9 szivókán át belélegzi, a mellékáramlás pedig eltávozik a körülvevő környezetbe. Ha a dohányos abbahagyja a szívást, a dohány parázslása megszűnik a 14 burkolat kialakítása folytán, azonban a 15 pálca további hőforrásként szolgál egy elegendően hosszú ideig, amíg az újbóli megszivás újjáéleszti a 12 dohányrud izzását.

Az egyes megszivások között a 12 dohányrud csak a 15 pálca fütőhatásának van kitéve, és igy a lepárlási valamint égéstermékek lényegében elnyelődnek, és igy oldalirányú kibocsátás nem jelentkezik. A későbbiekben, a 4. példa során ismertetett •· · • ··· • * · ··· «· ···· ·♦* .·*· • · · · ♦ • · · · • · · · · ·· r· ···· sulycsökkenési pontsor bizonyítja a dohány égésének meglétét az egyes megszivások között·

Amint a dohányos megszivja a cigarettát, levegő jut be a 15 pálca izzó végén, ami gyors hőmérsékletemelkedést eredményez és az oxigén jelenlétében folytatódik a dohány zóna égése. így főáram és némi mellékáram irányú füst képződik a szokásos módon a dohányos szükséglete szerint.

A hagyományos cigarettáknál a mellékáramu kiáramlás az egyes megszivások közti parázslás közben képződik, és 50 %, vagy még több mennyiség elhasználódik a dohányból. A jelen találmány szerinti cigarettánál az egyes megszivások között képződött mellékáramu füst gyakorlatilag elmarad, és csak annyi távozik, ami a cigaretta megszivásakor vagy közvetlen azt követően képződik. Ez a sajátosság a későbbiekben a 7» példa során érzékelhető a diagrammokból.

így az 1. ábra olyan kiviteli alakú dohányzó eszközt ábrázol, melynél a füstképző anyag az egyes megszivások között kialszik, igy észlelhető mellékáramu füstkibocsátás nincs, és a hőforrás a dohányzó ember szükséglete szerint gyújtja újra a tüzet. A füstképző anyag ezáltal az egyes megszivások között nem ég, parázslása a megszivások közben zajlik le. A találmány szerinti dohányzó eszközt összehasonlítva hagyományos kialakítású cigarettákkal a dohányos igényeinek kielégítéséhez lényegesen kevesebb parázsló dohánymennyiség kell. így, mig hagyományos cigaretták18 . .· ···· ·· ··, ·· · ····.· ·· ·· · · · · ··· «· ·· ·· ···· nál 59 mm hossz szükséges, hogy 9 megszivást biztosítsanak /géppel megsziva, állandó feltételek között/, addig a találmány szerinti dohányzó eszköznél azonos dohányrud sűrűség mellett 21 mm hossz is elegendő /3. ábra/· Lehetséges olyan megoldás is, hogy 100 Jóban expancÜLt dohányt alkalmaznak, miáltal kisebb sűrűség és növelt hossz mellett azonos dohánysulyt fogyasztunk. Következésképp a találmány szerinti dohányzó eszköz dohányfogyasztása mind időegységre, mind a megszivások számára vonatkoztatva kisebb a hagyományos cigarettákénál.

Belátható, hogy a mellékáramu kibocsátást a 14 burkolat, a 12 dohányrud és a hőforrás 15 pálca karakterisztikája határozza meg, melyek kombinációjával változtatható a 12 dohányrud égése és a parázslás kialvása.

A találmányt az alábbiakban hat példa kapcsán ismertetjük, melyek részletei az 1. táblázatban találhatók.

1. sz. Táblázat

ZÜÍ2£1®E_2É2Í2^

Tipus Dohány	Kerület mm sz. példa	Szál szélesség mm 1	Sűrűség kg/nf	Papír tip.	Súly Külső	Belső átmérő mm
szám	tipus 1.	mg/cm	átmérő mm
1.	Laza	24.8	0.7	143	A	-	-	-
9.	Laza	24.8	0.7	143	A	5.6	1.0	0
2.	Laza	24.8	0.7	143	A	11.4	1.8	0.8
10.	Laza	24.8	0.7	143	A	16.8	2.2	1.0
11.	Laza	24.8	0.7	143	A	30.9	2.8	1.1
	2.	sz. példa
1.	Laza	24.8	0.7	143	A	-	-	-
2.	Laza	24.8	0.7	143	A	11.4	1.8	0.8
3.	Laza	24.8	0.7	178	A	-	-	-
4.	Laza	24.8	0.7	173	A	11.4	1.8	0.8
5.	Tömör	24.8	0.5	231	A	-	-	-
6.	Tömör	24.8	0.5	231	A	11.4	1.8	0.8
7.	Vágott	24.8	0.3	201	A	*		««
	sodrott
8.	Vágott	24.8	0.3	201	A	11.4	1.8	0.8

sodrott

3. sz. példa

12.	Tömör 21.1	0.5	234	A	-	-	-
13.	Tömör 21.1	0.5	234	A	11.4	1.8	0.8
	4. sz. példa
14.	Players 25.2 Med.N.C.	0.7	247	PMNC	-	-	-
15.	Laza 24.8	0.7	150	PMNC	-	-	-
2.	Laza 24.8	0.7	143	A	11.4	1.8	0.8

16.	Laza	25.1	0.7	139	A	11.4	1.8	0.8
	5» sz.	példa
17»	Laza	24.8	0.7	143	A	11.4	1.8	0.8
18.	Embassy Mild	24.8	0.7	234	Emb.Mild	-	-	-
19»	Vantage Excel	24.9		142	Vantage
	6. sz.	példa
20.	Laza	25.1	0.7	139	A	11.4	1.8	0.8

	7. sz.	példa
17.	Laza	24.8	0.7	143	A	11.4	1.8	0.8
18.	Embassy Mild	24.8	0.7	234	Emb.Mild	-	-	-
19.	Vantage Excel	24.9		142	Vantage
	8. sz.	példa
21.	Laza	24.8	-	110	B	-	-	-
22.	Laza	24.8		110	B	11.4	1.8	0.8

A. A cigarettapapír úgy van megválasztva, hogy a dohányrud önkialvó karakterisztikájú.

B. Az ”A karakterisztikájú cigarettapapír, később parázs lást elősegítő égésmodifikátorral kezelve.

A fűtőelem 88 % aktív szén, 2 % káliumcitrát és 10 % nátrium karboximetil cellulóz összetételű.

1. sz. példa

Kísérlet /a/ - Statikus izzás alatti kialvási idő

Az 1. sz. táblázatban szereplő 1,2,9,10,11 tipusu kísérleti cigaretták a következők szerint lettek megsziva. Mindegyik cigarettát 2 sec időtartamig tartó 35 ml légmennyiséggel szívták meg, melyet 30 sec eltelte után megismételtek. Ezután rögzítették azt az időt, ami az izzás teljes látható kialvásáig eltelt. Az eljárást minden rúd esetében négyszer megismételték, és négy minta átlagából számítottak középértéket·

A 11. ábrán a kialvási idő látható a fütőrud hosszegységének súlycsökkenéséhez viszonyítva, miszerint látható a dohányzó eszköz kialvási idejének változtathatósága és előre megválaszthatósága.

Mivel a fütőrudat állandó sűrűségűre sajtolják, a súlycsökkenés a keresztmetszet növekedésével érhető el, és a kialvási idő is mérettől függő.

A 11. ábrából az is látható, hogy a kísérlet során káliumnitrát és kalciumkarbonát tartalmú fütőrudakat is használtak, melyek módosítják a fütőrud égési és/vagy hamuképző tulajdonságát.

Kísérlet /b/ - Megszivó teszt alatti kialvási idő

A cigarettákat 10 nyilásos megszivó gépen való szívás közben figyelték meg, hogy meghatározzák a teljes elszívás előtti kialvási arányokat.

A megszivott mennyiség és időtartam 35 ml és 2 sec volt mindegyik minta esetében.

Az egymást követő megszivások közti időtartamokat növelték az egyes cigarettatipusok esetében, mig az összes cigaretta kialudt a teljes elszívás előtt. A cigarettákat vizsgálták teljes elszívásig, ha nem aludtak ki egy előre meghatározott égési hossz előtt. Ez a hossz úgy volt megválasztva, hogy hagyományos cigarettákkal azonos megszivási számot biztosítson.

Minden típusból tiz különböző cigarettát vizsgáltak meg szén fütőrud behelyezésével és anélkül.

A cigarettákat jellemző tényezőik tanulmányozása cáljából csoportosították. Az 1. sz. kísérlet

1. sz. táblázatban rendszerezett eseteiben azonos dohányrudat de különböző fütőrudakat alkalmaztak.

Az általánosan levonható következtetés az, hogy a fűtőelem megnöveli az egyes megszivások közti időtartamot, és ez érvényes sok különböző dohány rúdra.

Az 1. sz. kísérlet mérési eredményéből az is látható, hogy az intervallum növekszik ha hosszegységre vonatkoztatva nagyobb súlyú fütőrudat alkalmazunk. /12. ábra/.

2. sz. példa

A cigarettákat 10 nyílású megszivógépen való szívás közben vizsgálták, meghatározni a tel-

jes elszívás előtti kialvási arányt.

A megszivás! térfogat és az időtartam minden esetben azonos, 35 ml és 2 sec volt.

Az egymást követő megszivások közti időtartamokat növelték az egyes cigarettatipusok esetében, míg az összes cigaretta kialudt a teljes elszívás előtt. A cigarettákat teljes elszívásig vizsgálták, ha nem aludtak ki egy előre meghatározott égési hossz előtt. Ez a hossz úgy volt megválasztva, hogy hagyományos cigarettákkal azonos megszivási számot biztosítson.

Minden típusból tiz különböző cigarettát vizsgáltak meg szén fütőrud behelyezésével és anélkül.

A cigarettákat jellemző tényezőik tanulmányozása céljából csoportosították. A 2. sz. kísérlet feltüntetett eseteiben azonos fütőrud mellett különböző dohánytipust alkalmaztak.

A kísérletből levont általános következtetés az, hogy a fü±ő±ud megnöveli a cigaretta teljes elszívása esetén az egyes megszivások közti időtartamukat, és ez érvényes sok különböző dohányrudra.

A 2. sz. példa mérési eredményei azt mutatják, hogy a megnövelt időintervallum fenntartható különböző módon előállított dohányok esetében /13-16. ábrák/.

3· sz. példa

A cigarettákat 10 nyílású megszivógépen való ·· · · szívás közben vizsgálták, meghatározni a teljes elszívás előtti kialvási arányt.

A megszivott mennyiség és időtartam 35 ml és sec volt mindegyik minta esetében.

Az egymást követő megszivások közti időtartamokat növelték az egyes cigarettatipusok esetében, mig az összes cigaretta kialudt a teljes elszívás előtt. A cigarettákat teljes elszívásig vizsgálták, ha nem aludtak ki 'egy előre meghatározott hossz előtt. Ez a hossz úgy volt megválasztva, hogy hagyományos cigarettákkal azonos megszivási számot biztosítson.

Minden típusból tiz különböző cigarettát vizsgáltak meg szén fütőrud behelyezésével és anélkül. A cigarettákat jellemző tényezőik tanulmányozása céljából csoportosították.

A 3· sz. példa esetében csökkentett kerület mellett vannak a cigaretták lajstromozva.

A kísérletből levont általános következtetés az, hogy a fütőrud megnöveli a cigaretta teljes elszívása esetén az egyes megszivások közti időtartamot, és ez érvényes sok különböző dohányrudra.

A 3· sz. példa mérési eredményei azt bizonyítják, hogy a megnövelt közbülső időtartam fenntartható akkor is, ha a dohányrud kerületét csökkentjük /17· ábra/.

4. sz. példa

Az 1. táblázatban feltüntetett 2, 14, 15, 16 tipusu 62 mm hosszú egyszerű kísérleti cigarettákat • ·· «··· · · · · ··· ····* ···· ·· · · a következő feltételek mellett szívták el. Mindegyik mintát komputerrel összekapcsolt digitális mérlegre függesztették, és flexibilis csővezetéken szívták meg 1 perces ciklusban 35 ml térfogatonként 2 sec időtartamig.

A 18. ábrán a súlycsökkenés diagramja látható a megszivások száma és az idő függvényében. A 14 és 15 típus hagyományos cigarettapapírral és két különböző dohánysűrűséggel készített minta súlycsökkenési grafikonja, mig a 2 és 16 minta találmány szerinti mintát reprezentál. A 2 és 16 típus esetében adódó pontsor világosan mutatja a megszivások közti sulyveszteség csöltenést, mely annak eredménye, hogy a dohány égése megszűnik a megszivást követően.

Ezt jól érzékelteti a 2. sz. táblázat, melyen az egyes minták átlagos súlycsökkenése látható a megszivást követő 10 és 50 sec között.

sz. táblázat

Minta	Átlagos megszivás közbeni
típusa	súlycsökkenési ráta /mg/se
14	0.94
15	0.81
2	0.35
16	0.32

• · · · ·· • · sz· példa

A következő módszerrel határozható meg a látható oldalirányú emisszió intenzitása az 1. sz. táblázatban feltüntetett 17, 18, 19 cigaretta minták esetében.

A cigaretta mintarudat egy hengeres plexi 50 csőbe zárják, melynek alsó végén az 56 beömlőnyiláson beáramló levegőáramot elosztó 55 papirszövet van. A cigarettát a 19· ábrán látható módon egy külső 54 megszivógéppel 1 perces ciklusokban 35 ml térfogattal 2 sec időtartamokban szívják meg. Egy 51 ventillátor összekeveri és felhígítja a cigaretta kibocsátott oldalirányú füstjét az 57 beömlőnyiláson bejövő levegőárammal, és egyúttal lamináris szívó légáramot biztosit a csőben elhelyezett cigaretta fölött. A hígított oldalirányú füst/levegő keverék egy optikai fényszóró aerosol 52 érzékelőbe /GCA Corporation USA / kerül, ahonnan aE kimenő jel 2 minta/sec gyakorisággal az adatfeldolgozó 53 komputerbe kerül.

A 20, 21, 22. ábrákon a megszivások számának függvényében az oldalirányú füstkibocsátás intenzitása látható, mely a 18, 19, 17 tipusu cigaretták 10 ismételt elszívásával adódott. Mindegyik ábrán tizszeri mérés eredménye látható. A 20. ábrán a kereskedelemben kapható hagyományos cigaretták /18 tip/ jellemzően magas, rendszertelen oldalirányú füstkibocsátása látható. A 21. ábra a keres• ·· ···· ·· ·· ·· · · · · · · ···· · · · · kedelmi, csökkentett füstkibocsátásű cigaretták oldalfüst képzését ábrázolja /19 tip/. Ezen cigaretta típusok oldalirányú füstkibocsátását az jellemzi, hogy a megszivás pillanatában magas a füstképzés, majd az csökken a két megszivás között a 20. ábrán ismertetett 18 típusúhoz viszonyítva. A 22. ábrán ismertetett 17 tipu.su cigaretta füstképéből nagyon magas füstkibocsátás látható a megszivás pillanatában, ami azonban nagyon gyors és tartósan lecsökken a megszivások között, amint a dohány égése megszűnik.

A találmány szerinti dohányzó eszköz oldalirányú füstkibocsátásának ideális grafikonja a megszivások számához viszonyítva egy csúcs a megsziváskor, mely hirtelen nullára csökken a megszivások között. A 17 típus esetén ismertetett példánál ez nagyon közel áll az ideálishoz.

Belátható azonban a 19 tipusu cigaretta esetében, hogy nem cél hogy az egyes megszivások közötti időszakokban az izzás kialudjon, ugyanis nincs olyan eszköze, ami azt újra gyújtaná. Noha az oldaláram csökken, de nem olyan gyorsan mint a 17 típus esetében, és nem is éri el az annál mért minimális értéket.

sz. példa

Az 1 sz. táblázatban ismertetett 20 tipusu cigarettát úgy alakították ki, hogy külső felüle28 • ·· ···· ·· ·· ·· · · · · · · • ·« · ·· · · tét 3,6 súly % káliumcitrát bevonatú papírral burkolták. A látható oldaláramu füstkibocsátást az 5 sz. példa szerint háromszor mérték a kezdeti megszivásra. A 23. ábrából látható, hogy a módosított burkolat jelentősen csökkentette a megszivás közbeni mellékáramu emissziót.

sz. példa

Mellékáramu és főáramu szemcseáramlás egyidejű mérése

A teljes mellékáramu szemcseanyag összegyűjtése céljából a cigarettát egy zárt kamrában szívták el, melynek tetejét egy üvegrost szürőpárna zárta le. A négyszög keresztmetszetű, 7,2 cm x 8,98 cm oldalméretü kamrán 3 liter/perc mennyiségű légáramot bocsátottak át. A cigarettát elszívás céljából a szürőpad alatt 10 cm-el elhelyezett tartószerkezetbe helyezték. A tartószerkezetet egy megszivó géphez kapcsolták, mely percenként 2 sec időtartam alatt 35 ml megszivást végzett.

A főáramu szemcsemennyiséget mérés céljából a cigarettatartóban elhelyezett szürőpárnán gyűjtötték össze.

Három cigarettatipust mértek:

17- es típus - szén fűtőelemmel ellátott kísérleti termék

18- as típus - hagyományos kereskedelmi termék ·· ···· ··

19-es típus - csökkentett mellékáramu kereskedelmi termék

Az eredményt a 3. sz. táblázat mutatja.

sz. táblázat

Főáramu és mellékáramu anyagszállítás

Típus Megszivás Főáram Oldaláram

TPM PWNF NIKOTIN TPM TPM /Mg/cig//mg/cig/mg/cig /mg/cig/ /mg/perc/

19	Főáram	6.3	11.4	9.6	0.9	8.3	1.31
	SD	/0.5/	/ 1.9/	/1.8/	/0.08/	/0.9/	/ 0.09/
	N	30	/10/	/10/	/ 10/	Λ0/	/ 10/
18	Főáram	9.0	9.4	7.8	0.92	20.8	2.32
	SD	/0.4/	/0.9/	/0.9/	/0.06/	/1.1/	/ 0.12/
	N	/ 24/	/ 7/	/ 7 /	/8/	/ 8/	/ 8 /
17	Főáram	13.8	6.6	5.7	0.54	7.6	0.55
	SD	/1.0/	/0.8/	/0.8/ / 0.08/	/ 0.7/	/0.05/
	N	/ 29/	/ 9/	/ 8 /	/ 9/	/ 9/	/ 9/

Ahol:

TMP = teljes szemcseanyag

PWTIF = szemcseanyag, viz és szabad nikotin

S.D. = állandó elhajlás

N = mintaméret

A cigaretták összehasonlíthatók mind az összkibocsátás, mind a mellékáramu szemcseanyag termelés szempontjából.

A 17 és 19 tipusu cigaretták teljes szemcseanyag mennyisége lényegesen kisebb a hagyományos, 18 tipusu cigarettáénál. A találmány szerinti dohányzó eszközön belül a 17 típus mellékáramu teljes szemcseanyaga lényegesen kevesebb a 19 típusénál.

sz. példa

Ezen példa célja annak tanulmányozása, hogyan módosítja a dohányrud kialvási karakterisztikáját ha a cigarettapapíron égési tulajdonságokat változtató mOd ifikát őrt alkalmazunk. A papírburkolatot, mely normál esetben a dohányrud kialvását eredményezné, égést módosító tri kálium citráttal kezelték. Az eredő súlynövekedés 6,3 %-a a papír súlyának.

A 21 és 22 tipusu cigaretták 35 ml térfogatú 2 sec időtartamos megszivásával az adódott, hogy a 21 típus szabadon parázslóit a dohányrud előre meghatározott hosszáig /48 mm/, mig a 22 tipusu cigaretták 65 %-a kialudt.

A cigarettapapírhoz való égésmódositó adagolása folytán javu}. a szabad parázslás, igy akkor is megakadályozott a kialvás, ha nem alkalmaztunk fűtőelemet /21 típus/. Azonban ha á cigarettát tovább módosítjuk fűtőelem behelyezésével /22 típus/, úgy • · • · ·»· · korlátozódik a szabad ja^ázslás és a cigaretták nagy hányada kialszik. A 22 tipusu cigaretta tehát kialvásra hajlamos amiatt, mivel a burkolópapir és a fűtőelem konstrukciós kombinációját alkotja.

Az 5· és 6. ábrák a találmány szerinti dohányzó eszköz egy lehetséges változatát ábrázolják. A kialakítás azonos az 1. és 2. ábra szerinti megoldással azzal a különbséggel, hogy az egyetlen 15 rúd helyett három 25 rudat alkalmazunk, melyek kialakítása és anyaga azonos az 1. és 2.ábrán ismertetettel, noha átmérőjük kisebb. A cigaretta működése és előnyei azonosak az 1. és 2. ábra szerintivel. A behelyezett három rúd javítja a dohányrud ujragyujtását a cigaretta megszivásakor.

A 7· ás 8. ábrán olyan kiviteli változat látható, amelynél a dohányzó eszköznek hagyományos cigaretta formájú 31 magja van, amit egy 32 héj vesz körül. A héj fröccsöntéssel készül 86 % aktív szénpor és 12 % nátrium karboximethicellulose keverékéből. A fröccsöntés 320 lbs/inch , mintegy

2,25 MPa nyomáson történik.

A 32 héj kívülről egy 33 bevonattal van ellátva, ami 90 % kalciumkarbonát és 10 % nátrium karboximethicellulose keveréke.

A bevonó 32 héjat 33a cigarettapapír burkolja.A hagyományos 35 szürőelemből és 36 üreges csőből álló 34 szivókát 37 papirkupak erősiti a kombinált 31 maghoz és 32 héjhoz.

A 32 héj tömege lényegesen nagyobb a hagyományos cigarettapapírénál. Például a 7. és 8. ábrán vázolt megoldásnál a héj tömege 190 mg, hagyományos cigarettapapír tömege pedig 23 mg.

A héj tömege nem elhanyagolható a 31 magban levő dohány tömegéhez képest, és legalább 20 %-a, célszerűen legalább 35 %-a a dohány 31 mag és 32 héj együttes tömegének.

A 32 héj lényeges hányadát alkotja a dohányzó eszköz keresztmetszetének is. Célszerűen legalább 20 %-át, előnyösen legalább 30 %-át képezi a teljes keresztmetszetnek·

Ha a 32 héjat alacsony statikus égésfoku hőforrásként alakítjuk ki, akkor a héj szabályozza a dohányrud statikus égését, és ezzel az egész folyamatot. Ha igy szabályozzuk a statikus égést, akkor a mellékáramu füst, mely normál esetben a dohány statikus égése közben keletkezik lényegesen lecsökken, vagy akár elmarad. Ha a héjat valójában füstmentes tüzelőanyagból készítjük, akkor a statikus égés közben nem keletkezik oldaláramu füst a héjból, a dohány megszivások közti égéséből származó oldaláramu füst pedig lényegesen lecsökken.

A 32 héj úgy van kialakítva, hogy lényegében nem enged oxigént a dohány 31 maghoz, igy a megszivás után a dohány égése gyorsan megszűnik, az égéstermékek gyorsan szétoszlanak, miközben a 32 héj tovább parázslik saját statikus égésfokával, ·· ···· ·· ·· « · · · · <

··· · · · · megakadályozva oxigén 31 maghoz való jutását.

A dohány égésének megszűnését az is befolyásolja, hogy a széleken szén rakódik le az égésből kifolyólag, ami csökkenti a hőt. A cigaretta újbóli megszivásakor oxigén kerül a dohány 31 magba, és végig haladva a 32 héj mentén lényegesen növeli a parázsló héj hőmérsékletét, és ez a megnövekedett hőmérséklet újra indítja a dohány égését. A megszivás közbeni folyamatos oxigén beáramlás közbeni égés következtében a dohányból égéstermékek keletkeznek, melyek a 34 szivókán át a dohányzó ember szájába kerülnek. A megszivás megszűntekor elégtelen oxigén kerüla 31 magba, a további bejutást a 32 héj megakadályozza, a dohány parázslása hirtelen megszűnik, és a következő megszivásig a héj parázslása tartja fenn a folyamat folytonosságát. A fenti kialakítással a mellékáramu füst lényeges csökkenése érhető el.

sz. példa

Egy jellemző, találmány szerinti dohányzó eszközben a 34 szivóka 55 mm hosszú, a dohány 31 mag és a 33 bevonattal ellátott 32 héj 35 mm hosszú, a külső átmérő pedig 8,5 mm volt. A 32 héj külső átmérője 7,9 mm, falvastagsága 0,6 mm és a 33 bevonat vastagsága 0,3 mm volt. A 31 magban levő dohány súlya 320 mg, a 32 héjé pedig 190 mg volt.

·· <··· ···· ·· 9 · · e ·· • ··· * · · · • · · « · ♦ · · *·· ·· ·· ···ι·»

A dohányzó eszköz megszivásakor 0.03 mm/sec statikus égésarány adódott, mely érték azonos dohánytöltet és hagyományos cigarettapapír esetén 0.03 mm/sec.

A mellékáramu füst optikai berendezéssel mérve 94 %-al alacsonyabb volt mint azonos dohánnyal töltött hagyományos cigarettánál. Ipari, állandó megszivási feltételeket biztosító berendezésben azonos számú megszivás és azonos füstképzés volt elérhető a 35 mm hosszú dohányzó eszközzel, mint egy hagyományos 59 mm hosszú cigarettával.

A 32 héj előállítható öntéssel vagy sajtolással alkalmas anyagokból, úgymint szénből, aktív szénből, fakásából, lenből, és tartalmazhat üveg vagy ásványi rostokat vagy szöveteket, dohdányt vagy dohány szármázékot. A héj tartalmazhat kötőanyagokat mint etilcellulózt, metilcellulózt, karbaximetilcellulóz sókat, keményítőt és gumit. A héjat gyártás közben papír burkolattal vonják be.

Az égésarány módosítása céljából kémiai anyagokat, mint fémoxidokat, szilikátokat, karbonátokat, nitrátokat, I. és II. csoportú szerves sókat és fémeket kevernek be. A találmány szerinti dohányzó eszköz héjának előállításához habositó anyagokat, úgymint hátrium bikarbonátot, szilárd széndioxidot, oxigént és nitrogént is alkalmaznak hőközléssel együtt.

• · · ·

A 32 héj 33 bevonata szintén tartalmazhat hőszigetelő anyagokat, úgymint fémoxidokat, szilikátokat, karbonátokat, üveg és ásványi rostokat a termék tűzbiztonságának fokozása céljából.

A külső 33a burkolat hagyományos cigarettapapír, a 8912233,6 sz. függő szabadalom szerinti papír, aluminiumfólia, vagy egyéb a termék külső megjelenését javító anyag. A külső burkolat perforálható.

Ha a 32 héj cellulóz bázisú burkolattal van borítva, akkor előnyös, ha a héj széntartalma legalább 90 súly %-a a cellulóz bázisú burkolatnak.

A 34 szivóka a 2210546 sz. GB szabadalmi leírásban ismertetett módon készül.

A héj minimális méretét és súlyát fizikai szilárdsági feltételek korlátozzák, szükségességét pedig az indokolja, hogy fennmaradjon a statikus égés a dohányrud nem: folytonos égése esetén is.

A héj maximális vastagságát a dohányzó eszköz külső mérete és a dohányrud mérési ellenállása korlátozza, mely nem haladhat meg 300 v.o. mm-t

17.5 ml/sec áramlás esetén. A 32 héj belső égési aránya megszivás közben a dohány 31 magéval összevethető, á héj és a mag látszólag együtt égnek, de a héj túlnyúlik a 31 magon, igy késlelteti az oxigén hozzájutását a megszivások szünetében.

A találmány szerinti dohányzó eszközök mindegyikénél lényegesen kisebb dohányfogasztást értünk el annak következtében, hogy a dohány statikus égése csökkent vagy el is maradt, azáltal a felhasznált dohány súlycsökkenése lényeges. Mivel az egyes megszivások között a statikus égés következtében sok dohány veszendőbe megy, a találmány szerinti dohányzó eszközzel csökkenthető a dohány mennyisége, mivel csaka megszivások közben van dohányfogyás. így a dohány mennyisége csökkenthető annál a mennyiségnél kicsit nagyobbra, melyet hagyományos cigaretták esetében a fogyasztó a veszteségektől eltekintve elszív.

Az összehasonlítás kedvéért a 9. és 10. ábra egy hagyományos cigarettát ábrázol. A cigaretta hagyományos 42 papírba burkolt 41 dohányrudból áll. A 41 dohányrudhoz 44 papirkupakkal cellulóz acetát 43 szűrő van erősítve. Összehasonlítva a 9. ábra szerinti cigarettát a 3. ábra szerintivel, előbbi 59 mm, utóbbi 35 mm hosszú, miközben a hosszegységre eső dohánytöltet súlya azonos, és mindegyik azonos számú megszivást produkál.

Az önkialvó cigaretták elfogadhatatlanok a dohányos számára, az állandó ujragyujtás igénye és a kialudt cigaretta megszivásának kellemetlensége miatt. így az oldaláramu füst csökkentésére irányuló előzetes javaslatok a burkolópapir alacsony porozitásút és lassú égését feltételezték, s egyensúlyba került ezen dohányzó eszközök lassú izzása, és az^hogy a füstképző anyag égésben maradjon a megszivások között.

• ·

A találmány szerinti dohányzó eszköz kielégíti fenti igényeket. Égési karakterisztikája olyan alacsony, hogy a dohány lényegében kialszik, noha a hőforrás hevíti. így nem képződik érezhető kondenzálódó mellékáramu gőz.

A kiegészítő hőforrás képes fenntartani a parazsat a fentiekben ismertetett kiviteli alakok mindegyikénél a megszivások közti szokásos időtartam alatt, és ujragyujtja az őt körülvevő füstképző anyagot, ha a megszivás következtében megnő az oxigén betáplálás.

Az egyes megszivások között a füstképző anyag égése megszűnik, ezáltal a dohányzó eszköz füstképző anyagának nincs statikus égése.

így a találmány szerinti dohányzó eszközben a füstképző anyag égése az egyes megszivások között lényegében megszűnik, igy a statikus égés közben érzékelhető mellékáramu füst nem képződik. A hőforrás biztosítja a folyamatos gyujtóhatást, és újra gyújtja a füstképző anyagot ha a dohányos megszivja az eszközt. A hőforrás kötőanyaggal kialakított aktív szén. így a hagyományos cigarettáknál szokásos ujragyujtás nem szükséges.

A találmány szerinti dohányzó eszköznek a fentiekben körvonalazott azon előnyén túl, hogy kicsi a mellékáramu füstkibocsátása, az is nagy előnye, hogy más anyagokkal való érintkeztetési kísérlet esetén igen kis hajlandóságot mutat gyujtóhatásra

• · * /USA FIRE SAFETX STUDIES /1987//, annak révén, hogy belső hőforrása van. így az 1-6. ábrákon ismertetett kiviteli alakú dohányzó eszközöknél nagyon kicsi az az időtartam, amikor a külső dohányréteg annyi hőt fejleszt, ami környező anyagokkal úgymint bútorokkal érintkezve tüzet okozna. így ez a csökkentett időtartam lényegesen csökkenti a véletlen tüzokozás valószínűségét. Nevezetesen az a tény, hogy a megszivások szünetében nem ég a dohány a hőforrás környezetében tetemesen lecsökkenti annak valószínűségét, hogy véletlen tüzeset következzen be ha a cigarettát két megszivás között felügyelet nélkül hagyják. Az 1-6. ábrákon ismertetett kiviteli alaknál kizárt annak lehetősége, hogy az egyes megszivások között forró elszenesedett réteg legyen a kerület mentén az egyes megszivások között, hanem lényegébenn elégetlen dohányból egy szigetelő réteg képződik, mely csökkenti az elővigyázatlan használat okozta érintte zésből eredő gyulladási veszélyt.

Hasonló előnyöket biztosit a 7· és 8. ábrán vázolt kiviteli alak, ahol a 32 héj megfelelő hőszigetelő anyaggal van körülvéve.

A találmány szerinti dohányzó eszköz esetén lényegesen csökken a dohánymennyiség a hagyományos cigarettákhoz képest azonos belégzett füstgázmennyiség biztosítása mellett. Mivel jelen találmány szerinti megoldásnál a füstképző anyag fogyása a megszivás időtartamára korlátozódik, a veszteség” nagyon kicsi a megszivások közti izzás közben, igy lényegesen kevesebb füstképző anyag fogy azonos • · ··· ····· ···· «· * · ·· ·· ·· ·· ··· ·· ·· ·· ···· füstgázmennyiség mellett, a hagyományos cigarettákkal összehasonlítva.

További előny, hogy a találmány szerinti megoldásnál nagyobb a rugalmassága a cigaretta elszívása időtartamának, mivel itt a dohányfogyás csak a megszivás frekvenciájának és volumenének függvénye, és sokkal kevésbé a szabadon izzás időtartamának, mely közben hagyományos cigarettáknál a rendelezésre álló dohány több mint 50 %-a, sőt 75 %-a elfogy.

A cigaretta gyártás fő célkitűzése olyan dohányzó eszköz előállítás^, amelynél a füstképző anyag csak a megszivás közben fogy, kielégítve a dohányos igényét. Az optimum az, ha minimális a mellékáramu füstkibocsátás, dohányfogyás és gyujtóhatás. Jelen találmány szerinti megoldás lényegében egyesíti ezen előnyöket.

Az olyan dohányzó eszköz, mely folyamatosan ég megszivások szünetében is teljes fogyásig, kívül esik a találmány oltalmi körén.

Ezzel szemben a találmány szerinti dohányzó eszköz levegőn folyamatosan nem izzik, belső hőforrással van ellátva, mely biztosítja megszivás esetén a füstképző anyag ujragyujtását és ezt a füstképző anyag kialvása után tetemes időtartamig teljesiti. Az ujragyujtási időtartam hosszát a piaci viszonyok határozzák meg, például ahol a termék alacsony gyujtóhatásu ott ez az időtartam rövid, ellentétben más típusokkal, ahol ez hosszabb. Konstrukciós változta♦ ·· ·«·· ·· ·♦ ··· ···«· ···* ·· · · • · ·· ·· ·· ··· · · ·· ·· ···· fással a termék variálható· Az elért változásokra mutatnak példát a kísérleti adatok.

Claims (29)

1· Dohányzó eszköz, melynek füstképző anyagból képződött égéstermékei a megszivás közben a dohányos által be vannak lélegezve azal jellemezve, hogy az egyes megszivások között kialvó füstkópző anyag a dohányzó eszközben elhelyezett hőforrással van ujragyujtva.

2. Az 1. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy füstképző dohányrudja /12/ burkolattal /14/ van körülvéve.

3. A 2. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy burkolata /14/ és/vagy füstképző dohányrudja /12/ és/vagy hőforrása az egyes megszivások között a füstképző anyag égését leállító módon van kialakítva.

4. A 3· igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy burkolatának /14/ permeabilitása és gázáteresztő képessége azon érték alatti, melynél a megszivások szünetében jelentős mennyiségű oxigén van a füstképző anyaghoz juttatva.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy ujrágyújtása a megszivások által a hőforráson átáramoltatott levegő előidézte gyors hőmérsékletnövekedéssel van biztosítva, továbbá a füstképző anyaghoz a megnövelt mennyiségű oxigén hozzávezetése ugyancsak a megszivással van megoldva.

6. Az 1-5» igénypontok bármelyike sze·· ···· ·· ·· • · · ♦ · ··♦ · · · · rinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy benne hagyományos cigarettával összehasonlítva azonos számú megszivás mellett kevesebb füstképző anyag van elfogyasztva.

7. A 6. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hagyományos cigarettával összehasonlítva azonos méret mellett benne a füstképző anyag tömörsége fele értékű, vagy annál kisebb.

8. A 6. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hagyományos cigarettával összehasonlítva azonos méret mellett benne a füstképző anyag súlya fele értékű, vagy annál kisebb.

9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hagyományos cigarettával összehasonlítva a füstképző anyag gyujtóhatása csökkentett.

10. A 9. igénypont .szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hőforrása a hagyományos füstképző anyag lényeges égése nélküli parázslásra alkalmas módon van kialakítva.

11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy parázsló hőforrása a megszivások között a környezettől el van határolva.

12. A 9-11· igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy felü··«« ·· • · · · • · · · ··· · • · · ·· · · ·· ··· · gyelet nélkül magára hagyva a teljes elhasználódás előtti kialvásra alkalmasan van kialakítva.

13· Az előző igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hagyományos cigarettával összehasonlítva a látható mellékáramu füstkibocsátása csökkentett.

14· A 13· igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy látható mellékáramu füstkibocsátása legalább 50 %-al csökkentve van.

15· A 13· igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hagyományos cigarettával összehasonlítva a percenkénti teljes szemcseanyag kevesebb mint a fele.

16. A 15· igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy a percenkénti teljes szemcseanyag kevesebb mint egy negyed.

17· A 13-16. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy az elérhető megszivások száma legalább azonos.

18. A 17. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy az elérhető megszivások száma legalább 50 %-al több.

19. Az előző igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy a hőforrása aktív szénből, vagy részben nemesített cellulóz anyagból van.

20. A 2-19. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hőfor• · ·· ···· • ··« · · · « • · ·· ·· ·· ·· · ·· ·· ·· ··· · rása a füstképző anyagként szolgáló dohányrudon /12/ belül van elhelyezve.

21. A 20. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy hőforrása legalább egy, a füstképző anyagon belül elhelyezett rudként /15/ van kialakítva.

22. A 2-21. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy burkolata /14/ papírból van.

23. A 22. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy a papír viszkózus légáteresztő képessége kisebb mint 5 Coresta egység.

24· A 22. vagy 23. igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy a papír égés modifikátorral van kezelve.

25· A 24· igénypont szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy az égés modifikátor

6,3 súly % tri kálium citrát ; a fűtőelem belső és külső átmérője 0,8 és 1,8 mm, súlya 11,4 ^/cm; a füstképző anyag pedig nem tömöritett dohány, melynek sűrűsége 110 kg/nf, kerülete pedig 24,8 mm.

26. A 2-8. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jéLlemezve, hogy hőforrása egy a füstképző anyagból készült magot /31/ körülvevő héj /32/.

27. Az 1-26. igénypontok bármelyike szerinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy füst···· ·ι képző' anyaga a dohányos részére alkalmas időintervallumon belül újra van gyújtva.

28. A 27. igénypont szerinti dohányzó esz- köz azzal jellemezve, hogy hőforrása a füstképző anyag előző megszivástól eltelt legalább 60 sec, előnyösen 120 sec, különösen 180 sec időtartamon belüli ujragyujtására alkalmasan van megválasztva.

29. Az előző igénypontok bármelyike sze- rinti dohányzó eszköz azzal jellemezve, hogy a látható mellékáramu füstöt csökkentő adalékkal van ellátva.