NO174871B

NO174871B - Röykeartikkel omfattende et brennbart brenselelement

Info

Publication number: NO174871B
Application number: NO913377A
Authority: NO
Inventors: Jerry Wayne Lawson; Iii William James Casey
Original assignee: Reynolds Tobacco Co R
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1994-04-18
Also published as: HU213935B; CA2047358C; LTIP679A; EG19459A; AU633793B2; CN1030277C; LT3478B; HRP940871A2; NO913377D0; HRP940871B1; FI914046A; HU912785D0; IL98772A0; KR0175143B1; CS264991A3; MY110505A; CN1059265A; FI93603C; CZ289554B6; RO108146B1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører røykeartikler så som sigaretter, og spesielt sigaretter som har et brenselelement, en fysisk adskilt aerosoldannende anordning, en munnstykkedel og en fiberformet isolerende innpakning som omgir minst en del av brenselelementet. Slike røykeartikler er i stand til å gi røykeren den glede som forbindes med røykingen (f.eks. røyksmak, røykfølelse, tilfredsstillelse, og lignende).

Sigaretter, sigarer og piper er populære røykeartikler som anvender tobakk i forskjellige former. Mange forbedringer og alternativer til disse røykeartikler er blitt foreslått gjennom årene.

Forskjellige fremgangsmåter for forandring av sammensetningen av hovedstrømmen av tobakksrøyk er også blitt foreslått. F.eks. kan mange tobakkserstatninger finnes i U.S. patent nr. 4.079.742. Dessuten ble tobakkserstatningsrøyke-stoffer med handelsnavnene Cytrel og NSM introdusert i Europa i løpet av 1970-årene.

Flere patenter har foreslått artikler som ble sagt å ut-vikle smaksholdig damp og/eller synlig aerosol. De fleste slike artikler har anvendt en brennbar brenselkilde for å frembringe en aerosol og/eller å oppvarme et aerosoldannende stoff. Se f.eks. bakgrunnsteknologi referert i U.S. patent nr. 4.714.082.

Røykeartikler som er i stand til å gi de gleder som forbindes med sigarettrøyking, ved oppvarming, men ikke nød-vendigvis brenning av tobakk, og uten å avgi betydelige mengder ufullstendige forbrenningsprodukter, er beskrevet i følgende U.S. patenter, hvis beskrivelser herved er inkorporert heri ved referanse; 4.708.151, 4.714.082, 4.732.168, 4.756.318, 4.793.365, 4.819.665, 4.827.950, 4.854.331, 4.858.630, 4.881.556, 4.893.639, 4.903.714 og 4.938.238.

Disse røykeartikler anvender et brennbart brenselelement for varmeutviklingen; og aerosoldannende substanser plassert fysisk adskilt fra, og i varmevekslingsforhold med brenselelementet. Den aerosoldannende anordning innbefatter vanligvis tobakk i forskjellige former så som fortettede pelleter, tobakkspulver og tobakksekstrakter, samt tobakkssmaksmodi-fikasjonsmidler og tobakksaromamidler og aerosoldannende substanser som glycerol. Under røykingen virker varmen som dannes av brenselelementet til å forflyktige de aerosoldannende substanser, og gir derved en aerosol som ligner tobakksrøyk. Slike røykeartikler gir ekstremt lavt innhold av synlig sidestrømrøyk, samt lavt nivå av FTC "tjære".

I U.S. patent nr. 4.756.318 beskrives en røykeartikkel (sigarett) omfattende et kort brenselelement, en fysisk adskilt aerosoldannende anordning og en munnstykkedel, som omfatter en tobakkskappe omgivende minst en del av den aerosoldannende anordning. Som diskutert deri i spalte 15, linje 60 - spalte 16, linje 35, kan tobakkskappen også inneholde glassfibrer, som kan være i form av et ark, en stripe eller et rør. Tobakksark som inneholder glassfibrer er beskrevet fremstilt ved anvendelse av konvensjonelle papirfrem-stillings-teknikker, og den glassmengde som er inkorporert i et slikt materiale sies å ligge i området fra 30 til 70 vekt%.

Forbedringer i røykeartikler så som de som er beskrevet i U.S. patent nr. 4.756.318 er klart ønskelige. Den foreliggende oppfinnelse representerer en slik forbedring.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer forbedrede sigaretter og andre røykeartikler, hvori sjiktene av tobakk eller tobakkholdige stoffer blir anvendt i forbindelse med sjikt av ikke-brennbare, fortrinnsvis fiberformede isolasjonsmaterialer, fortrinnsvis glassfibrer.

Foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse anvender sjikt omfattende først og fremst tobakk eller tobakkssmaksgivende stoffer, alternerende med ett eller flere sjikt omfattende først og fremst fiberformige isolasjonsmaterialer så som glassfibrer, arrangert på en slik måte at tobakk eller annen smak og aroma blir avgitt til røykeren uten betydelige pyrolyse- eller nedbrytningsprodukter av tobakk. Spesielt foretrukne tobakk/glassinnpakninger ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter et laminert arkmateriale av minst fire sjikt, beskrevet fra utsiden av artikkelen til innsiden som: tobakk - glass - tobakk - glass. I bruk kommer denne kombinasjon til syne som fire konsentriske ringer omkring brenselelementet i den ferdige sigarett.

Generelt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en røykeartikkel omfattende, (1) et kort, brennbart brenselelement og (2) en isolerende innpakning som omgir minst en del av den ytre omkrets av brenselelementet, og et ytre innpakningssjikt som omgir minst en del av den isolerende innpakning. Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den isolerende innpakning omfatter minst to adskilte og bestemte segmenter, som omfatter minst ett sjikt som i hovedsak omfatter ikke brennbart fiberformet isolasjonsmateriale, og minst ett sjikt som i hovedsak består av et tobakksholdig materiale. Om ønsket kan en aerosoldannende anordning plasseres bak brenselelementet i lengderetningen.

Som beskrevet ovenfor er brenselelementet i røyke-artikkelen i visse foretrukne utførelser ifølge den foreliggende oppfinnelse omgitt i omkretsen av en tobakk/glass-innpakning som fortrinnsvis omfatter minst fire sjikt: (1) et første sjikt av glassfibrer; (2) et første tobakksholdig ark; (3) et andre sjikt av glassfibrer; og (4) et andre tobakksholdig ark. Dette arrangement kan varieres og/eller modifiseres for å forandre karakteren av den tobakkssmak og -aroma som innpakningen gir. For eksempelvis å øke mengden av avgitt smaksstoff kan glassfibersjiktene innbefatte noe tobakk, eller ett eller flere tobakksmaterialer eller annet smaksstoff. På lignende måte kan arkene omfattende først og fremst tobakk eller tobakkssmaksstoffer (dvs. de tobakksholdige arkene), også omfatte f.eks. glassfibrer eller andre fibermaterialer, for å øke sjiktenes strukturelle integritet. Det romlige arrangement av sjiktene, dvs. hvordan de er sjiktet over brenselelementet og/eller hverandre, kan likeså varieres for å modifisere røykeartikkelens egenskaper.

Ved anvendelse av tobakk/glassinnpakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse blir smaken av den aerosol som avgis til røykeren, betydelig forbedret sammenlignet med aerosoler som fremstilles i fravær av en slik struktur, f.eks. ved anvendelse av et isolerende sjikt av glassfibrer, uten tobakk eller et tobakkssmaksstoff.

Fortrinnsvis oppnås denne forbedring av aerosolsmaken uten betydelig brenning av tobakken, og det antas at den fysiske struktur av de foretrukne utførelser i det minste delvis er ansvarlig for evnen til å oppnå dette mål. Røyke-artikler som fremstilles i samsvar med den foreliggende oppfinnelse kan smaksmessig sammenlignes fordelaktig med lignende røykeartikler, men hvor tobakken blir brent som brensel. Fortrinnsvis har den aerosol som fremstilles ifølge den foreliggende oppfinnelse et lavt innhold av forbrennings-og ufullstendige forbrenningsprodukter av tobakk.

Den isolerende tobakk/glassinnpakning ifølge den foreliggende oppfinnelse er fordelaktig bare ca. 20 mm eller mindre i lengde og har typisk en tilstrekkelig samlet tykkelse til å gi den nominelle omkrets av en typisk tobakkssigarett (ca. 24,5 mm) når den plasseres omkring et brenselelement. Den samlede tykkelse vil avhenge av karakteren av det brenselelement som den isolerende tobakk/glassinnpakning blir viklet omkring, og kan ligge i området fra 1,5 til 5 eller 6 mm, men i forbindelse med brenselelementet og eventuelt innpakningspapir eller andre elementer i brenselenden av røykeartikkelen, er den fortrinnsvis tykk nok til å gi en samlet ytre diameter på ca. 8 mm.

Under røykingen vil tobakken i den laminerte tobakk/- glassinnpakning i det minste delvis pyrolysere, og kan endog brenne i liten utstrekning, og derved avgi til atmosfæren den unike aroma av tobakksrøyk, en aroma som røykeren venter fra en sigarett. I tillegg til å gi aromaen fra en typisk tobakkssigarett, vil tobakken i innpakningen også bidra med en påvisbar tobakksrøyksmak til den hovedstrøm av aerosol som frembringes ved virkningen av varmen fra brenselelementet på den aerosoldannende anordning.

Den foreliggende oppfinnelse tillater således tilsetning av en liten mengde tobakk, fortrinnsvis i arkform, til den isolerende innpakning, hvorved sigarettrøyksmaken fra den resulterende artikkel blir betydelig forbedret. Anvendelsen av den foreliggende løsning med sjiktet tobakk - isolasjon antas å redusere pyrolysen og/eller brenningen av den in-volverte tobakk, og således tillate kontroll over innholdet av hovedstrømsaerosol under samtidig forbedring av hoved-strømssmak og sidestrømsaroma. Dette oppnås ifølge den foreliggende oppfinnelse uten tilsetninger av avvikende smaksstoffer og/eller ubehagelig aroma.

Som beskrevet ovenfor omfatter den foretrukne røyke-artikkel et kort (dvs. mindre enn ca. 30 mm i lengde før røykingen), fortrinnsvis karbonholdig, brennbart brenselelement. Typisk er brenselelementet en ekstrudert masse, ca. 9 mm langt og ca. 4,5 mm i diameter og som er forsynt med en mengde passasjeveier som strekker seg i lengderetningen, dvs. definerte langsgående hull som passerer gjennom den indre del av brenselelementet, og/eller slisser plassert på brenselelementets omkrets. Passasjeveiene tilveiebringer et over-flateareal som hjelper til med tenningen av brenselelementet, og hjelper til å holde brenselelementet brennende under ulmingen. Passasjeveiene hjelper også til å kontrollere varmeoverføringen fra brenselelementet til den aerosoldannende anordning. Tettheten av et typisk brenselelement ligger i området fra 0,85 til 1,25 g/cm<3>.

De foretrukne sigarettrøykeartikler ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter også en rull eller fylling av tobakk, vanligvis i oppkuttet fyllstoff-form, innpakket i et innpakningsmateriale så som papir, slik at det dannes en tobakksstav. Tobakksrullen omhyller fortrinnsvis minst en del av den aerosoldannende anordning. Tobakken kan være i bearbeidet form, så som et volumekspandert oppkappet fyllstoff eller vandig ekstrahert/volumekspandert oppkappet fyllstoff. Tobakksstaven kan også innbefatte et isolasjonsmateriale så som glassfibrer som en komponent derav.

Den aerosoldannende anordning i den foretrukne røyke-artikkel er fysisk adskilt fra, og plassert bak brenselelementet i lengderetningen. Fortrinnsvis er den aerosoldannende anordning innelukket i en kapsel, beholder eller hus som er varmeledende eller på annen måte varmebestandig, og er plassert i en passasjevei som strekker seg i lengderetningen gjennom tobakksstaven.

Den varmeledende kapsel, beholder eller hus for den aerosoldannende anordning (heretter kapsel) inneholder ett eller flere aerosoldannende stoffer. Slike aerosoldannende stoffer kan omfatte tobakk i hvilken som helst form, så som tobakksstøv, forstøvningstørkende tobakksekstrakter eller tobakksessenser; og tobakkssmaksmidler så som sukkere, lakris og kakao. Andre aerosoldannende stoffer som kan anvendes heri, omfatter flerverdige alkoholer, så som glycerol, propylenglykol og trietylenglykol, som fordamper slik at det frembringes en synlig, "røyklignende" aerosol. De aerosoldannende stoffer i beholderen blir typisk båret av et substrat så som aluminiumoksydperler, et karbonfibermateriale, fortettet (f.eks. marumerisert) tobakk, karbon, aluminiumoksyd eller blandinger derav, eller andre egnede materialer som er kjent for den dyktige fagmann.

Foretrukne røykeartikler innbefatter også en munnstykkedel for levering av aerosolen til røykeren, og som når det gjelder sigaretter, typisk har rørform. Munnstykkedelen kan imidlertid tilveiebringes separat, f.eks. i form av en sigarettholder, eller som et rør. Munnstykkedelen av de foretrukne røykeartikler innbefatter typisk et filterplugg-segment. Foretrukne filtersegmenter har lav filtrerings-effektivitet for å minimalisere påvirkningen av aerosol-passasjen fra den aerosoldannende anordning til røykerens munn under sugingen (dvs. ved bruk). Også foretrukket er munnstykkedeler som innbefatter et segment av smaksholdig stoff, så som et løst pakket eller foldet tobakkspapir eller et mentolholdig foldet karbonfylt ark mellom den aerosoldannende anordning og filtersegmentet.

Som anvendt heri skal betegnelsen "aerosol" innbefatte damper, gasser, partikler og lignende, både synlige og usyn-lige, og spesielt de komponenter som av røykeren oppfattes som "røykelignende", dannet ved virkningen varme utviklet av brenselelementet på stoffer som inneholdes i den aerosoldannende anordning, eller annet sted i røykeartikkelen.

Som anvendt heri defineres uttrykket "varmeledende varmevekslingsforhold" som et fysisk arrangement av den aerosoldannende anordning og brenselelementet, hvorved varme overføres ved ledning fra det brennende brenselelement til den aerosoldannende anordning i alt vesentlig gjennom brenselelementets hele brenneperiode. Et ledende varme-vekslingsf orhold kan oppnås ved å plassere den aerosoldannende anordning i kontakt med brenselelementet, og således i umiddelbar nærhet av den brennende del av brenselelementet, og/eller ved anvendelse av et ledende element for overføring av varme fra det brennende brensel til den aerosoldannende anordning. Fortrinnsvis anvendes begge fremgangsmåter for å tilveiebringe ledende varmeoverføring.

Som anvendt heri betyr uttrykket "karbonholdig" omfattende hovedsakelig karbon. Mengden av karbon i det karbonholdige stoff er typisk høyere enn 60 vekt%, fortrinnsvis høyere enn 70 vekt%.

Som anvendt heri brukes betegnelsen "isolasjonsmaterialer" på alle materialer som hovedsakelig virker som isolatorer. Fortrinnsvis vil disse materialer ikke brenne under anvendelse, men de kan omfatte langsomt brennende karbonstoffer og lignende materialer, samt materialer som smelter under anvendelse, så som lavtemperaturkvaliteter av glassfibrer. Foretrukne isolasjonsmaterialer som anvendes heri er fiberformede, f.eks. glassfibrer, karbonfibrer og lignende. Kollektivt refereres disse materialer ofte til utelukkende som "glass". Egnede isolatorer har en termisk ledningsevne i g-cal (sek.) (cm<2>) ("C/cm), på mindre enn 0,05, fortrinnsvis mindre enn 0,02, mest foretrukket mindre enn 0,005. Se Hackh's Chemical Dictionary 672 (4. utgave, 1969) og Lange's Handbook of Chemistry 10, 272-274 (11. utgave, 1973).

Uttrykket "tobakksholdig" anvendes heri for å beskrive et stoff som inneholder tobakk, i hvilken som helst mengde og i hvilken som helst av mange former, omfattende tobakksekstrakter, forstøvningstørkede tobakksekstrakter, malte tobakksblader, tobakksfinstøv eller støv, opprevne eller findelte tobakksblader eller stammer, volumekspandert tobakk og andre former av bearbeidet tobakk og lignende.

Foretrukne røykeartikler som anvender den isolerende innpakning ifølge den foreliggende oppfinnelse er i stand til å levere minst 0,6 mg av aerosolen, målt som fuktig samlet partikkelformet stoff (WTPM), i de første 3 drag, når de røykes under FT.C-røykebetingelser, som består av 35 ral drag av to sekunders varighet, adskilt av 58 sekunders ulming. Mer foretrukkede utførelser av oppfinnelsen er i stand til å levere 1,5 mg eller mer av aerosol i de første 3 dragene. Mest foretrukkede utførelser av oppfinnelsen er i stand til å levere 2 mg eller mer av aerosol i de første 3 dragene når de røykes under FTC-røykebetingelser. Ennvidere vil foretrukne utførelser av oppfinnelsen levere et gjennomsnitt på minst 0,2 mg av WTPM pr. drag, i minst ca. 6 drag, fortrinnsvis minst ca. 10 drag, under FTC-røykebetingelser. Fig. 1 er et lengdesnitt av en sigarett ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. IA er et tverrsnitt av sigaretten vist i fig. 1, tatt langs linjen 1A-1A. Fig. IB er et frontenderiss (dvs. påtenningsenden) av det foretrukne brenselelement ifølge den foreliggende oppfinnelse, som illustrerer utformingen av passasjeveien og plasseringen deri.

Med referanse til fig. 1 omfatter sigarettrøyke-artikkelen 10 et brenselelement 12 som har flere passasjeveier 11 som strekker seg i lengderetningen (se fig. IA og IB); en fysisk adskilt aerosoldannende anordning 14, som inneholder ett eller flere aerosoldannende stoffer og som er plassert bak brenselelementet og som er omgitt av en varmeledende kapsel 16. Kapselen 16 overlapper den bakre omkrets av brenselelementet. Kapselen 16 er i det minste delvis omgitt av en tobakksholdig kappe 20. Som vist består munnstykkedelen 22 av to seksjoner, nemlig (1) et segment av en løst sammenpakket vev av tobakkspapir 26, som gir smak til aerosolen, og (2) en vev av ikke-vevet polypropylen, som tjener som filterelement 28. Eventuelt kan det innbefattes et hulrom (ikke vist) i munnstykkedelen, enten mellom kapselen og tobakkspapiret, eller andre steder.

En typisk sigarett ifølge den foreliggende oppfinnelse har et generelt sirkulært tverrsnitt og en omkrets på fra 23 mm til 28 mm, og en lengde på fra 70 mm til 100 mm.

Med referanse i detalj til fig. 1, holdes brenselelementet 12 på plass av den varmeledende kapsel eller beholder 16 ved hjelp av overlappingen av kapselen eller beholderen med ca. de bakre 2 mm av brenselelementets omkrets. Kapselen har en diameter som er akkurat stor nok til nøyaktig å ta imot brenselelementet og holde det fast, f.eks. ved friksjonstilpasning.

Kapselen blir fordelaktig fremstilt av et varmebestandig materiale, så som en tynn metallplate (f.eks. av aluminium). På denne måte ledes varmen effektivt fra det brennende brenselelement gjennom kapselens eller beholderens vegger til de aerosoldannende stoffer som finnes deri. Kapselen er generelt et sylindrisk rør som er åpent i sin fremre ende for å ta imot den bakre del av brenselelementet, og lukket i munnenden. Kapselens lukkede ende har én eller flere små åpninger for å tillate det fordampede aerosoldannende stoff som er dannet av varmen fra brenselelementet, å passere inn i munnstykkedelen.

Med referanse til fig. 1 og IA er brenselelementet 12 omgitt av mange konsentriske ringer (eller annuli) av tobakksholdig materiale og isolerende fibermateriale, fortrinnsvis glassfibrer. Som illustrert i fig. IA omfatter den foretrukne utførelse et system med fire ringer, omfattende; (1) et første sjikt av glassfibrer 100, som ligger nær opptil den ytre omkrets av brenselelementet 12; (2) et første tobakksholdig arkmateriale 102; (3) et andre sjikt av glassfibrer 104, nært opptil det første tobakksholdige ark 102; (3) et andre tobakksholdig arkmateriale 106; og en ytre papirinnpakning 108.

I sigarettutførelsene ifølge den foreliggende oppfinnelse er det isolerende fibermaterialet typisk fra 0,6 til 1,5 mm tykt, fortrinnsvis ca. 1,2 mm tykt. Tykkelsen av det tobakksholdige artkmateriale er typisk fra.0,09 til 0,17 mm, fortrinnsvis ca. 0,13 mm. For andre røykeartikler vil den dyktige fagmann variere tykkelsen av hver komponent etter behov.

Med referanse igjen til Fig. 1 er den aerosoldannende anordning 14 fortrinnsvis omgitt av en stav, rull eller en annen form av tobakk 20, vanligvis i form av oppkappet fyllstoff. Dette tobakkssegment blir oppvarmet, men ikke nødvendigvis brent, av varmen fra brenselelementet, som derved fører til avgivelse av tobakkssmakskomponenter til hovedstrømsaerosolen under anvendelse av røykeartikkelen. Dette tobakkssegment gir også sigaretten den spenstighet som hjelper til ved fremstillingen som anvender moderne sigarett-fremstillingsutstyr med høy hastighet.

Substratet 18, som holder eller holder tilbake de aerosoldannende stoffer i den aerosoldannende anordning, kan ha forskjellige former. Én eller flere typer av substratmaterialet kan inkorporeres i en del av kapselen eller beholderen 16. F.eks. kan substratet omfatte (i) aluminiumoksydperler som fortrinnsvis bærer glycerol og et tobakksekstrakt og som er plassert nært inntil brenselelementets bakside; (ii) marumerisert eller på annen måte fortettet tobakk, karbon, og/eller aluminiumoksyd, inneholdende ett eller flere smaksstoffer og/eller tobakksekstrakter og glycerol; og/eller (iii) sammenpakket tobakkspapir som bærer glycerol og et tobakksekstrakt og er innpakket i en om-hyllende papiromvikling. Andre stoffer som kan anvendes som substrater, er vel kjent for den dyktige fagmann.

Som beskrevet ovenfor kan kombinasjonen av brenselelementet og den aerosoldannende kapsel eller beholder være romlig adskilt fra munnstykkedelen 22 med et tomrom 24. Dette tomrom kan ha en størrelse fra 5 mm til 30 mm, fortrinnsvis fra 10 mm til 15 mm, med justeringer for størrelsene av de andre komponenter i munnstykkedelen etter behov. Dette tomrom har to primære funksjoner, (1) det tillater avkjøling av de varme gasser som kommer fra den aerosoldannende anordning før de når frem til røykeren og (2) det hjelper til å danne en synlig røyk ved å tjene som et kjernedannelseskammer for aerosolen. Alternativt kan tom-rommet utelates, dvs. at det viste rom kan fylles f.eks. med smakstilsetningsstoffer, laveffektive filtermaterialer, og lignende.

Munnstykkedelen 22 har fortrinnsvis en utforming og dimensjoner slik at den kan buttes imot frontendesammenstillingen omfattende det omkappede brenselelement og kapselen med en enkelt papiromvikling. Alternativt kan munnstykkedelens yttersjikt fremstilles av et hvilket som helst tilgjengelig materiale, f.eks. papirrør foret med metallfolie, formstøpt plast, tungvektspapir eller lignende.

Inne i den rørformede munnstykkedel 22 er det plassert en rull 2 6 av tobakksholdig arkmateriale, eller karbonfylt arkmateriale inneholdende et smaksstoff så som mentol, eller en annen smakskilde, fortrinnsvis omhyllet med en papirinnpakning, nær hulrommet 24. Også inne i munnstykkedelen, og plassert i sigarettens ytterste munnende, er et lav-effektivitets filterelement 28 omfattende et filtermateriale så som en sammenpakket vev av ikke-vevde polypropylenfibrer, og en omsluttende plugginnpakning. Om ønsket kan tippepapir omslutte sigarettens munnstykkedel og binde sammen munnstykkedelen med frontendesammenstillingen. Dessuten kan det, om ønsket, tilveiebringes en ring av luftfortynnings-perforeringer nær sigarettens ytterste munnendeområde ved anvendelse av kjent laser- eller mekanisk perforerings-teknikk.

I bruk tenner røykeren brenselelementet 12 som brenner slik at det frembringes varme- Den dannede varme overføres gjennom ledning og/eller konveksjon til kapselen 16 som omgir én ende av brenselelementet. Varmen fra kapselen som er i kontakt med substratet 18 og det aerosoldannende stoff, hjelper til å forflyktige det aerosoldannende stoff. Når røykeren suger passerer oppvarmet luft inn i kapselen hvor den kommer i kontakt med substratet 18. Denne tilsatte varme som anvendes på det aerosoldannende stoff, forflyktiger dette. Det forflyktigede stoff kommer ut av kapselen gjennom åpningene (ikke vist) i kapselens endevegg. Den gjennomsugede luft og de forflyktigede stoffer avkjøles deretter under passasje gjennom munnstykkedelen. Avhengig av det spesielle aerosoldannende stoff dannes det en synlig "røyk-lignende" aerosol. Den gjennomsugede luft og det forflyktigede stoff passerer fordelaktig gjennom de smaksstoffer som er plassert i munnstykkedelen, under opptagelse av smaks-komponenter derifra, og kommer til slutt inn i røykerens munn.

Den isolerende tobakk/glassinnpakning for brenselelementet kan fremstilles ved konvensjonelle teknikker kjent av spesialister på dette området. En foretrukket fremgangsmåte omfatter omvikling av brenselelement/kapselsammen-stillingen eller patronen, med et isolerende kappemateriale av tobakk/glass som er ca. 15 mm langt. En foretrukket isolerende kappe av tobakk/glass er sammensatt av to sjikt av Owens-Corning C-glassmatte med et ark av rekonstituert tobakkspapir plassert mellom sjiktene av glasset og et andre sjikt av rekonstituert tobakkspapir omviklet omkring det ytre glass-sjikt. Et foretrukket rekonstituert tobakksark, betegnet P2674-157 fra Kimberly-Clark Corp., er et papirark inneholdende et blandet tobakksekstrakt. Bredden av det foretrukne rekonstituerte tobakksark før formingen er 19 mm (innvendig) og 26,5 mm (utvendig). Den endelige diameter av denne foretrukne omkappede patron er ca. 7,5 mm.

Den foretrukne konsentriske tobakk/glass-isolasjonskappe kan fremstilles ved anvendelse av en modifisert versjon av apparatet beskrevet i U.S. patent nr. 4.893.637, hvilken beskrivelse herved inkorporeres heri ved referanse. Det modifiserte apparat innbefatter mange spoler, inneholdende både glass- og et tobakksholdig materiale arrangert slik at dette kommer imellom glass-sjiktene som beskrevet deri. Den dyktige fagmann vil forstå at et hvilket som helst antall av forskjellige alternative sjikt av glass og/eller tobakk kan fremstilles ved anvendelse av dette apparat, ganske enkelt ved å forandre spolearrangementet og/eller innholdet.

Alternativt kan tobakken og glasset kombineres til en felles enhet gjennom enten en fuktig leggeprosess eller luft-leggeprosess. Bearbeiding ved luftlegging blir foretrukket når tobakk er innbefattet i blandingen, ettersom tobakks-smakskomponentene kan gå tapt i den fuktige leggeprosess. Dannelsen av en enhetsmatte av tobakk/glass tillater kontroll av den perifere luftstrøm gjennom materialet til brenselelementet. I tillegg til å omgi brenselelementet kan denne enhetsmatte også omgi den varmeledende kapsel for den aerosoldannende anordning.

Tobakksmengden i en slik enhetskappe kan ligge i området fra 1 til 99 vekt%, fortrinnsvis fra 40 til 70 vekt%, og mest foretrukket fra 50 til 60 vekt%. Et foretrukket glass-materiale for anvendelse ved utforming av enhetsinnpakningen av tobakk/glass er E-glass, tilgjengelig fra Owens Corning.

Som beskrevet ovenfor kan fremstillingen av isolasjons-kappen ifølge den foreliggende oppfinnelse foregå ved anvendelse av konvensjonelle papirfremstillingsteknikker, som det vil forstås av dem med vanlig dyktighet innenfor denne teknologi. Slike fremgangsmåter omfatter fremstilling ved fuktig legging og ved luftlegging.

I den fuktige leggeprosess blir tobakken, vanligvis i oppkappet fyllstoff-form, blandet inn i det rene vann sammen med glassfibrer. Forholdet av tobakk til glass i blandingen kan ligge i området fra ca. 4:1 til ca. 1:1. Denne blanding ledes til hovedboksen hvor det dannes et mattelignende papirark omfattende tobakk og glassfibrer etter at fuktigheten er presset ut.

Vanligvis blir tobakks- og glasskomponentene blandet med vann, og vellingen påført på en papirfremstillingswire hvor vannet blir fjernet, og arket kan tørkes ved å passere over og mellom oppvarmede valser. Våtstrykemidler kan anvendes for å øke kappens styrke.

I luftleggingsfremgangsmåten blir det oppkappede tobakksfyllstoff og glassfibrene først malt til en liten partikkelstørrelse, for å lette overføringen med luft. De malte partikler blir deretter transportert med luftføde til en kommutator hvor de blir blandet. Denne intime blanding mates deretter til en form som virker som ekvivalenten til hovedboksen ved fuktig legging, hvor den luftlagte matte blir dannet ved anvendelse av et vakuum. Den luftlagte matte kan deretter behandles med et bindemiddel så som SCMC eller lignende, for å gi strukturell integritet. Alternativt kan luftleggingsfremgangsmåten gjennomføres i separate trinn, slik at det dannes en sjiktet matte av glass og tobakk med så mange forskjellige sjikt som ønskes.

Den luftlagte og/eller fuktiglagte tobakk/glassisola-sjonskappe kan anvendes over hele lengden av røykeartikkelens frontende, dvs. over både brenselelementet og den aerosoldannende anordning. Alternativt kan slike kapper anvendes over bare en del av frontendesammenstillingen.

Som beskrevet ovenfor omfatter røykeartikkelen ifølge den foreliggende oppfinnelse et brenselelement som danner tilstrekkelig varme til å forflyktige aerosoldannende stoff inne i den aerosoldannende anordning. Et foretrukket brenselelement blir fremstilt av et brennbart materiale på en slik måte at brenselelementets tetthet er høyere enn ca.

0,5 g/cm<3>, ofte høyere enn ca 0,8 g/cm3 eller mer, men typisk mindre enn ca. 1,5 g/cm<3>. Dessuten har brenselelementet vanligvis en lengde på mindre enn 20 mm, ofte mindre enn 15 mm, og er typisk ca. 9 mm.

Sammensetningen av dé brennbare materialer i brenselelementet kan variere. Foretrukne brenselelementer inneholder karbon, og særlig foretrukne brenselelementer er sammensatt først og fremst av karbonholdige materialer. Foretrukne karbonholdige brenselelementer har et karbon-innhold over 60 vekt%, mer foretrukket over 70 vekt%. I flere foretrukne utførelser av karbonholdige brenselelementer, omfatter brenselelementet en blanding av karbon, tobakk og et bindemiddel (se f.eks. eksempel 1). I andre foretrukne utførelser av karbonholdige brenselelementer er ingen tobakk inkorporert i brenselet (se f.eks. U.S. patentene nr. 4.854.331 og 4.917.128).

I tillegg til å ha tobakk i brenselelementet kan andre bestanddeler så som smaksstoffer, tobakksekstrakter, fyll-stoffer (f.eks. leire eller kalsiumkarbonat), brenne-tilsetninger (f.eks. natriumklorid for å forbedre ulmingen og virke som glødehemmer), forbrenningsmodifiserende midler (f.eks. kaliumkarbonat for å kontrollere brennbarheten), bindemidler og lignende inkorporeres deri. Eksempelvise blandinger av karbonholdige brenselelementer er fremsatt i U.S. patentene nr. 4.714.082 og 4.756.318.

Andre brennbare brenselelementer kan tilveiebringes av findelt tobakksmateriale, rekonstituert tobakksmateriale, varmebehandlede eller pyrolyserte tobakksmaterialer, cellulosematerialer, modifiserte cellulosematerialer og lignende. Eksempler på brennbare materialer er fremsatt i U.S. patentene nr. 4.347.855, 3.931.824, 3.885.573 og 4.008.723, samt i Sittig, Tobacco Substitutes, Noyes Data Corp. (1976).

Brenselelementer for røykeartiklene ifølge den foreliggende oppfinnelse blir fordelaktig formstøpt, maskinert, trykkformet eller ekstrudert til den ønskede form. Foretrukne ekstruderte karbonholdige brenselelementer kan fremstilles ved å blande sammen opp til ca. 95 deler kabonholdig materiale, opp til 20 deler bindemiddel og opp til 20 deler tobakk (f.eks. tobakksstøv og/eller et tobakksekstrakt) med tilstrekkelig vann til å gi en pasta som har en stiv deiglignende konsistens. Pastaen kan så ekstruderes ved anvendelse av en ekstruder av ramme- eller stempeltypen til den ønskede form med det ønskede antall passasjeveier eller hulrom. Den ekstruderte pasta kan så tørkes til et fuktighets-innhold på 2 til 7 vekt%. Deretter kappes en kontinuerlig lengde av ekstrudat med regelmessige mellomrom til å gi en mengde enkeltbrenselelementer.

Røykeartikkelen ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter også en aerosoldannende anordning som er fysisk adskilt fra brenselelementet. Som sådan er den aerosoldannende anordning ikke blandet med, og heller ikke er den en del av brenselelementet. Den aerosoldannende anordning er i varmevekslingsforhold med brenselelementet for at den varme som dannes av det brennende brenselelement skal overføres til den aerosoldannende anordning for oppvarming av det aerosoldannende stoff og den resulterende aerosoldannelse.

Den foretrukne aerosoldannende anordning omfatter et substrat som skal bære det aerosoldannende stoff. Foretrukne substrater er porøse, i stand til å holde på det aerosoldannende stoff når de ikke er i bruk, og i stand til å fri-gjøre aerosoldannende stoff under den periode når røykeren suger på røykeartikkelen.

En type substratmateriale som kan anvendes heri er et varmestabilt materiale (f.eks. et materiale som er i stand til å motstå temperaturer på ca. 400"C til ca. 600"C uten spalting eller brenning). Eksempler på slike materialer omfatter karbontyper av porøs kvalitet, grafitt, karbon-tråder, aktiverte og ikke-aktiverte karbontyper og keramiske materialer. Egnede karbonsubstratmaterialer omfatter PC-25 og PG-60 som er tilgjengelige fra Union Carbide Corp., SGL tilgjengelig fra Calgon Carbon Corp., Pittsburgh, PA, og katalognumrene CFY-02.04-1, CN-157 (HC) , CN-210(HC), ACN-211-10 og ACN-157-10 fra American Kynol Inc. Molekylsikter så som Smellrite® tilgjengelig fra Union Carbide Corp., kan også anvendes, fullstendig eller delvis, som et substrat heri. Andre egnede substratmaterialer omfatter alfa aluminiumoksydperler tilgjengelige som D2-2600 Sintered Alpha Alumina fra W.R. Grace & Co. og lignende.

Andre anvendbare substrattyper har form av en fortettet pellet laget av karbon, tobakk, aluminiumoksyd eller blandinger derav. Foretrukne fortettede pelleter kan fremstilles ved anvendelse av en Marumerizer tilgjengelig fra Fuji Paudal KK, Japan. Se U.S. patent nr. 4.893.639, hvis beskrivelse herved inkorporeres heri ved referanse.

En annen type substrat som kan anvendes heri har form av et cellulosemateriale, så som papir eller tobakkspapir. Et slik substrat tilveiebringes typisk som et sylindrisk segment omfattende en samlet vev av papir inne i en omsluttende ytre innpakning. Slike sylindriske segmenter kan tilveiebringes av staver som fremstilles ved anvendelse av utstyr og teknikker beskrevet i U.S. patent nr. 4.807.809. Eksempel på papirtyper som blir samlet for å lage substrater er tilgjengelig som P144-B fra Kimberly-Clark Corp..

Et annet alternativ til de faste substrater diskutert ovenfor er et størknet tynt filmmateriale som binder, fanger inn og innkapsler tobakkspartikler, fuktighetsbevarende midler og aerosoldannende stoffer. Slike stoffer kan lages ved å blande sammen tobakk, smaksstoffer og andre bestanddeler med en geldannende substans, så som gelatin, alginater, albumin, agar-agar, kasein, gummirabikum, pektiner og lignende. Når det oppvarmes nedbrytes dette stoff for å frigjøre de innkapslede komponenter, i tillegg til eller slik at det dannes en røyklignende aerosol.

Mer enn én type substratsmateriale kan anvendes i den aerosoldannende anordning. F.eks. kan aluminiumoksydperler som bærer ett eller flere aerosoldannende stoffer plasseres bak brenselelementet, og et sylindrisk segment av sammenpakket papir som bærer ytterligere aerosoldannende stoffer kan plasseres bak aluminiumoksydperlene.

Den aerosoldannende anordning omfatter et aerosoldannende stoff. Det aerosoldannende stoff kan ha flytende, halvfast eller fast form, og blir vanligvis båret av et substrat. Eksempler på foretrukne aerosoldannende stoffer omfatter flerverdige alkoholer (f.eks. glycerol, propylenglykol og trietylenglykol), alifatiske estere av mono-, di-eller poly-karboksylsyrer (f.eks. metylstearat, dimetyl-dodekandioat og dimetyltetradekandioat), og lignende. Ytterligere eksempler på egnede aerosoldannende stoffer omfatter flyktige smaksmidler og tobakkssmaks-modifikasjonsmidler. Flyktige smaksmidler omfatter vanillin, kakao, lakris, organiske syrer, sukkere og lignende. Tobakkssmaks-modifikasjonsmidler omfatter asparagin, levulinsyre, glukosepenta-acetat og lignende.

Som beskrevet ovenfor anvendes fordelaktig heri en varmeledende kapsel eller beholder for å befordre varme-vekslingsforholdet mellom brenselelementet og den aerosoldannende anordning. Den varmeledende kapsel lages fortrinnsvis av en metallisk plate, stripe eller folie. Typisk ligger tykkelsen av kapsel- eller beholderveggen i området fra ca. 0,01 mm til ca. 0,2 mm. Tykkelsen, formen og/eller typen av det materiale som anvendes til fremstilling av kapselen, kan variere for å gi den ønskede grad av varmeoverføring. Et foretrukket varmeledende element fremstilles av tynn aluminiumplate som blir dyptrukket slik at det dannes en sylindrisk kapsel med ca. 30 mm lengde og ca. 4,6 mm ytre diameter.

I de foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse blir den varmeledende kapsel som inneholder substratet og det aerosoldannende stoff, festet til munnstykkedelen; selv om en munnstykkedel, så som en sigarettholder, kan tilveiebringes separat. Munnstykkedelen gir en passasjevei som kanaliserer de fordampede aerosoldannende stoffer inn i røykerens munn; og kan også gi ytterligere smak til de fordampede aerosoldannende stoffer. Fortrinnsvis er lengden av munnstykkedelen i området fra 30 mm til 85 mm, men den kan variere (lengere eller kortere) diktert av artikkelens behov eller krav. Fortrinnsvis er munnstykkedelens lengde slik at (i) den brennende del av brenselelementet og det varme varmeledende element blir holdt vekk fra røykerens munn og fingre; og (ii) varmefordampede aerosoldannende stoffer har tilstrekkelig tid til å avkjøles før de når frem til røykerens munn.

Egnede munnstykkedeler er vanligvis inerte med hensyn til det aerosoldannende stoff, gir minimum aerosoltap som resultat av kondensasjon eller filtrering, og er i stand til å motstå de temperaturer som forekommer under anvendelse av røykeartikkelen. Eksempler på munnstykkedeler omfatter plastifiserte celluloseacetatrør, som de som er tilgjengelige som SCS-1 fra American Filtrona Corp.; polyimidrør tilgjengelig som Kapton fra E.I. duPont de Nemours; kartong-eller tykke papirrør; og papirrør foret med aluminiumfolie.

Et segment av svært løst pakket tobakkspapir kan inkorporeres i munnstykkedelen. Et slikt segment kan plasseres direkte bak det varmeledende element som inneholder det aerosoldannende stoff. Om ønsket kan et segment av pakket karbonpapir inkorporeres i munnstykkedelen, spesielt for å gi mentolsmak til aerosolen. Egnede pakkede karbonpapir-segmenter er beskrevet i europeisk patentsøknad nr. 342.538.

Den ytterste munnende av røykeartikkelen omfatter fortrinnsvis et filterelement eller en "filtertipp", særlig av estetiske grunner. Foretrukne filterelementer er lav-effektivitetsfilterelementer som ikke nevneverdig påvirker aerosolutbyttene. Egnede filtermaterialer omfatter lav-effektivitetscelluloseacetat eller polypropylenstry, avbøyde eller hule formstøpte polypropylenmaterialer. Egnede filterelementer kan tilveiebringes ved sammenpakning av en ikke-vevet polyetylenvev tilgjengelig som PP-100-F fra Kimberly-Clark Corp. ved anvendelse av apparatet for fremstilling av filterstaver beskrevet i eksempel 1 i U.S. patent nr. 4.807.809. Et annet filtermateriale som kan anvendes, er et celluloseacetat med høye denier (lav tetthet), som er tilgjengelig fra Tennessee Eastman.

Som beskrevet ovenfor anvender røykeartiklene ifølge den foreliggende oppfinnelse mange former av tobakk. Formene av tobakk kan variere, og mer enn én tobakksform blir ofte anvendt i en spesiell utførelse. F.eks., i tillegg til den tobakk/glassinnpakning som omgir brenselelementet, kan det også anvendes tobakk i selve brenselelementet. Som nevnt ovenfor kan tobakken også plasseres inne i den aerosoldannende anordning, og/eller inne i munnstykkedelen på en slik måte at forskjellige smaksholdige tobakkskomponenter blir overført til suget aerosol som passerer gjennom munnstykkedelen. Tobakkstypen kan variere, og omfatter røykgass-modnede, Burley, Maryland og orientalske tobakkstyper, de sjeldne og spesielle tobakkstyper, samt blandinger derav.

Én tobakksform er f.eks. oppkappet tobakksfyllstoff, tråder eller trevler av tobakksfyllstoff med en bredde på 1,2 mm til 0,7 mm, og lengder på 6,3 mm til 77 mm. Opp-

kappet tobakksfyllstoff kan lages av tobakksblader, bearbeid-ede tobakksstammer omfattende oppkappede valsede eller oppkappede puffede stammer, eller rekonstituert tobakksmateriale. Oppkappet fyllstoff anvendes vanligvis i sigaretten som en sylindrisk rull, eller fylling av tobakksmateriale, som blir innpakket i en omsluttende papirinnpakning. Staver eller ruller av oppkappet fyllstoff kan tilveiebringes ved anvendelse av teknikker og apparater for fremstilling av sigarettstav, som er vel kjent for den dyktige fagmann. Oppkappet tobakksfyllstoff kan også anvendes i den aerosoldannende anordning, om ønsket. Som beskrevet ovenfor anvendes denne type oppkappet fyllstoff typisk til å omgi den aerosoldannende anordning i de foretrukne sigaretter ifølge denne oppfinnelse.

En annen form av tobakk som anvendes i stor utstrekning i denne oppfinnelse, er tobakkspapir. I tillegg til dets anvendelse i tobakk/glassinnpakningen for brenselelementet, kan tobakkspapir, så som f.eks. en vev av tobakkspapir tilgjengelig som P144-B fra Kimberly-Clark Corporation, pakkes løst i et sylindrisk segment på en måte som er fremsatt i eksempel 2 i U.S. patent nr. 4.807.809. Slike sylindriske segmenter av sammenpakket tobakkspapir kan anvendes (i) i sigarettens kapsel eller beholder for å virke som substrat for det aerosoldannende stoff, og/eller (ii) inne i sigarettens munnstykkedel. Om ønsket kan tobakkspapir anvendes til foring av det indre området av røykeartikkelens munnstykkedel .

En annen form av tobakk som kan anvendes heri er fint oppdelt tobakksmateriale. En slik tobakksform omfatter tobakksstøv og fint oppdelte tobakksblader. Typisk blir fint oppdelt tobakksmateriale båret av substratet som er plassert inne i sigarettens kapsel eller beholder. Fint oppdelt tobakksmateriale kan imidlertid også inkorporeres i brenselelementet.

En annen tobakksform som kan anvendes heri er et tobakksekstrakt. Ekstraktene kan oppnås ved hvilken som helst av flere metoder som er kjent for vanlige fagfolk på dette området. Tobakksekstrakter tilveiebringes typisk ved å ekstrahere et tobakksmateriale ved anvendelse av et løsnings-middel så som vann, karbondioksyd, svovelheksafluorid, et hydrokarbon så som heksan eller etanol, et halogenkarbon så som en kommersielt tilgjengelig freon, eller andre organiske eller uorganiske løsningsmidler. Tobakksekstrakter kan omfatte forstøvningstørkede tobakksekstrakter, frysetørkede tobakksekstrakter, tobakkaromaoljer og tobakkessenser. Fremgangsmåter for å tilveiebringe egnede tobakksekstrakter er fremsatt i U.S. patent nr. 4.506.682, europeiske patent-publikasjoner nr. 326.370 og 338.831; og U.S. patentsøknad serienr. 346.042, registrert 2. mai 1989; som er inkorporert heri ved referanse.

Typisk bæres minst ett tobakksekstrakt av substratet i sigaretten ifølge den foreliggende oppfinnelse, selv om oppkappet tobakksfyllstoff, tobakkspapir og filtermateriale kan plasseres hvor som helst inne i sigaretten. Dessuten kan tobakksekstrakt inkorporeres i brenselelementet.

Hele lengden av røykeartikkelen, eller en hvilken som helst del derav, kan omvikles med sigarettpapir. Foretrukne papirtyper som omhyller det varmeledende element bør ikke gi åpen flamme under anvendelse av røykeartikkelen, bør ha kontrollerbare ulmeegenskaper, og bør frembringe en grå aske. Eksempler på sigarettpapirer er beskrevet i U.S. patent nr. 4.779.631 og europeisk patentsøknad nr. 304.766. Egnede papiromviklinger er tilgjengelige som P1981-152, P1981-124 og P1224-63, fra Kimberly-Clark Corp.. Tippepapir kan omhylle røykeartikkelens ytterste munnende. Egnede tippepapirer omfatter ikke-porøse tippepapirer behandlet med stoffer som motvirker at det kleber til leppene, og andre som er tilgjengelige for den dyktige fagmann.

En spesielt foretrukket omvikling for brenselelementenden av de foretrukne sigaretter ifølge den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i den samtidig verserende søknad fra Barnes et al., arkivnr. 39.160, med tittelen "SMOKING ARTICLE WITH IMPROVED WRAPPER" (røykeartikkel med forbedret innpakning) , registrert 28. august 1990. Innpakningen beskrevet deri, og som omslutter minst en del av det isolerende materialet omkring brenselelementet, omfatter et høyporøst papir behandlet med en brannhemmer i en mengde som er tilstrekkelig til å forhindre en betydelig andel av cellulose-innholdet i papiret fra å brenne ut under røykingen. Dette opprettholder integriteten av sigarettens fremre ende under anvendelse. Beskrivelsen av denne anvendelse er herved inkorporert heri ved referanse.

Den foreliggende oppfinnelse skal illustreres ytterligere med referanse til de følgende eksempler som vil hjelpe til å forstå den foreliggende oppfinnelse. Alle prosent-satser rapportert heri er vekt%, dersom intet annet er angitt. Alle temperaturer er uttrykt i grader celsius.

EKSEMPEL 1

Sigaretter i alt vesentlig som illustrert i fig. 1 ble fremstilt som følger:

Fremstilling av brenselkilde

Et generelt sylindrisk brenselelement 9 mm langt og

4,5 mm i diameter, og med en tilsynelatende tetthet (rom-densitet) på ca. 1,02 g/cm<3>, fremstilles av ca. 72 deler hardvedmassekarbon med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 12 /xm i diameter, ca. 2 0 deler blandet tobakksstøv omfattende Burley, røykkonservert og orientalsk, idet støvet er ca. 75 /xm, og 8 deler Hercules 7HF SCMC-bindemiddel.

Karbonet fra hardvedmasse fremstilles ved karbonisering av en ikke-talkholdig kvalitet av Grand Prairie Canadian kraftpapir fra hardved under nitrogendekke, ved trinnvis økning av temperaturen tilstrekkelig til å minimalisere oksydasjon av papiret, til en endelig karboniserings-temperatur på minst 750°C. Det resulterende karbonmaterialet avkjøles under nitrogen til lavere enn 35°C, og males deretter til fint pulver med en gjennomsnittlig partikkel-størrelse på ca. 12 /im i diameter.

Det fint pulveriserte hardvedkarbon blandes sammen med tobakksstøvet, bindemiddelet av natriumkarboksymetyl-cellulose, og tilstrekkelig vann til å gi en blanding med en stiv, deiglignende pastaform.

Brenselelementer ekstruderes fra pastaen ved anvendelse av en rammeekstruder slik at det blir fem jevnt fordelte perifere passasjeveier i form av slisser eller spor, hvert med en dybde på ca. 0,81 mm og en bredde på ca. 0,41 mm. Utformingen av passasjeveiene som strekker seg i lengderetningen gjennom brenselelementet er vist i fig. IB. Det resulterende ekstrudat blir tørket i luft slik at det frem-kommer et spenstig ekstrudat, og ekstrudatet kappes i 9 mm lengder, som derved gir brenselelementer.

Fremstilling av substrat

Substratet er et fortettet partikkelformig materiale omfattende 45 deler av et D2-2600 sintret alfa-aluminiumoksyd fra W.R. Grace & Co. i pulverisert form og med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 15 /xm i diameter, 15 deler karbonpulver med en partikkelstørrelse på 15 fira i diameter, 10 deler av et blandet tobakksstøv ca. 75 /xm, 10 deler blandet tobakksstøv emballert i kasse ca. 75 /im, ;19 deler glycerol og 1 del smaksstoffer. Substratet fremstilles ved å ekstrudere en pasta av blandingen ovenfor ned på en hurtig roterende skive som fører til dannelse av små, tilnærmet sfæriske kuler av substratmaterialet. Fremgangsmåten er generelt beskrevet og apparatet identifisert i U.S. patent nr. 4.893.639.

Sammenstilling av parton

En hul metallbeholder fremstilles av aluminium ved anvendelse av en metall-trekkefremgangsmåte. Beholderen har en lengde på ca. 30 mm, en ytre diameter på ca. 4,6 mm, og en indre diameter på ca. 4,4 mm. En av beholderens ender er åpen; og den andre er lukket, bortsett fra to slisselignende åpninger som er ca. 0,65 mm x 3,45 mm i størrelse og adskilt fra. hverandre med 1,14 mm.

Ca. 340 mg av substratet fylles i beholderen. Deretter innsettes brenselelementet i beholderens åpne ende til en dybde på ca. 2 mm. Som sådant strekker brenselelementet seg ca. 7 mm utenfor beholderens åpne ende.

Isolas ionskappe

Et 15 mm langt, 4,5 mm diameter plastrør blir omviklet med et isolerende kappemateriale som også er 15 mm i lengde. I disse sigarettutførelsene er den isolerende kappe sammensatt av 2 sjikt av Owens-Corning C-glassmatte, hvert ca. 1 mm tykt før komprimeringen i kappeformingsmaskinen, og etter formingen er hvert ca. 0,6 mm tykt. Plassert mellom de to sjikt av C-glass er ett ark rekonstituert tobakkspapir, ca. 0,13 mm tykt, og et andre ark av 0,13 mm tykt rekonstituert tobakkspapir omvikler det ytre glass-sjiktet. Det rekonstituerte tobakkspapirarket, med betegnelsen P2674-157 fra Kimberly-Clak Corp., er et papirlignende ark inneholdende et blandet tobakksekstrakt. Bredden av de rekonstituerte tobakksarkene før formingen er 19 mm for innerarket og 26,5 mm for ytterarket. Den endelige diameter for det omkappede plastrør er ca. 7,5 mm.

Tobakksrull

En tobakksrull bestående av volumekspandert blanding av Burley, røykgassmodnet og orientalsk oppkappet tobakksfyllstoff, blir omviklet med et papir betegnet som P1487-125 fra Kimberly-Clark Corp., slik at det derved dannes en tobakksrull med en diameter på ca. 7,5 mm og en lengde på ca. 22 mm. Se U.S. patentsøknad serienr. 07/505.339, registrert 5. april 1990, for en foretrukket fremgangsmåte for volumekspandert tobakk.

Frontendesammenstillinq

Den isolerende kappeseksjon og tobakksstaven blir sammenføyet med en papiromvikling betegnet som P2674-190 fra Kimberly-Clark Corp., som omhyller lengden av tobakk/glass-kappeseksjonen samt lengden av tobakksrullen. Tobakksrullens munnende er utboret for å skape en langsgående passasjevei derigjennom på ca. 4,6 mm i diameter. Borets endetipp er ut-formet til å entre og feste seg i plastrøret i den isolerende kappe. Patronsammenstillingen blir innsatt fra frontenden av den sammensatte isolasjonskappe og tobakksrull, samtidig som boret og det fastgjorte plastrør blir trukket ut fra rullens munnende. Patronsammenstillingen blir innsatt inntil brenselelementets antennelsesende er jevnt med isolasjons-kappens frontende. Den samlede lengde av den resulterende frontendesammenstilling er ca. 37 mm.

Munnendedel

Munnendedelen omfatter et 20 mm langt sylindrisk segment av et løst sammenpakket tobakkspapir og et 20 mm langt sylindrisk segment av en sammenpakket vev av ikke-vevet, smelteblåst polypropylen, hvorav hvert omfatter en ytre papiromvikling. Hvert av segmentene er utstyrt med opp-del ingsstaver fremstilt ved anvendelse av apparatet beskrevet i U.S. patent nr. 4.807.809.

Det første segment er ca. 7,5 mm i diameter, og fremstilles av en løst sammenpakket vev av tobakkspapir som er tilgjengelig som P1440-GNA fra Kimberly-Clark Corp., og som er omhyllet av en papirplugg-omvikling som er tilgjengelig som P1487-184-2 fra Kimberly-Clark Corp..

Det andre segment er ca. 7,5 mm i diameter, og tilveiebringes av en sammenpakket vev av ikke-vevet polypropylen tilgjengelig som PP-100 fra Kimberly-Clark Corp., og som er omhyllet av en papirplugg-omvikling tilgjengelig som P1487-184-2 fra Kimerbly Clark Corp..

De to segmenter er aksialt innrettet med hverandre i et butt-i-butt-forhold, og er sammenføyd ved omhylling av lengden av hvert av segmentene med en papiromvikling tilgjengelig som L-1377-196F fra Simpson Paper Company, Vicksburg, Michigan. Lengden av munnstykkedelen er ca.

40 mm.

Endelig sammenstilling av sigaretten

Frontendesammenstillingen blir aksialt innrettet i et butt-i-butt-forhold med munnendedelen, slik at beholderenden av frontendesammenstillingen er nær til det sammenpakkede tobakkspapirsegmentet i munnendedelen. Frontendesammenstillingen blir sammenbundet med munnendedelen ved omhylling av lengden av munnendedelen og en 5 mm lengde av frontende-sammenstil lingen nær til munnendedelen med tippepapir.

Anvendelse

I bruk tenner røykeren brenselelementet med en sigarett-tenner, og brenselelementet brenner. Røykeren putter munnenden av sigaretten inn mellom leppene, og suger på sigaretten. En synlig aerosol med tobakkssmak blir suget inn i røykerens munn.

EKSEMPEL 2

Sigaretter i alt vesentlig som illustrert i fig. 1 ble fremstilt som følger:

Fremstilling av brenselkilde

Brenselkilden fremstilles som i eksempel 1.

Substratfremstilling

Substratet fremstilles som i eksempel 1.

Patronsammenstilling

Patronsammenstillingen fremstilles som i eksempel 1.

Isolasi onskappe

Den sammenstilte kombinasjon av brenselelement/kapsel-sammenstilling blir omviklet, ved brenselelementenden, med et isolerende kappemateriale som er 15 mm i lengde. Den isolerende kappe begynner som 2 sjikt av materialet, et første sjikt av Owens-Corning matte av C-glass og et andre sjikt av rekonstituert tobakkspapir. C-glassmatten.plasseres over tobakkspapiret, og patronsammenstillingen plasseres derpå. Kappen dannes ved å vikle de to arkene i spiral omkring patronsammenstillingen, på samme måte som en "gelérull". Sluttdiameteren for det omkappede brenselelement er ca.

7,5 mm.

Tobakksrull

En tobakksrull bestående av en volumekspandert blanding av Burley, røykmodnet og orientalsk oppkappet tobakksfyll-stof f blir innpakket i et papir betegnet som P1487-125 fra Kimberly-Clark Corp., og danner derved en tobakksstav med en diameter på ca. 7,5 mm og en lengde på ca. 22 mm. Innsetting av en sonde i tobakksstavens ene ende gir en passasjevei i lengderetningen med ca. 4,5 mm diameter gjennom tobakksstaven .

Frontendesammensti11ing

Beholderdelen av den isolerte patronsammenstilling blir innsatt i passasjeveien i tobakksrullen inntil den isolerende kappe butter imot den ene ende av tobakksstaven. Den inn-pakkede isolerende kappeseksjon og tobakksstaven blir deretter sammenføyet med en papiromvikling betegnet som P2674-190 fra Kimerly-Clark Corp., som omslutter lengden av tobakk/glasskappeseksjonen samt lengden av tobakksstaven. Lengden av den resulterende frontende-sammenstilling er ca.

37 mm.

Munnstykkedel

Munnstykkedelen omfatter et 20 mm langt sylindrisk segment av et løst sammenpakket tobakkspapir og et 20 mm langt sylindrisk segment av en sammenpakket vev av ikke-vevet, smelteblåst polypropylen, hvorav hvert omfatter en ytre papirinnpakning. Hvert av segmentene blir forsynt med oppdelingsstaver fremstilt ved anvendelse av apparatet beskrevet i U.S. patent nr. 4.807.809.

Det første segment er ca. 7,5 mm i diameter, og tilveiebringes av en sammenpakket vev av tobakkspapir tilgjengelig som P1440-GNA fra Kimberly-Clark Corp., som omvikles med en papirpluggomvikling tilgjengelig som P1487-184-2 fra Kimberly-Clark Corp..

Det andre segment er ca. 7,5 mm i diameter, og tilveiebringes av en sammenpakket vev av ikke-vevet polypropylen tilgjengelig som PP-100 fra Kimberly-Clark Corp., som er omviklet med en papirpluggomvikling tilgjengelig som P1487-184-2 fra Kimberly-Clark Corp..

De to segmenter innrettes aksialt på en butt-i-butt-måte, og sammenføyes ved å omslutte lengden av hvert av. segmentene med en papiromvikling tilgjengelig som L-1377-196F fra Simpson Paper Company, Vicksburg, Michigan. Lengden av munnstykkedelen er ca. 40 mm.

Endelig sammenstilling av sigaretten

Frontendesammenstillingen blir aksialt innrettet i et butt-i-butt-forhold med munnendedelen, slik at frontende-sammenstillingens beholderende er nær opptil det sammenpakkede tobakkspapirsegment i munnendedelen. Frontendesammenstillingen blir sammenføyet med munnstykkedelen ved omvikling av lengden av munnstykkedelen og en 5 mm lengde av frontendesammenstillingen nær opptil munnendedelen med tippepapir.

Anvendelse

I bruk tenner røykeren brenselelementet med en sigarett-tenner, og brenselelementet brenner. Røykeren setter sigarettens munnende inn mellom leppene og suger på sigaretten. En synlig aerosol med tobakkssmak suges inn i røykerens munn.

Claims

1. Røykeartikkel omfattende et brennbart brenselelement, en isolerende innpakning som omgir minst en del av brenselelementets ytre omkrets, og et ytre innpakningssjikt som omgir minst en del av den isolerende innpakning, karakterisert ved at den isolerende innpakning omfatter minst to adskilte og bestemte segmenter, som omfatter minst ett sjikt (100) som i hovedsak omfatter ikke brennbart fiberformet isolasjonsmateriale, og minst ett sjikt (102) som i hovedsak består av et tobakksholdig materiale.

2. Røykeartikkel ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes minst to sjikt (100, 104) som i hovedsak omfatter ikke brennbart fiberformet isolasjonsmateriale i den isolerende innpakning.

3. Røykeartikkel ifølge krav 2, karakterisert ved at sjiktet (100) som i hovedsak omfatter ikke brennbart fiberformet isolasjonsmateriale i tillegg omfatter tobakk.

4. Røykeartikkel ifølge krav 2, karakterisert ved at den isolerende innpakning i tillegg til det isolerende sjikt (100) som også kan inneholde et tobakksmateriale, sjiktet (102) som i hovedsak inneholder et tobakksmateriale, og det isolerende sjikt (104), også omfatter et andre sjikt (106) som i hovedsak omfatter et tobakksholdig materiale.

5. Røykeartikkel ifølge krav 4, karakterisert ved at minst ett av de tobakksholdige sjikt (102, 106) er i arkform.

6. Røykeartikkel ifølge krav 5, karakterisert ved at tobakksarkmaterialet (102) er plassert mellom sjiktene (100, 104) som i hovedsak omfatter ikke brennbart fiberformet isolasjonsmateriale.

7. Røykeartikkel ifølge krav 5, karakterisert ved at begge sjikt (102, 106) av tobakksholdige materialer i er arkform.

8. Røykeartikkel ifølge krav 6, karakterisert ved at det fiberformige isolasjonsmaterialet er glassfiber.