RO106068B1

RO106068B1 - Articol de fumat

Info

Publication number: RO106068B1
Application number: RO143891A
Authority: RO
Inventors: Christopher George Drewett; David Wyn Bassett; Colin Arthur Hill
Original assignee: Imp Tobacco Co Ltd
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1993-02-26
Also published as: HUT56255A; IE65587B1; FI900381A0; NO900330D0; CA2008436A1; DK0380324T3; IE900173L; CA2008436C; EP0380324A3; DE69015833T2; GB8901579D0; ATE116814T1; DE69015833D1; EP0380324A2; PT92934A; US5105835A; JPH02234662A; DD298733A5; ES2066119T3; EP0380324B1

Description

Această invenție se referă la articole de fumat și are drept obiectiv realizarea unui articol de fumat, în care fumul colateral este în mare parte redus sau chiar eliminat, prin mijloace ce împiedică întreruperea în mare parte a arderii materialului de fumat, între aspirații și reaprinderea acestuia la reluarea fumatului.

Termenul de fum colateral este folosit, în general, pentru a descrie toate emisiile dintr-un articol de fumat, cu excepția celor colectate și inhalate de fumător și cunoscute sub denumirea de fum principal. In contextul acestui brevet înțelesul dat termenului de fum colateral se referă la acele emisii care au Ioc de la cărbunele arzând direct, către atmosfera înconjurătoare, și în mod specific acele produse în timpul intervalului dintre aspirații, distincte de acele emisii care au loc direct către atmosfera înconjurătoare, în timpul aspirațiilor.

Literatura descrie diferite forme de învelișuri și în special hârtie de țigarete astfel încât să realizeze reducerea fumului colateral. De exemplu, brevetul GB nr. 2191930A descrie o hârtie cu până la 50% umplutură, având suprafață superficială mare și incluzând săruri de modificare a arderii. Alte exemple sunt descrise în brevete SUA nr. 4231377, 4420002 și 4450847 și utilizările acestor materiale sunt discutate în brevetele numerotate EPO290911A2, GB2160054, GB2209267A, GB2209268A și GB2209269A. Aceste materiale sunt revendicate că ar realiza reducerea cu până la 70% greutate a componentului specific din emisiile colaterale. Totuși, țigaretele fdotind această hârtie (nume de marcă includ PASSPORT vândute anterior, în Canada, VANTAGE EXCEL și VIRGINIA SUPERSLIMS vândute în SUA) consumă o proporție mare (în greutate) de tutun în timpul perioadei dintre aspirații, o proporție comparabilă cu cea a țigaretelor con venționale, de exemplu mai mult de 50% din greutatea totală a tutunului este consumată. De asemenea, viteza cu care intensitatea fumului colateral decade imediat după aspirație nu este satisfăcătoare și nivelului minim atins privind intensitatea fumului colateral nu este atât de scăzută pe cât se dorește.

Un alt obiectiv al prezentei invenții este de a reduce substanțial cantitatea de tutun consumată între aspirații, întrucât acest tutun se pierde, fără vreun folos pentru fumător, și conduce la creșterea emisiei totale coleterale a produsului.

Brevetul englez nr. 2094130A propune un înveliș de țigaretă cu preferabil nu mai mult de 2 unități Coresta, acesta fiind de permeabilitate scăzută în comparație cu hârtia convențională de țigaretă și având în același timp proprietăți scăzute de difuzare a gazului. Se revendică faptul că o anume alegere a valorii permeabilității și difuziei la curgere laminară pe unitate de grosime, face posibilă reducerea cu 40 sau chiar 60% a emisiei colaterale de substanțe specifice, comparativ cu cea a țigaretelor având hârtie convențională la un număr egal de aspirații. Acest patent recunoaște relația dintre permeabilitatea intrinsecă și viteza liberă de mocnire și efectele de derivă din emisiile colaterale. El propune, ca atare, necesitatea de a recurge la hârtie cu permeabilitate intrinseca scăzută, dar sugerează ca valoarea cea mai scăzută utilizată în producerea de țigarete convenționale să fie de circa 5 unități Coresta, întrucât utilizarea de permeabilități mai scăzute a condus la eșuarea scopului propus și ca țigareta să rămână aprinsă dacă este lăsată să mocnească chiar pentru un timp scurt. îmbunătățirea revendicată de brevetul nr. 2094130A este descoperirea unei hârtii de țigarete cu porozități ce permit valori mai scăzute ale permeabilității în timp ce caracteristicile de susținere a arderii ale articolelor de fumat se mențin acceptabile.

Astfel brevetul nr. 2094130A conduce la un proces care consumă o proporție relativ ridicată din greutatea totală a tutunului între aspirații.

Un aspect al prezentei invenții propune ca învelișul articolului de fumat să fie astfel ales, încât să oprească mocnirea liberă. Astfel, fără alte adaptări articolele folosind aceste materiale se vor atinge în intervalul dintre aspirații la un fumat normal al țigaretelor fabricate. Această performanță poate fi atinsă într-o varietate de moduri incluzând utilizarea hârtiei descrisă în brevetul copendinte nr. 8912238.6 și cu alte mijloace cum sunt permeabilitatea reală scăzută și conductivitatea termică ridicată a învelișurilor. Dacă se utilizează hârtie, o asemenea hârtie va avea permeabilități reale mai scăzute de 5 unități Coresta și poate fi impregnată sau poate să conțină aditivi pentru a reduce permeabilitatea și/ sau ajusta combustibilitatea. Proprietățile de permeabilitate reală de difuzie a gazului ale învelișurilor de hârtie ce se găsesc în unele articole de fumat est - Europene de tipul Papirosi ar realiza condițiile cerute. Asemenea țigări Papirosi se sting între aspirații, dacă se lasă pentru perioade de timp uzuale în fumatul de țigarete convenționale, și o asemenea particularitate este în mod normal inacceptabilă pentru fumători. în brevetul SUA nr. 4219031 s-a propus realizarea unui produs de fumat, conținând un miez central poros din fibre carbonizate, circumscris de firele de tutun, în scopul de a realiza un produs de fumat îmbunătățit de' tipul celui conținând material carbonizat care ar arăta caracteristici de fumat comparabile cu ale țigaretelor convenționale cu degajare micșorată de subsanțe speciale și componenți în fază gazoasă. Referințele din acest brevet față de modelele anterioare citează numai problemele de realizare și experiența de fumat întâlnită în încer cările anterioare de a concepe țigarete cu înlocuitor de cărbune. O asemenea referință (US3614956) propune o altă variantă de utilizare a miezurilor axiale în țigarete. Alte realizări de țigarete coaxiale sunt descrise în GB1086443, GB2070409, și US3356094.

Produsul din brevetul nr. 4219031 va arde între aspirații ca și țigara convențională și nu se sugerează că însușirile de ardere ar fi modificate în comparație cu țigareta convențională sub acest aspect al concepției.

Astfel există propuneri anterioare cunoscute de utilizatori de a reduce fumatul și astfel contribuțiile specifice de fază gazoasă și vapori în timpul aspirației și între aspirații sau numai între aspirații reducându-se astfel fumul colateral, dar în nici una din propunerile anterioare nu s-a sugerat că fumul colateral poate fi redus sau chiar eliminat prin întreruperea substanțială a arderii materialului de fumat între aspirații dar menținând arderea articolului însuși prin utilizarea unui element combustibil cu ardere integrală curată care la rândul lui va arde mocnit o perioadă de timp extinsă față de materialul de fumat care s-a stins.

Prezenta invenție caută să reducă producerea de fum colateral prin fabricarea unui articol de fumat care practic încetează să consume materialul de fumat, cum este tutunul, între aspirații și este conceput astfel încât materialul de fumat să se reaprindă în timpul aspirației.

Conform unui aspect al prezentei invenții, se propune un articol de fumat ce încorporează materialul de fumat ale cărui produse de ardere sunt inhalate de fumător în timpul aspirației, zisul articol de fumat fiind adaptat să stingă materialul de fumat între aspirații și o sursă de ardere încorporată în articolul de fumat și adaptat să reaprindă materialul de fumat în timpul aspirației făcând astfel materialul de fumat să ardă.

Deși într-o formă preferată materialul de fumat trebuie să se stingă complet între aspirații, avantajele prezentei invenții pot fi atinse printr-o astfel de aranjare a componentelor încât materialul de fumat să se stingă practic complet dar totuși incomplet. Practic deci, stingerea trebuie înțeleasă în modul că materialul de fumat nu poate regenera cărbune de ardere completă la o singură aspirație standard fără ajutorul unei surse de aprindere adiționale. Astfel, arderea materialului de fumat va fi redusă la un nivel la care fumul colateral este practic invizibil sau neobservabil și aceasta va conduce la un produs acceptabil. în plus, este preferabil ca componentele țigaretei să fie astfel alese încât reducerea să fie pe cât posibil instantanee.

O particularitate a prezentei invenții este că articolul de fumat este conceput să stingă materialul de fumat între aspirații. Astfel, reducerea în producerea de fum colateral și a consumului de material de fumat între aspirații va depinde de viteza cu care materialul de fumat se stinge complet sau practic complet. Materialul de fumat care este în contact direct cu elementul combustibil ce arde curat în timpul în care acest element rămâne aprins poate fi supus unui nivel rezidual de ardere. Prin urmare, cea mai efectivă și impresionantă reducere a fumului colateral se obține când materialul de fumat se stinge extrem de rapid, cauzând o dependență imediată față de elementul combustibil ca sursă de reaprindere când reîncepe aspirația. Totuși, trebuie apreciat că o performanță mai puțin impresionantă poate fi atinsă, de exemplu prin alegerea unui înveliș adecvat în care materialul de fumat să se stingă mai rapid și în consecință dependența de elementul combustibil pentru reaprindere în timpul aspirației să fie mai mică. Există deci un domeniu al performanțelor obtenabile pe baza acestei invenții.

Corespunzător unui alt aspect al prezentei invenții este prevăzut un articol de fumat cuprinzând material de fumat incapabil de o ardere static susținută și o sursă de ardere capabilă de ardere static susținută și care să mocnească o perioadă finită de timp în absența arderii statice a materialului de fumat și prevăzând o sursă de ardere pentru reaprinderea maaterialului de fumat din timp în timp când se aspiră.

Aranjamentul poate fi astfel încât sursa de ardere să fie adaptată să reaprindă materialul de fumat în timpul aspirației ca o consecință a creșterii rapide a temperaturii sursei de ardere ca urmare a unui aport crescut de oxigen și disponibilității de oxigen în materialul de fumat în timpul aspirației. Această acțiune temporară restabilește reacțiile de ardere viguroasă. Când aspirația încetează și aportul de oxigen se reduce corespunzător, materialul de fumat va înceta să mai ardă și sursa de ardere se va întoarce la un stadiu scăzut de mocnire în care de fapt numai sursa de ardere rămâne aprinsă și nu se produce de fapt fum colateral. La o nouă aspirație a articolului de fumat aportul rapid de aer ce trece peste sursa de ardere va repeta ciclul descris mai sus.

Principiul de care depinde această invenție este acela de control a balanței fragile dintre căldura furnizată de reacția oxigencarbon și pierderile de căldură din zona de ardere astfel încât sistemul de ardere nu mai este auto-susținut în timpul mocnirii libere cum apare în majoritatea țigaretelor fabricate convențional. Sursa adițională de ardere/element combustibil, care este astfel ales încât să fie mai încet întrerupt decât materialul de fumat în timpul acestei perioade puternic deficitară în oxigen, continuă să ardă o perioadă de timp în care materialul de fumat este practic complet stins. Această sursă de ardere asigură continuitatea între aspirații și este capabilă să propage arderea în materialul de fumat la reluarea aspirației.

Sursa de căldură continuă să mocnească atât timp cât există suficient oxigen pentru a întreține arderea. Este de preferat ca această perioadă de timp să fie mai mare decât durata medie între două aspirații admisă ca fiind normală de către majoritatea fumătorilor, dar în anumite cazuri ea poate fi mult mai scurtă și în aceste cazuri singura cerință este ca intervalul de timp până la stingere totală să fie determinat de sursa de ardere și nu de materialul de fumat singur. Alegerea materialelor utilizate pentru construcția sursei de ardere reprezintă factori critici în determinarea duratei de timp în care sursa de ardere va mocni liber când este introdusă în materialul de fumat. Exemplul 1 demonstrează efectul dimensiunilor elementului combustibil.

Țigaretele convenționale se bazează pe materialul de fumat combinat cu hârtia de țigară pentru a realiza o sursă de căldură auto-susținută. Aceasta se realizează în mare parte prin alegerea hârtiei de țigară astfel încât să asigure o ardere suficientă a materialului de fumat cu scopul de a susține arderea continuă între aspirații, indiferent de intervalul de timp.

Un aspect al acestei invenții prevede învelișul sau hârtia de țigară care ca urmare a combustibilității, difuziei oxigenului și/sau conductivității termice împiedică mocnirea liberă auto-susținută a materialului de fumat în prezența unei surse separate de ardere ce se introduce pentru a asigura reaprinderea materialului de fumat când reîncepe aspirația.

Conform unui alt aspect al prezentei invenții se prevede un articol de fumat cuprinzând materialul de fumat într-o foiță ce permite un aport suficient de oxigen către materialul de fumat pentru a susține arderea materialului de fumat în absența aspirației și o sursă de ardere încorporată în articol și adaptată să mocnească un timp finit între aspirații și prevede o sursă de ardere pentru materialul de fumat când acest articol este aspirat.

Este preferabil ca articolul de fumat să cuprindă materialul de fumat închis într-o foiță exterioară care restrânge arderea statică a acestuia. Astfel, foița exterioară poate fi o foiță de hârtie cu o porozitate și/sau combustibilitate neobișnuit de scăzută astfel alese încât să fie sub valorile care ar conduce la o mocnire libera susținută a materialului de fumat atunci când acesta este fabricat în concordanță cu prezenta invenție. în timp ce valorile exacte vor depinde de diferite aspecte de realizare a articolului de fumat, de exemplu densitatea materialului de fumat, o hârtie de țigară adecvată trebuie să prezinte o permeabilitate față de aer Coresta nu mai mare de 10 ml/min/cm²/KPa și o hârtie mai adecvată va prezenta probabil o permeabilitate Coresta față de aer nu mai mare de 2 ml/min/cm²/Kpa. într-adevăr, cercetările noastre au inclus hârtie având o permeabilitate față de aer atât de scăzută încât metoda Coresta nu mai prezintă un mijloc adecvat de evaluare. în aceste cazuri, am utilizat hârtie cu o permeabilitate față de aer mai mare de 400.000 gurley secundă.

Conform unui alt aspect al prezentei invenții se prevede un articol de fumat cuprinzând materialul de fumat închis într-o foiță care este fabricată total sau parțial din materiale cu conductivitate ridicată și capacitate termică mare astfel încât să conducă sau să extragă căldura din zona de oxidare cu temperatură ridicată a materialului de fumat arzând și astfel să ajute la atingerea stingerii rapide a reacției de ardere la încetarea aspirației și sursa de ardere care continuă să ardă un timp finit între aspirații și acționeză ca o sursă de ardere pentru a reaprinde materialul de fumat în timpul aspirației.

Conform unui alt aspect al prezentei invenții se prevede un articol de fumat cuprinzând o tijă de material de fumat în care materialul de fumat este astfel adaptat încât sâ fie incapabil de a susține o mocnire liberă continuă în absența aspirației și o sursă de ardere încorporată în articol și adaptată să mocnească un timp finit între aspirații și să prezinte o sursă de aprindere a materialului de fumat când acest articol este aspirat.

Conform unui alt aspect al prezentei invenții se prevede un articol de fumat cuprinzând o tijă de material de fumat închisă într-un înveliș și încorporând o sursă de ardere în care combinația de componente face ca tija de material de fumat să fie incapabilă să susțină o mocnire liberă în absența aspirației.

Sursa de ardere este preferabil să fie dispusă în interiorul tijei de material de fumat și poate fi confecționată, de exemplu dintr-un material carbonizat în general de tipul propus în brevetul SUA nr. 4219031 și nu neapărat necesar sub formaă de fibre carbonizate. Cercetările noastre au inclus extrudate din praf de cărbune activ ca sursă de ardere.

Sursa de ardere poate fi prevăzută în exteriorul tijei de tutun cu un înveliș sau foiță înlocuind învelișul de hârtie și având rolul de reglare a arderii materialului de fumat și de asemenea de a realiza sursa de ardere pentru continuitate între aspirații.

Intr-o altă realizare, sursa de ardere poate fi de asemenea inclusă în amestecul de material de fumat, de exemplu sub formă de fâșii sau o multitudine de filamente.

Este preferabil ca sursa de ardere să fie realizată din cărbune activ și/sau material celulozic parțial carbonizat care să formeze preferabil cel puțin 50% în greutate sursa de ardere, restul putând fi umplutură anorganică, lianți cum este pectina, rășină sau carboximetilceluloză și modi ficatori de ardere cum sunt sărurile organice ale metalelor din grupa 1 și 2 alte fibre adăugate pentru rezistență mecanică.

în cele ce urmează, se dau mai multe exemple de realizare în legătură cu fig. 1 ... 23 care reprezintă:

— fig. 1, secțiune cu vedere, printr-o țigaretă confecționată conform invenției;

— fig. 2, secțiune transversală a capătului țigaretei din fig. 1;

— fig. 3, vedere cu secțiune printr-o reprezentare schematică a unei alternative de realizare a țigaretei confecționată în conformitate cu prezenta invenție cu scopul de a arăta căi diferite de utilizare a avantajului unui consum redus de tutun;

— fig. 4, secțiune transversală a capătului țigaretei arătate în fig. 3;

— fig. 5, secțiune schematică a unei alternative de realizare a țigaretei confecționate în conformitate cu prezenta invenție;

— fig. 6, secțiune transversală a capătului țigaretei din fig. 5;

— fig. 7, secțiune schematică printr-o alternativă de realizare a țigaretei confecționate în conformiatate cu prezenta invenție;

— fig. 8, secțiune transversală a capătului țigaretei din fig. 7;

— fig. 9, secțiune schematică printr-o țigară convențională;

— fig. 10, secțiune transversală a capătului țigaretei din fig. 9;

— fig. 11, diagramă reprezentând durata de stingere față de greutatea miezului combustibil pe unități de lungime a țigaretei din exemplul 1;

— fig. 12 ... 17, sunt grafice reprezentând % de stingere în funție de intervalul dintre aspirații pentru țigaretele din exemplele 1, 2 și 3;

— fig. 18, grafic privind greutatea tijei țigaretei în funcție de numărul de aspirații pentru țigaretele din exemplul 4;

— fig. 19, vedere laterală schematică a π

echipamentului folosit în exemplul 5;

— fig. 20 ... 22, grafice privind intensitatea fumului colateral în funcție de numărul de aspirații pentru țigaretele din exemplul 5;

— fig. 23, grafic reprezentând intensitatea fumului colateral în funcție de numărul de aspirații pentru țigaretele din exemplul 6.

Referindu-ne la fig. 7, se arată o țigaretă cuprinzând un muștiuc 9 ce conține segmentele de filtru 10 și 11, atașat de o tijă de tutun 12 prin intermediul hârtiei

13. Tija 12 de tutun este învelită într-un înveliș 14, care în acest articol de fumat nu va ajuta mocnirea liberă auto-susținută a materialului de fumat. Aceasta poate fi realizată cu un înveliș de hârtie, având o permeabilitate la curgerea laminară a aerului mai mică de 5 unități Coresta (conceptul de permeabilitate față de aer a hârtiei de țigară este descris în brevetul englez nr. 2094130A pag. 1, rând 31-60-inclusiv).

Ar fi de dorit să se mărească fluxul de aer, prin învelișul de hârtie prin perforarea lui obținută uzual, prin metode electrostatice sau mecanice, dând posibilitatea să se crească diluația fumului, dar fără a altera substanțial caracteristicile de difuzie a gazului prin hârtie. Acest mecanism permite o creștere a permeabilității totale a învelișului la același nivel sau peste permeabilitatea totală a învelișurilor țigărilor convenționale. Aceste valori pot depăși 150 unități Coresta și pot fi chiar la nivelul de 200 unități Coresta. (Conceptul permeabilității totale este descris în brevetul GB nr. 2094130A).

Urmarea alegerii învelișului 14 cu aceste caracteristici este producerea unei tije de tutun 12 care, în mod normal, nu va susține mocnirea liberă și se va stinge singură.

Dispus în interiorul tijei de tutun 12 este un miez 15 confecționat din cărbune activ ce reprezintă cel puțin 50% în greutate din elementele constituente ale acestui miez. Tija 15 se poate extinde pe toată lungimea tijei de tutun 12, dar așa cum este arătat, ea se oprește aproape pe ambele capete, în scopul realizării unui aspect atrăgător și pentru securitate contra incendiilor.

Tija 15 poate lua forma unei tije rigide sau flexibile sau sub formă de filamente ce pot fi realizate, prin operații de extrudere sau turnare. Tija poate fi permeabilă sau nepermeabilă și poate avea o construcție inelară, pentru a ajuta scurgerea gazului prin spațiul liber. Secțiunea sa transversală poate fi circulară sau de orice formă convenabilă, regulată sau neregulată concepută să mărească suprafața de contact cu tutunul și fluxul de aer.

Dimensiunea tijei 15 în secțiune transversală poate varia în funcție de aplicații și această variație a dimensiunii poate fi utilizată pentru a varia durata de ardere liberă a tijei 15 între aspirații.

Tija 15 este concepută să asigure o masă termică mai mare decât cea a tutunului înconjurător, astfel încât ea continuă să mocnească în perioada dintre aspirații, în timp ce arderea tutunului înconjurător este practic întreruptă. Tija 15 este astfel realizâtă, încât să reprezinte o sursă continuă de căldură, cel puțin în perioada dintre aspirații, admisă de majoritatea fumătorilor. Nu este de dorit ca tija 15 să continue să mocnească în absența oricărei acțiuni de aspirație din partea fumătorului, până când aceasta se consumă complet, întrucât acest lucru ar putea prezenta pericol de incendiu. Este de preferat ca ea să se stingă singură, pe măsură ce ea descrește în tija de tutun 12 și devine progresiv mai puțin accesibilă pentru oxigen și mai influențată de pierderile de căldură către tutunul înconjurător. Astfel tija 15 va constitui o sursa de ardere în absența unui flux forțat de aer provocat de aspirație perioade mai lungi decât durata de mocnire liberă normală dintre aspirații impusă de majoritatea fumătorilor și va fi capabilă să propage această ardere tutunului 12 la activarea fumatului.

Muștiucul 9 poate fi un singur element convențional de filtrare sau un multifiltru sau poate fi confecționat într-o manieră descrisă în brevetul englez nr. 2210546 însă așa cum este ilustrat în fig. 1 el este un element multifiltru de proporții uzuale, în timp ce în fig. 3 el este un element multifiltru extins conceput pentru a da articolului finit dimensiuni totale mai uzuale. Elementele de filtru 10, 11 pot fi confecționate din materiale filamentare cum este acetatul de celuloză, polipropilena sau alte medii de filtrare nefilamentare ca, de exemplu, cărbune. Elementele de filtrare pot fi medii cu structură deschisă cum este polipropilena topită suflată sau cavități supraîncălzite cu învelișuri poroase sau perforate și materiale lipite.

Fig. 3 reprezintă o alternativă de realizare în care avantajul unei cantități reduse de tutun consumat între aspirații crește oportunitatea de a scurta lungimea tijei de tutun 14 necesară pentru a realiza același număr de aspirații ca și în cazul țigării convenționale. în schimb, această modificare dimensională creează un orizont mai larg în conceperea muștiucului 9 astfel, încât acesta poate fi folosit, de exemplu, ca mediu pentru pierderea prin difuzie a monoxidului de carbon ca urmare a unei suprafețe extinse și a timpului de staționare crescut la trecerea fumului principal.

Dimensiunile diferite ale tijei de tutun 14 arătată în fig. 1 și 3 sunt o consecință a alegerii diferitelor nivele de tutun expandat și densității combinațiilor. Astfel țigareta poate fi confecționată astfel încât să aibă dimensiuni convenționale sau neconvenționale. Totuși, comparativ cu țigările convenționale avantajul acestei invenții poate fi exploatat pentru a obține economii de tutun menținându-se un număr echivalent de aspirații indiferent dacă sunt alese dimensiuni convenționale sau neuzuale.

Exploatarea țigaretei este următoarea: după aprinderea țigaretei tutunul de la capătul stratului se va aprinde și datorită fluxului forțat de aer prin zona de ardere va face ca piroliza să se propage în lungul tijei 12 formându-se astfel produse de ardere ce se împart între emisiile principale și colaterale. Emisiile principale vor fi inhalate de fumător prin muștiucul 9 și emisiile colaterale se vor pierde în mediul înconjurător. Când fumătorul încetează să tragă din țigaretă, arderea materialului de fumat, practic va înceta datorită proprietăților învelișului 14 sau efectului combinat al învelișului, materialului de fumat și elementului combustibil, în timp dc tija 15 va continua să reprezinte o sursă de căldură pe o durată de timp suficient de lungă pentru a permite fumătorului să regenereze arderea în interiorul tijei de tutun 12 la următoarea aspirație.

între aspirații, cu tijă de tutun 12 supusă numai efectului de încălzire de la tija 15, emisiile de produse de piroliza și distilare sunt practic eliminate și astfel nu vor fi aparente nici emisiile colaterale. Diagramele de pierdere în greutate arătate în exemplul 4, descris mai departe, confirmă practic absența arderii în masa de tutun între aspirații.

Imediat ce fumătorul trage din țigaretă, aerul tras va trece peste capătul mocnind al tijei 15, producând o creștere rapidă a temperaturii, care, datorită disponibilității de oxigen din aportul forțat de aer, va propaga imediat arderea către tutunul adiacent restabilind zona de ardere a tutunului. Astfel se va genera fum principal și ceva fum colateral, în același mod și în concordanță cu necesitățile fumătorului.

Majoritatea emisiilor colaterale la țigare tele convenționale sunt generate în timpul perioadei de mocnire liberă, între aspirații, când în mod normal se consumă 50% sau chiar mai mult din tutunul disponibil. Cu țigaretele conform prezentei invenții, cea mai mare parte a fumului colateral ce se generează în mod normal între aspirații este eliminată, rămânând practic numai acele emisii care sunt asociate cu activarea articolului de fumat la reluarea imediată a fumatului. Această comportare se arată mai departe în diagramele de producere a fumatului colateral vizibil din exemplul 7.

Astfel, se propune prin realizarea din fig. 1 o țigaretă care este adaptată să stingă materialul de fumat între aspirații în același timp, fără a genera emisii apreciabile de fum colateral între aspirații și mai mult adaptată să se reaprindă la activarea aspirației pentru a genera produse de ardere în concordanță cu necesitățile fumătorului. Astfel, materialul de fumat rămâne practic nears între aspirații, cea mai mare parte a materialului de fumat fiind arsă în timpul aspirației. Comparativ cu o țigaretă de concepție convențională, rezultă o reducere substanțială a cantității totale de tutun necesar a fi ars pentru a răspunde cerințelor fumătorului. Astfel, pentru a realiza 9 aspirații echivalente (pe o mașină de fumat în condiții standard) în locul unei țigărete convenționale cu o lungime a tijei de tutun de 59 mm lungime, este suficientă o țigaretă cu o lungime de numai 21 mm a tijei de tutun în cazul țigării confecționate în concordanță cu prezenta invenție tutunul având o densitate echivalentă (fig. 3). Ca o alternativă, se poate utiliza tutun expandat, la nivele de până la 100%, pentru a obține o densitate redusă și a mări lungimea prin care greutatea echivalentă a tutunului conținut în tija de tutun din fig. 3 este consumată (fig. 1). Ca o consecință a acestei invenții consumul de tutun a devenit mai puțin dependent de durată și mult mai dependent de numărul de aspirații, comparativ cu țigaretele convenționale.

Se precizează că generarea de emisii colaterale va fi determinată de caracteristicile învelișului de hârtie 14 ale tutunului 12 și de sursa de ardere 15, care împreună determină viteza cu care arderea se va propaga în masa de tutun 12 și după care încetează să mocnească.

Exemplul 1. Experiment (a). Durata de stingere în timpul mocnirii statice.

Țigaretele testate, detaliate în tabelul 1, ca tipuri 1, 2, 9, 10, 11 au fost fumate în concordanță cu următorul regim. Fiecare țigaretă a fost aprinsă printr-o aspirare de 35 ml cu durată de 2 s. și 30 s. admise să se scurgă până la următoarea respirație, după care s-a înregistrat timpul scurs până la stingerea vizuală, completă a probei în condiții de aprindere coborâtă. Procedura a fost repetată de 4 ori pe probă (de exemplu reaprinsă) și pentru un număr de 4 probe pentru a obține o valoare medie.

în fig. 11 se reprezintă timpul de stingere, repetat în raport cu greutatea miezului combustibil pe unitatea de lungime a probei, ceea ce servește pentru a ilustra abilitatea de a infuența și de a prescrie într-adevăr timpul de stingere pentru articolul de fumat.

întrucât miezurile combustibile au fost extrudate la o densitate constantă, creșterea în greutate a miezului combustibil s-a realizat prin intermediul secțiunii transversale și poate sugera, de asemenea, o dependență dimensională a timpului de stingere.

De asemenea, în fig. 11 se arată exemple de miez combustibil, conținând alți aditivi cum sunt azotat de potasiu sau carbonat de calciu, care modifică arderea și/sau aspectul miezului combustibil.

Experiment (b). Durata de stingere în timpul testelor de fumat.

S-au observat țigaretele în timp ce erau fumate pe o mașină de fumat, pentru a determina proporția în care se sting înainte de a fi complet fumate. Volumul unei aspirații și durata 35 ml și respectiv 2 s. au fost aceleași pentru toate testele.

Intervalul dintre aspirații s-a mărit la fumarea succesivă a tipurilor individuale de țigarete până când toate țigaretele s-au stins înainte de a fi complet fumate. Țigaretele s-au considerat a fi complet fumate, dacă ele nu s-au stins înainte de a fi ars o lungime predeterminată. Această lungime s-a stabilit astfel, încât să se obțină un număr de aspirații, similar cu cel al țigaretelor comeriale.

Zece țigarete din fiecare tip au fost fumate, având și neavând introdus elementul combustibil de cărbune.

Țigaretele au fost confecționate în grupe, pentru a investiga factorii specifici.

Cele enumerate în tabelul 1, pentru exemplul 1, au utilizat același tutun, dar difereau în ceea ce privește detaliul elementului combustibil.

Concluzia generală este că elementul combustibil mărește intervalul între aspirații, la care țigaretele pot fi complet fumate și s-a arătat că aceasta este valabilă pentru diferite tipuri de tutun.

Măsurătorile făcute pe țigaretele din exemplul 1, arată că intervalul poate fi mai departe mărit prin utilizarea unui miez combustibil de greutate crescută pe unitatea de lungime (vezi fig. 12).

Exemplul 2. S-au observat țigaretele, în timp ce erau fumate pe o mașină de fumat, pentru a determina în ce proporție se sting înainte de a fi complet fumate.

Volumul aspirațiilor și durata: 35 ml și 2 s au fost aceleași pentru toate țigaretele.

Intervalul dintre aspirații a fost crescut la fumarea succesivă a tipurilor individuale de țigarete, până când țigaretele s-au stins înainte de a fi complet fumate. Țigaretele s-au considerat a fi complet fumate dacă ele nu s-au stins înainte de a fi ars o lungime predeterminată. Această lungime s-a stabilit astfel încât să se obțină un număr de aspirații similar cu cel al țigaretelor comerciale.

Zece țigarete de fiecare tip au fost fumate având și neavând introdus elementul combustibil de cărbune.

Țigaretele au fost confecționate în grupe pentru a investiga factorii specifici.

Cele enumerate pentru exemplul 2 erau identice ca dimensiune și au utilizat aceeași specificație a elementului combustibil, dar au fost confecționate din tipuri diferite de tutun.

Concluzia generală este că elementul combustibil mărește intervalul între aspirații la care țigările pot fi complet fumate și s-a arătat că aceasta este valabil pentru diferite tipuri de tutun.

Măsurătorile făcute pe țigaretele din exemplul 2 arată că intervalul extins poate fi obținut folosind tutun ce a fost prelucrat în diferite moduri. (Vezi fig. 13-16).

Exemplul 3. S-au observat țigaretele în timp ce erau fumate pe o mașină de fumat, pentru a determina în ce proporție se sting înainte de a fi complet fumate.

Volumul de aspirații și durata: 35 ml și respectiv 2 s au fost aceleași în toate testele.

Intervalul dintre aspirații a fost crescut la fumarea succesivă a tipurilor individuale de țigarete, până când toate țigaretele s-au stins înainte de a fi complet fumate. Țigaretele s-au considerat a fi complet fumate, dacă ele nu s-au stins înainte de a fi ars o lungime predeterminată. Această lungime s-a stabilit astfel încât să se obțină un număr de aspirații similar cu cel al țigaretelor comerciale.

Zece țigarete din fiecare tip au fost fumate având și neavând introdus elementul combustibil de cărbune.

Cele enumerate în exemplul 3 au fost confecționate cu o circumferință redusă.

Măsurătorile făcute pe țigările din exemplul 3 arată că intervalul extins poate fi obținut când circumferința tijei de tutun este redusă. (Vezi fig. 17).

Exemplul 4. Probe neutre de 62 mm de țigarete detaliate ca tipuri 2, 14, 15, 16 în tabelul 1 au fost fumate în concordanță cu următoarele condiții. Fiecare probă a fost suspendată pe o balanță digitală bazată pe calculator și cântărită continuu în timp ce era aspirată cu ajutorul unui tub flexibil cu 35 ml și durata de 2 s ciclul fiind de 1 min.

în fig. 10 sunt arătate diagramele de greutate ținând seama de numărul de aspirații și timp. Tipurile 14 și 15 arată profilurile de greutate ale probelor confecționate din hârtie de țigară convențională și cu două densități de tutun în timp ce tipurile 2 și 16 sunt exemple în concordanță cu invenția. Profilurile pentru tipurile 2 și 16 indică o reducere semnificativă, în ceea ce privește pierderile în greutate între aspirații datorate predominant încetării rapide de ardere a tutunului în intervalul până la următoarea aspirație.

Aceasta este ilustrată mai departe în tabelul 2 prin reducerea valorii medii a pierderilor de greutate între 10 și 50 s după aspirație pentru tipurile 2 și 16.

Exemplul 5. Următoarea metodă s-a folosit pentru a determina intensitatea vizibilă a emisiilor colaterale pentru probele de țigarete tip 17, 18, 19 detaliate în tabelul 1.

Probe de tutun de țigarete au fost introduse într-un tub cilindric având o țesătură de hârtie 55 deasupra părții sale inferioare pentru a difuza fluxul de aer, ce intră în cameră prin racordul 56. Țigare tele au fost aspirate din exterior cu 35 ml volum 2 s durată și 1 min ciclu cu o mașină de fumat 54 așa cum este ilustrat schematic în fig. 19. Un ventilator elicoidal amestecă și diluează fumul colateral emis de țigaretă cu aer liber din racordul 57 și de asemenea realizează o mică extracție laminară de flux de aer peste țigaretă amplasată în tub. Amestecul diluat fum colateral/aer a fost trecut printr-un monitor optic de difuzie a aerosolilor (GCA Corporation SUA) de la care o ieșire semnal a fost introdusă într-un computer 53 cu o viteză de două probe/s.

în fig. 20, 21, 22 sunt date diagramele ce arată intensitatea emisiilor de fum colateral în funcție de numărul de aspirații pentru 10 teste de fumat a țigaretelor tip 18, 19 și respectiv 17. Zece măsurători sunt suprapuse în fiecare figură. Fig. 20 ilustrează intenistatea tipică ridicată și haotică a emisiilor de fum colateral din țigările convenționale comerciale. (Tip 18). în fig. 21 sunt arătate emisiile de fum colateral pentru produsele comerciale cu fum colateral redus. (Tip 19). Emisiile colaterale de la acest tip de țigaretă se caracterizează printr-un vârf al emisiilor colaterale în timpul aspirației urmat de un nivel scăzut al emisiei în intervalul dintre aspirații comparativ cu fig. 20, Tip 18. Totuși, măsurători pe țigaretele confecționate conform invenției (Tip 17) (ilustrate în fig. 22) indică un vârf ridicat al emisiei colaterale în timpul aspirației care decade mai rapid și în mod consistent la un nivel mai scăzut decât la tipul 19 între aspirații când arderea tutunului încetează.

Graficul ideal al intensității fumului colateral, față de numărul de aspirații în concordanță cu prezenta invenție va indica un vârf în timpul aspirației și o întoarcere instantanee la zero între aaspirații. Exemplul folosit (Tip 1) este în mod clar foarte aproape de acest ideal.

Trebuie realizat desigur că este esențial pentru țigareta tip 19 să nu se stingă singură, în timpul intervalelor standard dintre aspirații întrucât nu sunt prevăzute mijloace pentru reaprinderea ei. Intensitatea colaterală scade în mod clar mult mai încet decât la țigareta de tipul 17 și nu atinge valoarea minimă a intensității colaterale arătată de țigareta de tipul 17.

Exemplul 6. Probele de țigarete de tipul 20, detaliate în tabelul 1 au fost confecționate cu învelișuri de țigarete în confirmitate cu invenția pe suprafața exterioară căreia s-a aplicat triptasin citrat (3,6% gr.). Emisiile colaterale vizibile au fost măsurate în trei replici de la începutul celor șase aspirații conform cu metoda din exemplul 5. S-a găsit că aditivii îmbunătățesc hârtia impregnată cu cărbune și reduc în mod semnificativ vârful emisiilor colaterale în timpul aspirației așa cum este ilustrat în fig. 23.

Exemplul 7. Măsurarea simultană a substanțelor specifice din fluxurile colateral și principal. In scopul de a colecta substanțele specifice, totale, din fumul colateral (TPM), țigaretele au fost fumate în interiorul unei camere având partea superioară închisă cu un strat filtrant din fibră de sticlă. Prin cameră s-a menținut un debit de aer de 3 1/min, aceasta fiind de tip rectangular în secțiune (7,2 cm, 8,98 cm). Țigaretele au fost introduse într-un suport plasat la 10 cm sub stratul filtrant. Suportul a fost conectat la o mașină de fumat reglată pentru un volum de 35 ml și o durată de 2 s la fiecare minut.

Substanțele specifice ale fluxului principal au fost colectate în vederea măsurării pe un strat filtrant încorporat în suport.

Au fost stabilite trei tipuri de țigarete (exemplul 7). Acestea sunt:

Tipul 17 - un produs experimental cu element combustibil cărbune;

Tipul 18 - un produs convențional co mercial;

Tipul 19 - un produs comercial cu fum colateral redus.

Rezultatele obținute sunt arătate în tabelul 3.

Țigaretele trebuie comparate atât în ceea ce privește producția per țigaretă, cât și producția de substanțe specifice fumului colateral.

Țigaretele de Tipul 17 și 19 prezintă o producție TPM în fluxul colateral comparabil, care este mult redusă față de produsul convențional comercial de Tipul 18. In ceea ce privește viteza de producere, TPM a fluxului colateral pentru Tipul 17 este mult redus față de Tipul 19.

Exemplu] 8. Scopul acestui exemplu a fost acela de a studia modificarea caracteristicilor de stingere a tutunului prin utilizarea unui modificator de ardere în învelișul tutunului 31 și a cămășii 32.

Cămașa 32 reprezintă de asemenea o proporție substanțială în secțiunea transversală a produsului de fumat. Este preferabil să reprezinte cămașa cel puțin 20% din secțiunea transversală și preferabil cel puțin 30%.

Prin devenirea cămășii 32 drept sursă substanțială de căldură, cu o viteză de ardere statică scăzută, cămașa își asumă rolul de reglare a vitezei de ardere statică a tijei de tutun în timpul arderii statice asumându-și astfel întregul control al procesului. Controlând astfel arderea statică fumul colateral ce se produce în mod normal prin arderea tutunului în timpul arderii statice poate fi substanțial redus chiar eliminat. Rearzând cămașa dintr-un combustibil ce practic nu scoate fum, nu se va produce fum colateral prin arderea statică a cămășii și prin arderea nesemnificativă sau chiar inexistentă a tutunului în timpul perioadei de ardere statică dintre aspirații se realizează o reducere substanțială a fumului colateral.

Cămașa 32 este concepută de a împie di ca substanțial aportul de oxigen către masa de tutun 31 și astfel după o aspirație tutunul va înceta imediat să ardă, produsele de ardere se vor dispersa rapid, în timp ce cămașa 32 va continua să mocnească cu o viteză de ardere statică în același timp împiedicând accesul de oxigen către masa de tutun 31. întreruperea arderii tutunului va fi influențată, de asemenea, de masa periferică de cărbune în aval de cărbunele provenit din tutun care acționează ca o trapă de căldură. Imediat ce se aspiră din nou din țigaretă, oxigenul va trece în masa de tutun 31 și în mișcarea lui mai departe peste cămașa 32 va crește substanțial temperatura cămășii mocnind și această creștere de temperatură va produce reaprinderea și arderea tutunului 31. Aportul continuu de oxigen datorită aspirației va face tutunul să ardă formând produse de ardere ce vor trece în gura fumătorului trecând prin muștiucul 34. Odată ce aspirația încetează va intra insuficient oxigen în tija de tutun 31 și accesul acestuia fiind împiedicat de cămașa 32 tutunul va înceta să mocnească și mocnirea va fi preluată de cămașa 32 ca mai înainte până la următoarea aspirație. Așa cum s-a descris mai sus, se obține o reducere substanțială de fum colateral utilizând această construcție.

Exemplu] 9. La un produs tipic muștiucul 34 era de 55 mm lungime, miezul de tutun și cămașa 32 cu învelișul 33 erau de 35 mm lungime, diametrul total al produsului fiind de 8,5 mm. Cămașa 32 are un diametru total de 7,9 mm cu o grosime a peretelui de 0,6 mm, iar învelișul 33 o grosime de 0,3 mm.

Greutatea tutunului în tija 31 era de 320 mg și greutatea cămășii 32 de 190 mm.

La fumarea acestui articol s-a realizat o viteză de ardere statică de 0,03 mm/s, în comparație cu valoarea de 0,08 mm/s în cazul unei țigarete convenționale confecționată din același tutun cu un înveliș de hârtie al țigaretei convenționale.

Nivelul de fum colateral, măsurat prin metode optice, a fost cu 94% mai scăzut decât fumul colateral produs de țigareta convențională utilizând același tip de tutun, în acest exemplu, în condiții de fumat standard s-a obținut un număr similar de aspirații și eliberare de fum ca și cu țigareta comvențională, cu toate că tija de tutun era numai de 35 mm lungime în comparație cu lungimea convențională de 59 mm.

Cămașa 32 poate fi realizată prin turnare, formare sau extrudere dintr-o serie de materiale adecvate cum sunt cărbune, cărbune activ, masa lemnoasă, in și poate include, de asemenea, fibre de sticlă sau minerale sau țesături, tutun sau derivați ai tutunului. Cămașa poate include lianți cum sunt etilceluloza, metilceluloza, carboximetilceluloza sub formă de săruri, amidon și rășini. Cămașa poate fi învelită într-o hârtie adițională de provenienți celulozici pentru a ajuta procesul de confecționare.

Aditivi chimici de oxizi de metale, silicați, carbonați, nitrați, săruri organice ale metalelor din Grupa I și Grupa II pot fi de asemenea introduse pentru a modifica viteza de ardere. Agenți de spumare ca bicarbonat de sodiu, bioxid de carbon solid, oxigen și azot folosind căldură, pot fi utilizați în procesul de confecționare a unor cămăși adecvate servind ca învelișuri pentru produse de fumat în concordanță cu prezenta invenție.

învelișul 33 al cămășii 32 poate include, de asemenea, materiale termic izolatoare ca oxizi metalici, silicați, carbonați, fibre de sticlă și minerale pentru a îmbunătăți aspectele de protecție contra incendiului al concepției.

învelișul exterior 33 poate fi hârtie de țigară convențională conform cererii de brevet copendinte nr. 8912238.6 sau foiță de aluminiu sau alte materiale similare pentru a îmbunătăți aspectul produsului, învelișul exterior poate fi de asemenea perforat.

Dacă cămașa 32 este învelită cu un material pe bază celulozică, este preferabil ca conținutul în cărbune să fie cel puțin 90% în greutate din învelișul pe bază celulozică.

Muștiucul 34 poate fi confecționat în modul descris în brevetul englez cerere nr. 2210546 pentru a realiza un muștiuc pliabil ușurând astfel depozitarea după folosire.

Dimensiunea minimă a cămășii și greutatea ei este limitată de considerente de rezistență fizică și necesitate de a menține arderea statică în absența arderii simultane a tijei de tutun.

Grosimea maximă a cămășii este limitată numai de dimensiunea totală a produsului și de rezistența la tiraj a tijei de tutun care se presupune că nu depășește 300 mm C.A. la un debit de 17,5 ml/s. Cămașa 32 trebuie concepută cu o viteză de ardere intrinsecă comparabilă cu a miezului de tutun astfel încât în timpul aspirației cămașa și miezul sâ ardă evident împreună, dar rămânând predominantă față de miezul 31 și împiedicând astfel oxigenul spre miez imediat ce aspirația încetează.

Toate produsele conform prezentei invenții indică consumuri remarcabil mai scăzute de tutun ca urmare a faptului că arderea statică a tutunului este substanțial redusă sau chiar eliminată obținându-se astfel economii substanțiale de tutun în greutate. întrucât cea mai mare parte din tutun se pierde în arderea statică între aspirații, cantitatea de tutun din articolele de fumat conform cu prezenta invenție poate fi redusă practic la acea cantitate care se consumă în timpul aspirației. Astfel, greutatea tutunului poate fi redusă la una puțin mai mare decât cea pe care consumatorul o va fuma în timpul fuma tului uzual al unei țigarete convenționale fără pierderi între aspirații.

în scopul comparării, în fig. 9 și 10 este arătată o țigaretă convențională. Țigareta are o tijă de tutun 41, învelită în hârtie convențională 42. Un filtru de acetat de celuloză este atașat la miezul 41 cu ajutorul hârtiei 44. în comparație cu țigareta din fig. 9 care are o lungime a tijei de tutun de 59 mm, țigara din fig. 3 are o lungime de 35 mm, ambele cu aceeași greutate pe unitatea de lungime a tutunului și realizând același număr de aspirații.

Țigaretele ce se sting singure pot fi considerate ca neacceptabile pentru fumător, datorită inconvenientului reaprinderii și obiecțiilor privind gustul tragerii dintr-o țigaretă stinsă. Propunerile prealabile de reducere a fumului colateral ca urmare a porozității mici și combustibilității scăzute a învelișului de hârtie au condus la un echilibru între mocnirea înceată a acestor produse și necesitatea de a menține materialul aprins între aspirații.

Cu această invenție se propune o țigaretă în care această necesitate este eliminată. Este preferabil ca produsul să aibă caracteristici de ardere atât de scăzute, încât tutunul practic să se stingă și sâ înceteze să ardă deși este încălzit în continuare de sursa de ardere. în acest fel, nu se produce o cantitate apreciabilă de vapori colaterali condensabili.

Pentru a stinge acest obiectiv, este prevăzută sursa de căldură capabilă să mențină arderea perioadei mai lungi decât perioada normală de mocnire liberă între aspirații și propagarea rapidă a acestei arderi către materialul de fumat înconjurător când aportul de oxigen crește la aspirație în toate realizările descrise mai sus.

Arderea materialului de fumat între aspirații este practic întreruptă, realizându-se astfel un produs în care materialul de fumat nu susține singur arderea statică.

Astfel cu prezenta invenție se realizează un produs în care materialul de fumat practic încetează să ardă între aspirații și astfel încetează să genereze emisii colaterale apreciabile în timpul perioadelor de mocnire statică. Sursa de ardere prevăzută pentru continuitatea aprinderii și care asigură sursa de căldură pentru reaprinderea materialului de fumat imediat ce fumătorul trage din produs este în acest caz cărbune activ format cu lianți. Această reactivare rapidă a materialului de fumat este cea care rezolvă obiecțiunile privind gustul întâmpinat la reaprinderea țigaretei convenționale.

In plus, față de avantajele subliniate mai sus referitor la emisiile colaterale scăzute, produsele realizate conform invenției cu sursă de ardere internă se presupune că au o tendință de aprindere extrem de scăzută așa cum este definită de testele de contact utilizate în Studii privind securitatea contra incendiilor (1987) SUA. Astfel prin natura articolului de fumat descris cu referire la realizările din fig. 1-5, rezultă o reducere substanțială a perioadei în care tutunul periferial produce suficientă căldură pentru a propaga arderea către alte materiale cu care vine în contact cum este mobilierul. Această perioadă redusă de expunere va reduce substanțial posibilitatea unui incendiu accidental. în special, faptul că tutunul care înconjoară sursa de ardere nu arde între aspirații va reduce substanțial posibilitatea unui incendiu accidental în perioada când riscul este maxim, respectiv atunci când produsul este lăsat nesupravegheat între aspirații și este apt de a mocni. Prin realizarea descrisă în fig. 1-6 prezenta invenție evită substanțial prezența unui cărbune periferial fierbinte în produsul de fumat între aspirații și realizează un strat izolator substanțial de tutun nears ce înconjoară sursa de ardere între aspirații astfel încât riscul unui con tact cu sursa de ardere, în eventualitatea că este lăsată nesupravegheată, se reduce.

Avantajele similare pot fi obținute cu realizarea din fig. 7 și 8 unde cămașa 32 este înconjurată de materiale termic izolatoare așa cum s-a descris mai sus referitor la acele figuri.

Articolele produse conform prezentei invenții vor prezenta, de asemenea, o reducere substanțială a cantității de tutun necesar pentru a asigura fumătorul cu aceeași doză de produse de ardere comparativ cu țigareta convențională. întrucât prezenta invenție limitează în special consumul de material de fumat la perioada în care se aspiră, pierzându-se foarte puțin din materialul de fumat prin mocnire între aspirații, poate fi utilizată o greutate substanțial redusă de material de fumat pentru a asigura fumătorul cu o doză echivalentă de produse de ardere ca și cea realizată cu o țigaretă convențională ce nu a fost confecționată în conformitate cu prezenta invenție.

Mai mult, prezenta invenție permite o mai mare flexibilitate în ceea ce privește durata în care este fumată țigareta, întrucât consumul de tutun corespunzător prezentei invenții depinde substanțial de frecvența și volumul aspirației realizate de fumător și mai puțin de porțiunea de timp în care țigareta mocnește liber, când o țigaretă convențională consumă în mod normal mai mult de 50% și chiar până la 75% din greutatea disponibilă a tutunului.

Articolul ideal de fumat este unul în care materialul de fumat este consumat numai în timpul regimului de aspirat (care să asigure exigențele fumătorului). Soluția optimă minimizează emisiile colaterale, consumul de tutun și tendința de aprindere. Această invenție realizează mijloacele pentru a atinge într-un mod substanțial acest deziderat.

Articolul de fumat in care materialul de fumat va mocni continuu neajutat de aspi rație până la consumarea totală este în afara acestei invenții.

In schimb, această invenție constă într-un articol de fumat care nu realizează această mocnire continuă neajutată în aer, fiind prevăzut cu o sursă de ardere integrală în plus față de materialul de fumat în scopul de a garanta fumătorului ușurința reaprinderii materialului de fumat în timpul aspirației și continuarea ei o perioadă acceptabilă după ce materialul de fumat practic s-a stins. O durată acceptabilă pentru operația de reaprindere va depinde de consumatori, de exemplu consumatorii care sunt pentru o tendință scă5 zută de aprindere pot constata că duratele scurte ar fi mai acceptabile, în timp ce consumatori mai puțin sofisticați ar putea cere contrariul. Realizarea acestei confecții trebuie adaptată pentru a prelua aceste cerin10 țe. Exemple de alternative ce s-au realizat sunt arătate în datele experimentale.

Tabelul 1

Detalii țigări	Detalii element de ardere
Tip.	Tutun	Circ.	ODD	Lățime	înveliș	Greutate	O.D.	I.P. (mm)
nr.	tip	mm	kg/mc	fascicol	țigară	mg/cm	(mm)	Diam.
							Diam. art.	int.
0	1	2	3	4	5	6	7	8
	Exemplul 1
1.	Expandat	24,8	143	0,7	A	—	tară	—
9.	Expandat	24,8	143	0,7	A	5,6	1,0	0
2.	Expandat	24,8	143	0,7	A	11,4	1,8	0,8
10.	Expandat	24,8	143	0,7	A	16,8	2,2.	1,0
11.	Expandat Exemplul 2	24,8	143	0,7	A	30,9	2,8	1,1
1.	Expandat	24,8	143	0,7	A	—	fără	—
2.	Expandat	24,8	143	0,7	A	11,4	1,8	0,8
3.	Expandat	24,8	143	0,7	A	—	fără	—
4.	Expandat	24,8	143	0,7	A	11,4	1,8	0,8
5.	Expandat	24,8	231	0,5	A	—	fără	—
6.	Neexpandat	24,8	231	0,5	A	11,4	1,8	0,8
7.	Cut Rolled Stern	24,8	201	0,3	A	—	fără	—
8.	Cut Rolled Stern	24,8	201	0,3	A	11,4	1,8	0,8
	Exemplul 3
12.	Neexpandat	21,1	234	0,5	A	—	fără	—
13.	Neexpandat	21,1	234	0,5	A	11,4	1,8	0,8
	Exemplul 4
14.	Players Mod.NC	25,2	247	0,7	PMNC	—	fără	—
15.	Expandat	24,8	150	0,7	PMNC	—	fără	—
2.	Expandat	24,8	143	0,7	A	11,4	1,8	0,8
16.	Expandat	25,1	139	0,7	A	11,4	1,8	0,8

Tabelul 1 (continuare)

0	1	2	3	4	5	6	7	8
17.	Exemplul 5 Expandat	24,8	143	0,7	A	11,4	1,8	0,8
18.	Embassy Mild	24,8	234	0,7	Emb.Mild	—	fără	—
19.	Vantage Excel	24,9	142	—	Vantage	—	fără	—
20.	Exemplul 6 Expandat	25,1	139	0,7	A	11,4	1,8	0,8
17.	Exemplul 7 Expandat	24,8	143	0,7	A	11,4	1,8	0,8
18.	Embassy Mild	24,8	234	0,7	Emb.Mild	—	fără	—
19.	Vantage Excel	24,9	142	—	Vantage	—	fără	—
21.	Exemplul 8 Expandat	24,8	110		B		fără
22.	Expandat	24,8	110	—	B	11,4	1,8	0,8

A. învelișul de hârtie al țigărilor s-a ales astfel încât să se realizeze caracteristici de autostingere a tutunului descris în această specificație.

B. învelișul de hârtie s-a ales având inițial aceleași proprietăți ca și A dar tratat ulterior ca un modificator de ardere pentru a promota mocnirea.

Tabelul 2

Proba tip	Viteza de pierdere în greutate la nivelul mediu între pufăituri
14	0,94
15	0,81
2	0,35
16	0,32

Tabelul 3

Tipul	Emisii de fum principal și colateral	Colateral
Nr. de pufăituri	TPM mg/țig.	PWNF mg/țig.	Nicotină mg/țig.
TPM mg/țig.	TPM mg/țig.
19	Principal	6,3	11,4	9,6	0,90	8,3	1,31
	S.D.	(0,5)	(1,9)	(1,8)	(0,08)	(0,9)	(0,09)
	N	(30)	(10)	(10)	(10)	(10)	(10)
18	Principal	9,0	9,4	7,8	0,92	20,8	2,32
	S.D.	(0,4)	(0,9)	(0,9)	(0,06)	(1,1)	(0,12)
	N	(24)	(?)	7	(8)	(8)	(8)
17	Principal	13,8	6,6	5,7	0,54	7,6	0,55
	S.D.	(i,o) -	(0,6)	(0,8)	(0,08)	(0,7)	(0,05)
	N	(29)	(9)	(8)	(9)	(9)	(9)

TPM = substanțe specifice totale

PWNF = substanțe specifice, apă și nicotină liberă

S.D. = deviație standard

N = dimensiunea probei

Claims

Revendicări

1. Articol de fumat, încorporând materialul de fumat ale cărui produse de ardere sunt inhalate de către fumător prin aspirare, zisul articol de fumat fiind adaptat să stingă materialul de fumat între aspirații, caracterizat prin aceea că, acesta cuprinde o sursă de ardere încorporată în articolul de fumat și adaptată să reaprindă materialul de fumat în timpul aspirației făcând astfel materialul de fumat să ardă.
2. Articolul, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, cuprinde o tijă de material de fumat închisă într-un înveliș.
3. Articolul, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, învelișul și/sau materialul de fumat și/sau sursa de ardere face ca materialul de fumat să se stingă între aspirații.
4. Articolul, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, în înveliș are valori ale permeabilități și difuziei gazului sub valorile la care învelișul ar permite un aport semnificativ de oxigen către materialul de fumat în absența aspirației.
5. Articolul de fumat, conform revendicărilor 1...4, caracterizat prin aceea că, articolul este adaptat să se reaprindă printr-o creștere rapidă de temperatură a sursei de ardere, provocată de trecerea aerului peste sursa de ardere în timpul aspirației, combinat cu un aport crescut de oxigen către materialul de fumat produs prin aspirare.
6. Articolul, conform revendicărilor 1...5, caracterizat prin aceea că, în mod comparativ cu un articol de fumat convențional, se obține cel puțin același număr de aspirații și se consumă mai puțin material de fumat.
7. Articolul, conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că, în com parație cu un articol de fumat convențional de dimensiuni identice densitatea materialului de fumat este jumătate sau chiar mai mică.
8. Articolul, conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că, în comparație cu un articol de fumat convențional de dimensiuni identice greutatea materialului de fumat este pe jumătate sau mai mică.
9. Articolul, conform revendicărilor 1...8, caracterizat prin aceea că, în comparație cu un articol de fumat convențional, tendința de aprindere este redusă.
10. Articolul, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, sursa de ardere este capabilă să mocnească, fără ca materialele de fumat convenționale să ardă într-un mod semnificativ.
11. Articolul, conform revendicărilor 9 și 10, caracterizat prin aceea că, sursa de ardere ce mocnește este considerabil protejată de ceea ce o înconjoară între aspirații.
12. Articolul, conform revendicărilor 9 sau 11, caracterizat prin aceea că, atunci când se lasă uitat se stinge în întregime, înainte de a se consuma întreg articolul.
13. /Articolul, conform revendicărilor 1...12, caracterizat prin aceea că, în comparație cu un articol de fumat convențional se produce mai puțin fum colateral vizibil.
14. Articolul, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că, fumul colateral vizibil este redus cu cel puțin 50%.
15. Articolul, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că, substanțele specifice totale pe min. reprezintă mai puțin de jumătate în comparație cu un articol de fumat convențional.
16. Articolul, conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că, subtanțele specifice totale pe min. reprezintă mai puțin de un sfert.
17. Articolul, conform revendicărilor 13 sau 16, caracterizat prin aceea că se obține cel puțin același număr de aspirații.
18. Articolul, conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că, se obțin cel puțin cu 50% mai multe aspirații.
19. Articolul, conform revendicărilor 1...18, caracterizat prin aceea că, sursa de ardere este realizată din cărbune activ sau material celulozic parțial carbonizat.
20. Articolul, conform revendicărilor 2 și 19, caracterizat prin aceea că, sursa de ardere este dispusă în interiorul tijei de material de fumat.
21. Articolul, conform revendicării 20, caracterizat prin aceea că, sursa de ardere cuprinde cel puțin un miez dispus în interiorul materialului de fumat.
22. Articolul, conform revendicărilor 2 și 21, caracterizat prin aceea că, învelișul este confecționat din hârtie.
23. Articolul, conform revendicării 22, caracterizat prin aceea că, hârtia are o permeabilitate la aer, în curgere laminară, mai mică de 5 unități Coresta.
24. Articolul, conform revendicării 22 sau 23, caracterizată prin aceea că, hârtia este tratată cu un modificator de ardere.
25. Articolul, conform revendicării 24, caracterizată prin aceea că, modifica torul de ardere este tri-potasiu citrat 6,3% în greutate, elementul combustibil are un diametru intern și extern de 0,8 și respectiv

1.8 mm și cântărește 11,4 g/cm, materialul 5 de fumat este tutun expandat având densitatea de 110 kg/m și o circumferință de

24.8 mm.
26. Articolul, conform revendicărilor

2.. .8, caracterizat prin aceea că, sursa de

10 ardere este o cămașă ce înconjoară tija de material de fumat.
27. Articolul, conform revendicărilor

1.. .26, caracterizat prin aceea că, materialul de fumat se mai poate reaprinde după

15 un interval de timp accesibil pentru fumător.
28. Articolul, conform revendicării 27, caracterizat prin aceea că, sursa de ardere va reaprinde materialul de fumat după cel

20 puțin 60 s de la aspirația anterioară și preferabil cel puțin 120 s și mai preferabil cel puțin 180 s.
29. Articolul, conform revendicărilor