RO109272B1

RO109272B1 - Substrat pentru articole de fumat

Info

Publication number: RO109272B1
Application number: RO92-01474A
Authority: RO
Inventors: William James Casey Iii; Jeffery Scott Gentry; Alvaro Gonzales Parra; Aju Nmah Lekwauwa; Dennis Michael Riggs; Gary Roger Shelar; Kenneth Wayne Swicegood; Ronald Odell Wagoner; Jeferey Allen Willis; Young Walter R Douglas Jr
Original assignee: Rj Reynolds Tobacco
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1992-11-26
Publication date: 1995-01-30
Also published as: MY107749A; SK350092A3; PH30648A; HU9203729D0; PL170199B1; NO924577D0; EP0545186A2; CN1037318C; CZ350092A3; NO924577L; AU664870B2; EP0545186A3; KR930009545A; SI9200348A; HRP921342A2; PL296752A1; RU2097996C1; MX9206462A; FI97941B; BG97124A

Description

Prezenta invenție se referă la un substrat pentru articole pentru fumat care conțin tutun, de tipul țigaretelor, trabucurilor și pipei și în special la un substrat pentru țigarete.

Pentru a îmbunătăți sau a înlocui aceste articole pentru fumat, foarte populare, se cunosc din literatură articole de fumat care generează vapori aromați și/sau aerosoli vizibili. Multe asemenea articole utilizează o sursă de element combustibil care furnizează un aerosol și/sau încălzește un material care produce aerosol, așa cum este descris în brevetul US 4714082.

Articolele pentru fumat care au un element combustibil scurt și separat fizic de acesta, un mijloc pentru generarea aerosolului, cât și materialele, metodele și/sau aparatele utilizate în și/sau pentru obținerea lor sunt descrise în următoarele brevete US: 4708151, 4714082, 4732168, 4756318, 4782644, 4793365, 4802562, 4827950, 4854331, 4858630, 4870748, 4881556, 4893637, 4893639, 4903714, 4917128, 4928714, 4938238, 4989619, 4991596, 5027837 și 5038802, publicația EP-342538, cât și monografia intitulată Chemical and Biologicul Studies ofNew Cigarette Prototypes that Heat bistead of Bum Tobacco, RJ.Reynolds Tobacco Company, 1988, denumită pe scurt Monografia RJR\ Aceste articole pentru fumat sunt capabile să furnizeze fumătorului plăcerea fumatului, adică gust plăcut, satisfacție, plăcere etc. Asemenea articole pentru fumat dau cantități adecvate de fum secundar vizibil cât și cantități mici de gudron FTC, atunci când sunt fumate.

Articolele pentru fumat descrise în materialele bibliografice menționate anterior utilizează uii element combustibil pentru generare de căldură și un mijloc pentru generarea aerosolului, separate fizic, dar în relație de schimb termic cu elementul combustibil. Multe dintre aceste mijloace de generare a aerosolului utilizează un substrat sau purtător pentru unul sau mai multe materiale care for2 mează aerosolii de exemplu, alcooli polihidroxilici, cum ar fi glicerina. Când substratul este încălzit prin arderea elementului combustibil, materialele care formează aerosoli se volatilizează și se pun în libertate formând un aerosol. Materiale cunoscute folosite ca substrat sunt materiale stabile termic, adică materiale care nu ard sau se descompun apreciabil sub acțiunea căldurii generate prin arderea elementului combustibil. Asemenea materiale includ cărbunii adsorbanți cum ar fi cărbunele poros, grafitul, căibunele activ, sau ne-activ ș.a. Alte materiale stabile termic includ materialele anorganice cum ar fi ceramică, sticlă, alumină, vermiculit, argile ca bentonita, și altele.

Alte materiale de substrat cunoscute sunt cele celulozice, de exemplu, hârtie, tutun și altele. Dezavantajul acestor substraturi constă în aceea că necesită o cantitate mare de material producător de aerosoli pe substrat pentru a împiedica arderea la suprafața. Prezența unei cantități mari de material generator de aerosoli tinde să inițieze migrarea materialului generator de aerosoli din substrat la alte componente ale articolului pentru fumat

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea cu echipament convențional a unui substrat pentru articole de fumat, în special țigarete, care să conțină suficient material generator de aerosoli pentru a asigura formarea aerosolului pe parcursul celor 10-12 aspirații din țigaretă, și care să fie stabil pe durata depozitării, adică în care să nu se producă migrarea materialului generator de aerosoli din substrat către alte părți componente ale articolului de fumat

Substratul pentru articole de fumat, conform prezentei invenții, elimină dezavantajele substraturilor cunoscute din stadiul tehnicii prin aceea că este un material de umplutură care cuprinde o compoziție generatoare de aerosoli stabilizată cu un liant, raportul dintre com109272 poziția generatoare de aerosoli și liant fiind cuprins în intervalul 3:1 până la 40:1.

Substratul, confonn invenției, prezintă următoarele avantaje:

- dă gust de tutun, nu permite, sau permite într-o mică măsură migrarea materialului generator de aerosoli, este ușor de obținut și este ușor de incorporat în articolele pentru fumat, folosind echipamente convenționale;

- furnizează cantități adecvate de aerosol în timpul utilizării, asigura un număr mare de trageri din țigaretă, cu un conținut ridicat de aerosoli;

- în diferite structuri de țigarete, dă posibilitatea evitării utilizării unor conductori termici metalici cum ar fi structurile conductive din aluminiu folosite în unele țigarete și permite evitarea măsurilor de antimigrare utilizate până în prezent în anumite structuri ale articolelor pentru fumat, cum ar fi distanțarea mijlocului de generare a aerosolului de elementul combustibil ș.a;

- este stabil pe durata depozitării articolului de fumat și este mai ușor decât alte materiale utilizate cunoscute ca materiale de substrat

Se dau, în continuare, 21 de exemple de realizare a invenției, în legătură și cu fig.1, IA, 2,2A, 3 și 3A, care reprezintă:

- fig.1, vedere în secțiune a anei țigarete având compoziția de substrat preparată, conform prezentei invenții;

- fig. IA, vedere a capătului țigaretei din fig.1;

- fîg.2, vedere în secțiune a unei variante de țigaretă care poate utiliza substratul, conform prezentei invenții;

- fîg.2A, vedere de sus a elementului combustibil folosit în țigareta prezentată în fi&2;

- fig.3, vedere în secțiune a unei alte variante de țigareta care poate utiliza substratul, confonn prezentei invenții;

- fig-3A, vedere a capătului țigaretei din fig.3.

Exemplul 1. Substraturile, confonn prezentei invenții, cuprind un material de bază care servește ca suport și o substanță generatoare de aerosoli stabilizată, care este denumită în cele ce urmează compoziție de substrat Compozițiile de substrat, preferate, rețin materialul generator de aerosoli în timpul fumatului. S-a constatat, confonn prezentei invenții, că materialele care formează aerosoli din clasa alcoolilor polihidrici (polioli), cum ar fi glicerina, propilen-glicolul și alții, pot fi stabilizate prin folosirea unor lianți. Aceste amestecuri stabilizate sunt utile în anumite articole pentru fumat, în particular pentru acele articole pentru fumat cum sunt țigaretele, care au un element combustibil scurt și separat fizic de acesta, un mijloc pentru generarea aerosolului care produce un aerosol asemănător fumului. Materialele care generează aerosoli pot fi incorporate intim într-un liant pentru a forma un amestec stabil din care migrarea materialului generator de aerosoli este minimizată, pentru perioade lungi de timp, de exemplu în condițiile tipice de stocare. Asemenea amestecuri stabile sunt pulverizabile, imprimabile, turnabile, extrudabile sau lor li se poate mări densitatea. Asemenea amestecuri pot fi folosite cu o bază sau un material de substrat, sau pot fi folosite singure pentru obținerea substratului pentru articolul pentru fumat După expunere la temperatură, de exemplu, de la elementul combustibil al articolului pentru fumat în timpul arderii acestuia, substanța generatoare de aerosoli se eliberează formând un aerosol.

Făra a intra în intimitatea procesului, s-ar părea că materialele generatoare de aerosoli, folosite în aceste cazuri, servesc ca plastifianți pentru liant Ca toți plastifîanții, substanța generatoare de aerosoli este un solvent relativ nevolatil la temperatura camerei, pentru substanțele rășinoase care atunci când sunt compoundate cu liantul fi măresc flexibilitatea, prelucrabilitatea sau rezistența la șoc (vezi The Technology of Solvente and Flastidzers, cap. 15, ^îasăcizers and Plas109272 ticization”, J.Wiley & Sons, New York, 1954).

în compozițiile de substrat stabilizate, conform prezentei invenții, cantitățile relative de liant și material generator de aerosoli depind de situația în care este folosită compoziția de substrat în general, raportul material generator de aerosoli la laint este cuprins între aproximativ 3:1 și aproximativ 40:1. Când compoziția stabilizată se folosește pe un agent de umplere tăiat, raportul dintre materialul generator de aerosoli și liant trebuie să fie de cel puțin aproximativ 15:1, de preferință este de la aproximativ

25...35:1, cu un raport maxim de la aproximativ 40:1. Dacă este obținut într-o foaie turnată, raportul minim este de aproximativ 3:1, raportul preferat fiind de aproximativ 8:1 și maxim de aproximativ 15:1. Când amestecul stabilizat este imprimat pe o foaie sau un substrat din fire, raportul materialului generator de aerosoli la liant este în general aproximativ 10:1, raportul maxim fiind 15:1 și raportul minim 3:1.

O variantă preferată a substratului, conform prezentei invenții, utilizează un material de umplutură tăiat, ca substrat de bază, pe care se aplică un amestec de material generator de aerosoli stabilizat cu un liant Cantitatea de amestec aerosol/liant este suficientă pentru a se asigura aerosolul adecvat pentru fiecare din cele 8-12 trageri din țigaretă, în timpul fumatului și este de preferință de cel puțin 15% în greutate raportat la substratul tratat De preferință, materialul generator de aerosoli și liantul se aplică pe un material de umplutură tăiat, cum ar fi tutunul, tutun reconstituit tutun cu volum expandat, hârtie de tutun §.a. Materialul de umplutură care conține amestecul stabilizat este prelucrat sub forma unei bare învelite cu hârtie.

Substratul de umplutură tăiat stabilizat poate fi preparat printr-un procedeu într-o etapă sau în două etape. în procedeul într-o singură etapă, materialul de umplutură tăiat este pulverizat cu amestecul stabilizat al materialului generator de aerosoli și liant împreună cu apă suficientă pentru a asigura o viscozitate adecvată pentru pulverizare. Apoi materialul de umplutura tăiat, tratat ca mai sus, este uscat pentru î ndepărtarea apei la o temperatură suficient de scăzută pentru a împiedica pierderea materialului generator de aerosoli, de exemplu, la aproximativ 100°C.

în procedeul în două etape, materialul generator de aerosoli (de exemplu, glicerina), este pulverizat pe tutun într-un amestecător, urmată de pulverizarea cu un amestec de liant apos (de exemplu, alginat), la o viscozitate potrivită pentru pulverizare. De preferință, amestecul de tutunAnaterial generator de aerosoli este uscat prin încălzire la temperaturi scăzute (de exemplu până la 100°C), în timp ce se aplică amestecul apos de liant, pentru a elimina excesul de apă fără o pierdere substanțială de material generator de aerosoli. Conținutul final de umiditate al substratului de umplutura tăiat trebuie să fie de 8-12%.

O alta variantă de realizare a substratului, conform prezentei invenții, utilizează o foaie sau fire ca bază de substrat care are aplicat pe suprafața ei un film sau un înveliș din amestec stabilizat al materialului generator de aerosoli și un liant în mod normal, amestecul include cel puțin aproximativ 15% în greutate material generator de aerosoli, de preferință până la aproximativ 97% în greutate și cel puțin aproximativ 3% în greutate liant Cantitatea de amestec de material de generare a aerosolului/tiant este suficientă pentru a furniza un aerosol adecvat pentru 8-12 trageri din țigaretă, în timpul fumatului și de preferință este de cel puțin 15% în greutate. Cantitatea de material generator de aerosoli stabilizat este de aproximativ 80- 200% în greutate din substratul tratat Materialul foii acoperite poate fi strâns sub formă de bară având o învelitoare periferică. Materialul foii acoperite poate fi sub forma unei umpluturi tăiate și format sub forma unei bare cu învelitoare periferică. De preferință, materialul foii este o hârtie care conține tutun și poate fi și lemn sau alte materiale de umplutură, de exemplu, pentru rezistență sau stabilitate. Foaia sau firul pot fi hârtie, folie, de exemplu, folie de aluminiu, fir țesut sat nețesut, o rețea de fibre de sticlă, film cum ar fi un film de material plastic inert și altele. Eventual, materialul acoperit poate fi tăiat fâșii din care se obțin bare (vezi brevetele US 4889143 și 5025814).

într-o altă variantă de realizare a substratului, conform prezentei invenții, materialul de bază al substratului este o rețea din fibră de sticlă, de preferința de forma unui tub inelar care circumscrie un miez de compoziție generatoare de aerosoli/liant Amestecul stabilizat poate fi incorporat în (sau pe) rețeaua din fibre de sticlă prin orice metode cunoscute specialiștilor în domeniu. în realizarea tubului inelar se folosesc metode ca injecția sau extrudarea. Tubul din rețeaua de sticlă, inelar, conținând amestecul stabilizat, trebuie să fie stabil termic la temperaturile generate în articolele pentru fumat care utilizează un astfel de substrat în fine, într-o variantă preferată a substratului, conform prezentei invenții, se obține o foaie de tutun sau fir, cum ar fi tutunul reconstituit sau hârtie de tutun, care este apoi acoperită, de exemplu prin pulverizare sau imprimare cu o compoziție de film conținând un amestec de aproximativ 20-95% în greutate, de preferință 50-90% tn greutate și în special de la 79% la 89% în greutate glicerină și de la aproximativ 1-25%, de preferința

2-20% în greutate și în special, de la aproximativ 6% la 15% în greutate alginat de amoniu, accesibil de la Kelco Division of Merck Co, Inc., San Diego, CA sub denumirea Amoloid LV (viscozitate mică) sau Amoloid HV (viscozitate ridicată) sau Collatex A/RN (Kelco).

Foaia de tutun astfel formată, având cu alginat de amoniu poate fi strânsă pentru utilizare sub formă de bare sau bare de umplutură tăiată, la prepararea substraturilor pentru țigarete și a altor articole pentru fumat. Dacă se dorește, foaia de tutun având materialul generator de aerosoli stabilizat cu alginat de amoniu sau alți lianți poate fi prelucrată sub forma unui fir strâns sau rulat și acest fir poate fi folosit ca substrat

O altă compoziție pentru obținerea substratului, conform prezentei invenții, o constituie amestecul format din cel puțin 15% în greutate material generator de aerosoli și aproximativ 3% în greutate liant și, de preferință, până la aproximativ 82% în greutate unul sau mai multe materiale de umplutură care pot fi turnate, extrudate sau prelucrate în alt mod pentru a obține o folie sau un material asemănător unui film. De preferință, materialul de umplutura poate include tutun în anumite forme. Materialul de umplutură poate include și/sau un material anorganic ca, de exemplu, carbonat de calciu sau alte săruri anorganice.

Este de menționat ca termenul aerosol folosit în prezenta descriere cuprinde vaporii, gazele, particulele și altele, atât vizibile cât și invizibile și în special componentele percepute de fumător ca fiind asemănătoare fumului, formate prin acțiunea căldurii generate de elementul combustibil asupra materialelor conținute în mijloacele de generare a aerosolului sau în altă parte a articolului pentru fumat

Termenul cărbunos folosit pe parcursul descrierii se referă în primul rând la carbon.

Toate procentele în greutate sunt raportate la greutatea compoziției finale atunci când nu se specifica altceva.

în general substratul de folie stabilizată, conform prezentei invenții, cuprinde un amestec intim de aproximativ 30-55% în greutate de: (i) tutun (de exemplu, foi de tutun mărunțite, foi de tutun măcinate, bucăți de tulpini de tutun, praf de tutun, tutun fin sau extract de tutun sau alte forme de tutun prelucrat) și eventual 0-25% în greutate, (ii) unul sau mai multe materiale de umplutură, de exemplu agenți de umplutură anorganici cum ar fi carbonatul de calciu și alții; substratul mai include, (iii) de la aproximativ 40 la 50% în greutate unul sau mai multe materiale generatoare de aerosoli (de exemplu, polioli cum ar fi glicerina și/sau propilenglicolul). Substratul in dude, de asemenea, (iv) de la aproximativ 5% la 8% în greutate liant care servește la stabilizarea celorlalte componente, prevenirea migrării poliolului. Liantul preferat este un alginat cum ar fi alginatul de amoniu. în mod avantajos, când se folosește în amestec tutun, se poate folosi un agent de eliberare sau de distrugere a reticulării pentru eliberarea lianților naturali prezenți în tutun, de exemplu, materiale pectinice. Acești lianți naturali pot fi folosiți pentru stabilizarea materialelor generatoare de aerosoli. Dacă se dorește, se poate folosi o combinație de lianți, de exemplu, lianți eliberați natural și adăugați, de exemplu algjnațL

Amestecul de substrat poate include, eventual, agenți de aromatizare (de exemplu, cacao, licorice, acizi organici, mental, arome de tutun și altele). De preferință, aromatizanții sunt adăugați în formă lichidă sau uscată, de preferință, concomitent sau după adăugarea materialului generator de aerosoli la amestecul liant/ apă. Alternativ, agenții de aromatizare pot fi amestecați uscați cu materialul în alte etape ale procedeului

Amestecul de substrat poate fi turnat sub formă de foaie dintr-o pastă apoasă, extrudat, turnat sau prelucrat în alt mod pentru a obține foaia dorită. Astfel de substrat poate fi folosit în formă de fir strâns, sub formă de bară sau sub formă de umplutură tăiată. El poate fi folosit ca substrat unic pentru o țigaretă sau eventual acest substrat poate fi amestecat fizic cu sau utilizat în alt mod, cu alte materiale de substrat cum ar fi umplutură tăiata de tutun sau substraturi anorganice, pentru a obține un amestec de substrat heterogen sau o serie de segmente de substrat într-o altă realizare a prezentei invenții, agenții de aromatizare, cum ar fi mentolul, sunt incorporați direct în compoziția de substrat O metodă pentru incorporarea directă a mentalului implică obținerea unei paste apoase conținând un liant, un material generator de aerosoli și un material de umplutură anorganic sau organic conținând mental. Un material de umplutură oiganic preferat în mod special pentru utilizare împreună cu mentolul este cărbunele activ, tratat în scopul reținerii a 1-50% în greutate, de preferință de la aproximativ 5 la 30% în greutate mentol. Amestecul carbon/mentol poate fi preparat prin măcinarea cărbunelui activ cu mentol solid, în timpul marinarii, mentolul se vaporizează (sublimează) și cărbunele activ adsoaibe și/sau absoarbe mentolul.

Pasta de caibon/mentol include, în general, de la 40 Ia 90% în greutate unul sau mai multe materiale generatoare de aerosoli, de exemplu polioli cum ar fi glicerină și/sau propilenglicol. Pasta include de asemenea 5-15% în greutate liant, care servește la stabilizarea celorlalte componente prevenind migrarea materialului aromatizant și/sau a materialelor generatoare de aerosoli. Un liant preferat este alginatul cum ar fi alginatul de amoniu.

Pasta poate fi turnată pe o folie de substrat cum s-a descris mai înainte pentru alte compoziții de substrat și uscat în aer în condiții ambiante pentru îndepărtarea excesului de umiditate. Această compoziție de substrat poate fi tocată în umplutură tăiată sub formă de fir. Această compoziție sub formă de umplutură tăiată sau de fir strâns poate fi făcută în formă de bare (suluri) învelite cu hârtie, cu un diametru de 7,5 mm și tăiate în segmente de 10 mm, care sunt folosite ca substraturi.

în pastă pot fi incluse și alte componente ca, de exemplu, tutun, agenți de umplutură anorganici și alții. După cum este evident specialiștilor în domeniu, în funcție de grosimea pastei se poate varia modul de manipulare a acesteia. De exemplu, o pastă diluată poate fi pulverizată sau imprimata pe un material drept bază de substrat O pastă mai groasă poate fi turnată în formă de foaie. Pastele și mai groase pot fi extrudate și/sau densifiate pentru a forma substraturi adecvate.

în acele realizări preferate în care se folosește alginatul de amoniu ca liant de stabilizare, este preferabil de adăugat un secvestrant cum ar fi carbonatul de potasiu, acetatul de potasiu sau alți secvestranți cunoscuți, pentru a exercita un control asupra procedeului de polimerizare a alginatului.

Indiferent de forma sau compoziția în care este folosit, materialul, conform prezentei invenții, reține materialele generatoare de aerosoli în timpul stocării și le eliberează treptat în timpul fumatului. Temperaturile de 180-200°C sunt suficiente pentru a produce eliberarea aerosolului, minimizând în acest fel cantitatea de combustibil necesar pentru articolul pentru fumat

S-a constatat că lianții cu viscozitate mică sunt cei mai utili în aplicațiile în care amestecul stabilizat urmează a fi pulverizat, în timp ce lianții cu viscozitate ridicată sunt utili în aplicațiile în care amestecul stabilizat se toarnă sau se prelucrează în alt mod pentru a obține o foaie sau un fir. Apare astfel că nu există diferențe semnificative în puterea de reținere (adică de legare sau reținere a materialului generator de aerosoli) între lianții cu viscozitate înaltă și cei cu viscozitate joasă. După cum apare evident specialiștilor în domeniu, cei mai preferați lianți sunt cei care rețin o cantitate mare de material generator de aerosoli.

Pentru a obține o compoziție de substrat stabilizată, prezenta invenție combină unul sau mai mulți lianți cu unul sau mai multe materiale generatoare de aerosoli Lianții preferați includ alginații cum ar fi alginatul de amoniu, propilenglicol alginatul, alginatul de sodiu și alginatul de potasiu. Alginații, în special cei cu viscozitate înaltă, pot fi folosiți împreună cu niveluri controlate de ioni de calciu liberi.

Numeroase surse comerciale de lianți alginați sunt accesibile în lumea întreaga. Unlele surse din SUA includ: American Roland Chemical Corp., Farmingdale, NY; Belmont Chemicals, Inc., Passaic, NJ; Colony Import & Export Corp., Gaiden City, NY; Food Ingrediente, Inc FortLee, NJ; Grinstead Products, Industrial Airport, KS; Gum Technology, Flushing, NY; Gumix Internațional, Fort Lee; Kelco, Inc., San Diego, CA; Meer Corp., North Bergen, NJ; Multi-Kem Corp., Ridgerfield, NJ; Național Stabilizers, Duarte, CA; Orion Group (USA), Ltd., San Jose, CA; Pacific Gateway, San Francisco, CA; Penta Manufacturing, Co, Fairfcield, NJ; Protan, Inc., Portsmouth, NH; Sanofi Sio Industlnc., Germantown, WI; Skymart Enterprise, San Gabriel, CA; Spice King Corp., Culver, CA; TIC Gums, Inc., Belcamp, MD; Wego Chemical & Mineral Corp., Great Neck, NY and Zumbro, Inc, Hayfield, MW.

O altă clasă de lianți utilizați fie singuri fie în amestec cu alți lianți (de exemplu, alginați) sunt lianții care se găsesc în mod natural în tutun (de exemplu, pectina). Termenii lianți pectinici din tutun se refera la pectinele din tutun eliberate §i includ pectinele care au fost eliberate chimic sau în alt mod din starea lor naturală din tutun. Cu alte cuvinte, pectinele eliberate nu sunt legate în structura tutunului. Astfel, termenul include pectinele libere sau acidul pectinic cât și sărurile solubile cum ar fi cele de sodiu, potasiu și amoniu, pectații, pectinații și sărurile insolubile ca pectații și pectinații de calciu și magneziu în funcție de metoda foloeită pentru a-i elibera și a-i obține din sursa insolubila naturală. Vezi de exemplu brevetul US 3435829.

Tutunul poate fi tratat cu nn agent capabil de distrugere a reticulărilor metalelor alcalinopământoase a pectinelor prezente în ace material. Un astfel de agent este denumit agent de distrugere a reticulării sau un agent de eliberare a pectinei. Un agent preferat de distrugere a reticulării este ortofosfatul monoacid de amoniu.

Alți lianți utili includ hidroxipropilcelulozacum arfi Klucer H de la Aqualon Co., hidroxipropilmetilceluloza ca Methocel A4M de la Dow Chemical Co., și caiboximetilceluloza de sodiu ca CMC 7HF și CMC 7H4F de la Hercules Inc. Alți lianți utili includ amidonurile (de exemplu, amidonul de porumb), guma guar, guma xantan, guma din semințe de roșcove și mușchiul irlandez.

Exemple de materiale preferate care formează aerosoli includ alcooli polihidrici (de exemplu, glicerina, propilenglicolul, trietilenglicol și tetraetilenglicol), esterii alifatici ai acizilor mono-, di-, sau poli-carboxilici (de exemplu, stearatul de metil, dimetildodecandioat ș i dimetiltetradecandioatul), Hyster TPF accesibil de la Lonza, Inc., cât și amestecuri ale acestora. Astfel glicerina, trietilenglicolul și Hyster TPF pot fi amestecate pentru a forma un material generator de aerosoli Materialul generator de aerosoli poate fi ca o porțiune a agentului Hani de exemplu, când liantul este propilenglicol alginat Pot fi folosite combinații ale materialelor generatoare de aerosoli.

Pe baza celor prezentate până acum se pare că o varietate de combinații adecvate ale materialului generator de aerosoli și liant pot fi făcute de specialiștii în domeniu. De exemplu, o asemenea combinație poate fi obținută prin selectarea unui liant care poate stabiliza materialul generator de aerosoli, de preferință, unul care poate fî solvatat (sau plastifîat) de un material generator de aerosoli ales.

Materialele generatoare de aerosoli pot include agenți volatili sau odoranți și modificatori ai aromei de tutun.

Agenții odoranți adecvați includ: mentol, vanilină, cacao, licorice, acizi organici, sirop de porumb cu fructoză multă și alții. Modificatorii aromei de tutun cum ar fi acidul levulinic, sărurile metalice (de exemplu, de sodiu, potasiu, calciu și magneziu) ale acidului levulinic și altele pot fi și ei folosiți. Alți agenți de aromatizare pentru articolele pentru fumat sunt prezentați în Leffingwell §.a. Tobacco Flavouring for Smoking Product^ (1972) și în publicația EP 407792.

Dacă se dorește, materialele anorganice pot fi incorporate ca agenți de umplutură în compozițiile de substrat, conform prezentei invenții. Asemenea materiale anorganice de multe ori au formă fibroasă, fulgi, cristalină, amorfă, particule sau vezicule. Exemple de materiale de umplutură anorganice sunt: carbonatai de calciu, sulfatul de calciu, oxidul de magneziu, perlita, mica sintetică, vermiculitul, argilele, fibre de carbon stabile termic, oxid de zinc, carbonat de calciu sferic cu densitate joasă, sfere de sticlă, bule de sticlă, microsfere de carbon stabile termic, alumină, carbonat de calciu aglomerat cu un component cărbunos, carbonat de calciu aglomerat cu un material organic, carbonat de calciu cu densitate joasă etc.

Compozițiile de substrat, conform prezentei invenții, se obțin prin formarea unei paste apoase conținând materialul generator de aerosoli, liantul și orice alte componente ale compoziției pentru substrat Această compoziție poate fi transformată în substratul utilizat pentru țigarete sau alte articole pentru fumat folosind metodele cunoscute de specialiștii în domeniu. Câteva metode preferate includ:

1) pulverizarea amestecului material generator de aerosoli stabilizat/liant pe un material de bază al substratului, cum ar fî umplutura tăiată de tutun ș.a.;

2) imprimarea sau obținerea în alte moduri a unui film din amestecul material generator de aerosoli/liant pe un material de bază solid cum ar fi hârtia de tutun reconstituit, alte hârtii (de exemplu, materiale conținând pulpa de lemn ș.a.);

3) turnarea unei paste conținând materialul generator de aerosoli/liant stabilizat și unul sau mai multe materiale de umplutura, de exemplu o umplutură anorganică (carbonat de calciu) și/sau o umplutură organică (tutun) într-o folie și uscarea materialului turnat pentru a obține o foaie prelucrabilă, relativ uscată;

4) extrudarea unei paste relativ groase în particule fasonate care pot avea unul sau mai multe canale de trecere pentru modificarea suprafeței și/sau,

5) un produs densifîcat în care un amestec stabilizat extrudat este tratat prin unul sau mai multe procedee care măresc densitatea, de exemplu, prin aplicarea unei forțe centrifuge (vezi brevetul US 4893639).

Și alte materiale, cum ar fi acetatul de calciu, caibonatul de potasiu, agenți pentru controlul pH-ului, aminoadzi, clorură de potasiu și/sau hidroxid de calciu pot fi incorporați în pasta de turnare. Tehnicile și echipamentul pentru formarea substratului de acest tip ca pulverizarea, imprimarea, turnarea, extruderea și/sau densificarea sunt toate accesibile și evidente specialiștilor.

Când se folosește ca liant alginat de amoniu în compozițiile pentru foi turnate, conform prezentei invenții, se preferă și adăugarea de agenți secvestranți. Agenții secvestranți (de exemplu, ortofosfat monoacid de amoniu, citrat de sodiu, carbonat de potasiu, citrat de potasiu, hexametafosfât de potasiu, pirofosfat tetrasodic ș.a.) sunt incorporați în pasta compoziției ca substrat în cantități suficiente pentru a controla concentrația ionului de calciu liber în pasta. Materialul format poate fi uscat la temperaturii ambiantă sau ușor mai ridicata, suficientă pentru îndepărtarea excesului de apă, dar fără îndepărtarea componenților doriți, de exemplu, materialele generatoare de aerosoli, componentele aromatizante și altele. Dacă se dorește, se poate adăuga o soluție apoasă de săruri de calciu, la substrat, după formarea acestuia.

Compozițiile de substrat, conform prezentei invenții, preferate în mod special, au anumite forme de tutun incorporate în timpul fabricării. Tutunul poate avea o varietate de forme, incluzând extractele de tutun, praful de tutun frunze de tutun tocate sau mărunțite, tulpini de tutun, umplutură de tutun cu volum expandat și alte forme prelucrate de tutun, cât și combinații ale acestora.

O formă de tutun utilizată în mod special, este umplutura tăiată de tutun (de exemplu, fâșii sau benzi având lățimea de aproximativ 1,6 - 0,6 mm și lungimea de aproximativ 6-75 mm) Umplutura tăiată de tutun poate fi furnizată în formă de frunze de tutun, frunze de tutun cu volum expandat, tulpini de tutun prelucrate sau tutun reconstituit Tipul de tutun poate varia și poate include tutunuri orientale, Maryland, Burley afumat cât și tutunuri speciale și amestecuri ale acestora. O astfel de umpluturii de tutun tăiat poate fi furnizată în formă de frunze de tutun, frunze cu volum expandat, tulpini de tutun prelucrate, materiale din tutun reconstituit cum ar fi: (i) materiale din tutun deproteinizat descrise în brevetele US 4887618; 4941484; (ii) un material din tutun reconstituit conținând fosfat descris în US 3353541; 3420241; 3386449; 4987905; 5099864; (iii) un material din tutun reconstituit descris în US 4962774; și Tobacco Eșncyclopedia ed.Voges, p. 389, TJI (1984); (iv) materiale din tutun reconstituit descrise în brevetele US 5056537 și 5074321 sau amestecuri ale acestora.

Tutunurile prelucrate, ca cele descrise în US 5025812; 5065775 și 5131414 pot fi și ele folosite. Materialul de tutun reconstituit poate fi prelucrat folosind tehnicile de turnare în foaie cum sunt cele prezentate în brevetul US 5099865 sau prin tehnicile de obținere a hârtiei cum sunt cele descrise în US 4962774 și 4987906 sau tehnicile de extrudare ca cele prezentate în US 4821749 sau prin tehnicile de mărire a volumului din US 5095922.

Umplutura tăiată, preparată după cum s-a descris ca substrat, este incorporată în țigaretă sub forma unui sul cilindric sau umplutură de material de tutun care este învelit într-o învelitoare din hârtie. Umplutura tăiată din tutun poate fi furnizată sub forma unui sul într-o învelitoare din hârtie folosind tehnicile și aparatura de obținere a țigaretelor, cunoscută specialiștilor.

O altă formă de tutun utilizată este hârtia de tutun. De exemplu cea accesibilă ca P-144-GNA de la Kimberly-Clark Corp, poate fi prelucrată într-un segment cilindric în modul prezentat în exemplul 2 din brevetul US 4807809.

O altă formă de tutun este tutunul mărunții. O asemenea formă include praful de tutun și frunze de tutun fin mărunțite. Materialul de tutun fin mărunții este susținut de substrat care este plasat în mijlocul de generare a aerosolului. Materialul din tutun fin divizat poate fi incorporat și în elementul combustibil.

O altă formă de tutun folosită este extractul de tutun. Extractul de tutun este obținut prin extragerea materialului de tutun folosind un solvent cum ar fi apa, bioxidul de carbon, hexafluorura de sulf, o hidrocarbură cum ar fi hexanul sau etanolul, o halocarbură cum ar fi cea accesibilă comercial sub denumirea Freon, cât și alți solvenți organici sau anorganici. Extractele de tutun pot include extractele de tutun uscate și pulverizate, extracte de tutun uscate prin congelare, uleiuri cu aromă de tutun, esențe de tutun și alte tipuri de extracte de tutun. Metodele de obținere a extractelor de tutun sunt prezentate în brevetele US 4506682,4986286,5005593,5121757, 5131415 și publicația europeană EP 338831. Utile sunt și compozițiile de tutun aromate cum ar fi cele descrise în US 5016654.0 alta formă de tutun este extractul de tutun tratat enzimatic.

Compozițiile de substrat preferate, conform prezentei invenții, includ în mod normal cel puțin 15%, de obicei cel puțin aproximativ 20%, adesea mai puțin de aproximativ 25% și în mod frecvent cel puțin aproximativ 30% și uneori cel puțin aproximativ 10% în greutate material generator de aerosoli Compoziția de substrat include, în general, până la 70% și uzul până la 60% în greutate material generator de aerosoli. Compoziția de substrat include, în general, până la aproximativ 20%, de preferință 3-15% în greutate liant și până la aproximativ 80%, de preferință 40-75% în greutate umplutură, umplutura putând fi un material de umplutură organic, de exemplu, praf de tutun sau frunze de tutun mărunțite și/sau materiale de umplutură anorganice, de exemplu, carbonat de calciu precipitat

Eventual se poate include în materialul de substrat o cantitate de agent de aromatizare suficientă pentru a da o aromă dorită compoziției substratului. în mod similar, dacă se dorește, se poate introduce în materialul de substrat un material cărbunos, de exemplu, alfa celuloză pirolizată în mod frecvent până la 10% în greutate raportat la greutatea totală de solide a materialului de substrat Totuși, un astfel de material cărbunos nu este un component obligatoriu al materialului de substrat Deși nu este necesar, în majoritatea articolelor pentru fumat, compoziția de substrat poate fi combustibilă și/sau poate fi amestecată cu alte materiale de substrat combustibile. Astfel, după cum s^a mai arâtaL un substrat preferat, conform prezentei invenții, conține un amestec intim de (i) tutun, de exemplu, frunze de tutun mărunțite, bucăți de tulpini, praf de tutun sau extract de tutun sau alte forme de tutun prelucrat și eventual (ii) material de umplutură anorganic. Substratul mai include o cantitate relativ înalta de material generator de aerosoli, de exemplu un poliol cum arfiglicerina și un liant pentru a menține împreună componentele compoziției substratului Un liant preferat în mod special este un alginat cum ar fi alginatul de amoniu.

Acest substrat conținând tutun poate include anumiți agenți de aromatizare (de exemplu, cacao, licorice, acizi organici mentol ș.a.) aflați în contact intim. Ei pot fi aplicați la materialul de substrat când se prelucrează umplutura tăiată a țigării. Agenții de modificare a aromei pot fi aplicați pe materialul de substrat Un agent modificator al aromei cum ar fi acidul levulinic poate fi aplicat la compoziția de substrat (de exemplu, în cantități variind între 0,01 și 2%, în mod normal între 0,2 și 0,6% raportat la conținutul de solide al materialului de substrat). Un alt modificator al aromei care este carbonatai de potasiu poate fi aplicat pe materialul de substrat (de exemplu, cantități mai mici de aproximativ 5%, în mod normal între 2 și 5% în greutate, raportat la materialul de substrat).

Substratul conținând tutun poate fi turnat sub formă de foaie dintr-o pastă apoasa sau prelucrată într-o formă extnidată. Un asemenea substrat conținând tutun poate fi tutun reconstituit și poate fi folosit individual ca unic material de substrat al țigării. Ca variantă, un astfel de substrat conținând tutun poate fi amestecat fizic (de exemplu, compoundat) sau utilizat în alt mod cu alte materiale de substrat cum ar fi umplutură tăiată de tutun sau materiale de substrat anorganice.

O altă formă de realizare a prezentei invenții include agenți aromatizanți, ca mentalul, incorporat direct în compoziția de substrat Substratul sub formă de foaie stabilizată conține un amestec intim din 30-55% în greutate, de exemplu, frunze de tutun mărunțite, frunze de tutun măcinate, bucăți de tulpini de tutun, praf de tutun, tutun de calitate, extract de tutun sau alte forme de tutun prelucrat și de aproximativ 1-25% în greutate, de preferință 2-15% în greutate și mai de preferat 5-8% în greutate, unul sau mai multe materiale de umplutura organice cum ar fi cărbunele activ, cărbunele neactiv, sau umpluturi organice similare. Materialul de umplutura organic preferat, cărbunele activ, conține de preferința de la aproximativ 1 la 50% în greutate mentol, de preferință 5-30% în greutate mental. Substratul include de asemenea 40-90% în greutate unul sau mai multe materiale generatoare de aerosoli (de exemplu polioli cum ar fi glicerina și/sau propilenglicolul). Substratul include de asemenea de la aproximativ 5 la 15% în greutate liant care servește la stabilizarea celorlalte componente, prevenind migrarea materialului aromatizant și/ sua a materialelor generatoare de aerosoli. Liantul preferat în mod special este un alginat cum ar fi alginatul de amoniu.

Substratul conținând mentol poate fi turnat sub formă de foaie dintr-o pastă apoasă sau extrudat Un astfel de substrat conținând mentol poate fi aplicat de exemplu prin turnare pe o foaie de tutun reconstituit sau prin amestecare sau utilizat în alt mod cu alte materiale de substrat cum ar fi umplutura tăiată de tutun sau cu materiale de substrat anorganic.

Restul componentelor țigaretei (sau a articolelor pentru fumat) conțin, de asemenea, una sau mai multe forme de tutun. De exemplu, tutunul poate fi incorporat în și/sau în jurul elementului combustibil în mod similar, tutunul poate fi plasat în muștiuc Intr-o varietate de forme astfel ca diferitele componente aromate ale tutunului să fie transferate în aerosol Tipul și forma tutunului folosit în aceste segmente diferite ale articolului pentru fumat pot varia și ele includ tutunuri întărite cu fum, Burley, Maiyland și Oriental, tutunuri rare și speciale, cât și amestecuri ale acestora.

Elementele combustibile utilizate tn prezenta invenție trebuie să îndeplinească trei condiții: (1) să se aprindă ușor; (2) să furnizeze suficientă căldură pentru a produce aerosol pe parcursul celor 5-15, de preferință 8-12 trageri din țigaretă; și (3) nu trebuie să confere arome neplăcute țigării. Elementele combustibile preparate din compoziția combustibilă conținând carbon și un liant sau caibon, tutun și un liant sunt preferate dar pot fi folosite și alte compoziții combustibile.

Dacă se dorește, la compozițiea combustibilă se pot adăuga materiale de umplutura care nu ard, cum ar fi carbonatai de calciu, carbonatai de calciu aglomerat ș.a., pentru a contribui la controlul caloriilor generate de elementul combustibil în timpul combustiei pentru reducerea cantității de material combustibil. Materialul de umplutură reprezintă mai puțin de aproximativ 50% în greutate din compoziția combustibilă, de preferință mai puțin de aproximativ 30% în greutate și mai de preferat 5-20% în greutate (vezi US 5105836).

Elementele combustibile preferate, utilizate în prezenta invenție, conțin materiale căibunoase. Materialele cărbunoase preferate au un conținut de caibon de peste aproximativ 60% în greutate, mai preferat de peste aproximativ 70% în greutate și în special peste 80% în greutate. Aromele, materialele de tutun, agenții de umplutură (de exemplu, argila sau carbonatai de calciu), aditivii de ardere, agenții de modificare a combustiei și alții pot fi incorporați în elementul combustibil. Densitatea elementelor combustibile preferate este în general mare, de 0,5 g/cnr, de preferință mai mare de 0,7 g/cm și în special mai mare de 1 g/cm , dar nu peste 2 g/cm³. Lungimea elementului combustibil, înainte de ardere, este în general mai mică de aproximativ 25 mm, adesea mai mică de 17 mm și în mod normal de aproximativ 10-12 mm sau mai mică.

Exemple de compoziții cunoscute, de elemente combustibile căibunoase, sunt cele din brevetai US 4714082 și publicațiile EP 236992 și EP 407792. Alte materiale căibunoase sunt carbonul din coji de nud de cocos, cum ar fi carbonul

PXC și PCB, cât și carbonul experimental accesibil ca Lot B-11030-CAC-5, Lot B- 11250-CAC-115 și Lot 081-A12CAC-45 de la Calgon Carbon Corp.

Alte elemente combustibile pot fi obținute din tutun mărunțit, tutun reconstituit, tutun pirolizat sau tratat termic, materiale celulozice, materiale celulozice modificate ș.a. Exemple de asemenea materiale sunt prezentate în US 3931824 și în Sitting, Tobacco Substitates, Noyes Data Corp. (1976).

Elementul combustibil poate fi parțial circumscris de o căptușeală cum ar fi cel puțin un strat de hârtie care înconjoară periferia elementului combustibil. Căptușeala este plasată între elementul combustibil și suprafața interioară a materialului de izolare și reținere. De preferință, unul sau două straturi ale căptușelii se întind de-a lungul lungimii suprafeței interioare a materialului de izolare și reținere. Se prefera varianta în care căptușeala circumscrie complet elementul combustibil și se întinde de-a lungul lungimii totale a suprafeței interioare a elementului de reținere și de izolare. Cea mai preferată căptușeală este hârtia (hârtie de tutan/pulpă de lemn, accesibilă ca p-2831-189-AA de la Kimberiy-Clark) sau o hârtie conținând carbon (de exemplu, din caibon - pulpă de lemn - tulpină de tutun, accesibilă ca p-25401365 de la Kimberly-Clark).

Când se folosește într-o țigaretă, elementul combustibil (cu sau fără căptușeală) este circumscris de un material învelitor de reținere (menținere) și/sau izolare. Materialul de reținere și/sau izolare preferat (i) este astfel adaptat ca aerul tras să poată trece prin el și (ii) este poziționat și configurat astfel, încât să mențină elementul combustibil la locul lui. în anumite realizări, materialul de reținere și/sau izolare este comprimat în jurul elementului combustibil, asigurând astfel o poziționare bună, stabilă și fixă a elementului combustibil în el.

în țigaretele, conform prezentei invenții, elementul combustibil poate fi acoperit în învelitoarea de reținere și/ sau izolare. Lungimea acestei învelitori se întinde dincolo de fiecare capăt al elementului combustibil și ea poate fi în așa fel, încât să producă caracteristici dorite de ardere și transfer de căldură, învelitoarea poate ajunge până la capetele elementului combustibil sau poate depăși elementul combustibil cu 0,5-3 mm, de preferință cu 1-2,5 mm și în mod special cu 1,5-2 mm.

Componentele materialului de reținere și/sau izolare care înconjoară elementul combustibil pot varia. Acest material trebuie de preferință să nu aibă tendința de a arde sau daca arde să nu se descompună.

Exemple de materiale adecvate includ fibrele de sticlă și alte materiale de tipul descris în US 5105838, EP 336690 și paginile 48-52 ale monografiei RJR. Exemple de alte materiale de reținere Șl/sau izolare sunt amestecurile de fibra de sticlă și tutun descrise în US 4755318, și US 5065776 și US 5105838. Alte materiale de reținere și/sau izolare adecvate sunt materialele din hârtie gofrată care sunt învelite spiralat sau în alt mod în jurul elementului combustibil. Materialele de tipul hârtiei includ hârtiile tratate, hârtia conținând materiale cărbunoase, hârtie conținând tutun, hârtia din pulpă de lemn, hârtia sulfat, hârtia conținând carbonat de calciu/pulpă de lemn, hârtie conținând materiale căibunoase, pulpă de lemn, tutun și agenți de umplutură cum sunt cele descrise în brevetul US 5105836. Materialele de tipul hârtiei pot fii strânse în jurul elementului combustibil sub forma unui sul, realizate cu un dispozitiv de obținere a sulurilor accesibile sub denumirea Cu-10 sau Cu20S de la Decoufle, împreună cu un aparat de obținere a sulurilor KDF-2 de la firma Haune-Werke Korher & Co, KG sau cu aparatul descris în brevetul US 4807809, înfășurat în jurul elementului combustibil, longitudinal fața de elementul combustibil; sau sub formă de fâșii longitudinale din foaie de tip hârtie, obținute cu aparatul descris în brevetele US 4889143 și 5025814.

Exemple de materiale pentru foaie tip hârtie sunt accesibile ca hârtia de carbon p-2540-136-E și hârtia de tutun p-2674-157 de la firma Kimberly-Clark Corp și de preferința fâșiile longitudinale din aceste materiale, având lățimea de aproximativ 0,8 mm, care se întind pe toată lungimea elementului combustibil. Elementul combustibil poate fii circumscris de umplutură tăiată din tutun (de exemplu, umplutură tăiată de tutun întărit cu fum, cu aproximativ 2% din greutate carbonat de potasiu). Numărul și poziția fâșiilor trebuie să fie în așa fel, încât să asigure menținerea elementului combustibil în țigaretă.

Materialul de reținere și/sau izolare care înconjoară elementul combustibil este învelit cu o învelitoare de hârtie. Aceasta învelitoare poate avea 1 sau 2 straturi care pot varia din punct de vedere al caracteristicilor de permeabilitate și stabilitatea cenușii. Hârtiile având aceste caracteristici sunt descrise în brevetele US 4938238 și 5105837. Un exemplu de învelitoare din hârtie este accesibilă ca p-850-63-5 de la firma Kimberly-Clark Corp. O porțiune din această învelitoare este la rândul ei învelită de o a doua învelitoare din hârtie exterioara. Un exemplu de învelitoare din hârtie exterioara este accesibilă ca p-850-61-2 de la firma Kimberly-Clark Corp. O altă învelitoare din hârtie este p-3122-153 de la Kimberly-Clark Corp.

învelitoarea din hârtie exterioară preferată este cea care nu prezintă tendință de ardere (datorită unei porozități foarte scăzute și/sau datorita tratamentului chimic) și de preferință, nu circumscrie învelitoarea din hârtie interioară pe o lungime de aproximativ 2-8 mm §i de preferință, de aproximativ 3-6 mm, la o distanță de la capătul care se aprinde al țigaretei învelitoarea din hârtie exterioară circumscrie cel puțin o porțiune a lungimii mijlocului de generare a aerosolului. învelitoarea exterioară contribuie la prevenirea elementului combustibil de ardere dincolo de capătul din față. Dacă este necesar sau dacă se dorește, hârtiile folosite lângă elementul combustibil, în particular acele învelitori din hârtie care sunt plasate exterior față de porțiunea de ne-ardere a elementului combustibil poate fi acoperită cu retardanți de ardere cum ar fi, soluțiile apoase de clorură de calciu sau ortofosfat monoacid de amoniu.

în forme de realizare ale prezentei invenții, combinația elementului combustibil cu substratul (denumit și ansamblul capătului din față) este atașată la muștiuc, deși combinația element combustibil/substrat poate fi folosită cu un muștiuc separat, cum ar fi un portțigaret reutilizabil. Muștiucul asigură o trecere care canalizează materialele generatoare de aerosoli vaporizate în gura fumătorului și poate asigura o aromă suplimentară a materialului generator de aerosoli vaporizat în general, lungimea muștiucului este între 40 și 85 mm.

în mod avantajos, lungimea muștiucului este astfel, încât (i) porțiunea de ardere a elementului combustibil este menținută la distanță de degetele fumătorului; și (ii) materialele generatoare de aerosoli vaporizate au timp suficient să se răcească înainte de a ajunge în gura fumătorului Este adeseori de dorit să se asigure un spațiu gol în muștiuc, plasat în spatele mijloacelor de generare a aerosolului De exemplu, un spațiu gol care poate avea 10 mm lungime de-a lungul articolului pentru fumat poate fi plasat imediat în spatele mijloacelor de generare a aerosolului și înaintea segmentelor de umplutura tăiată de tutun, hârtie de tutun sau filtrului în muștiuc poate fi incorporat un segment de hârtie de tutun aglomerată sau umplutura tăiată de tutun (sau altele). Un astfel de segment poate fi plasat direct în spatele substratului sau distanțat de acesta. Se poate introduce în muștiuc și un segment din hârtie carbon aglomerată în special pentru a da un miros de mentol aerosolului Asemenea seg mente din hârtie carbon sunt descrise în publicația EP 432538. Se mai poate introduce în muștiuc un segment format din fir de polipropilenă sau poliester nețesut, care este în contact intim cu un extract de tutun solubil în apă. Un astfel de segment este descris în brevetele US 5076295 și 5105834.

Muștiucurile adecvate sunt cele care sunt inerte față de materialul generator de aerosoli, care oferă o pierdere de aerosol minimă ca urmare a condensării sau filtrării și sunt capabile să suporte temperaturile care se dezvoltă în timpul utilizării articolului pentru fumat Muștiucurile tipice includ tuburi din acetat de celuloză plastifiat, cum sunt cele accesibile ca Kapton de la E.I. du Pont de Nemours; carton sau tuburi din hârtie groasă; tuburi căptușite cu folie de aluminiu.

Muștiucul tubular este plasat într-o relație cap-la-cap cu capătul din față al ansamblului țigaretei, adică elementul combustibil și combinația de substrat De preferință, forma secțiunii transversale și diemsiunile muștiucului sunt în esență identice cu cele ale ansamblului capătului din față. Ansamblul capătului din față si combinația segmentelor muștiucului sunt atașate una de alta cu o hârtie de capăt care le circumscrie.

La extremitatea muștiucului de preferință se include un element de filtru sau de capăt, parțial din motive estetice. Elementele de filtru preferate sunt elemente de filtru cu eficiență mică care nu interferează apreciabil cu aerosolul. Asemenea materiale de filtru includ acetatul de celuloză cu eficacitate scăzută, căiți de polipropilenă, materiale de polipropilenă formate cu cavități și goluri, fir strâns din polipropilenă sau din acetat de celuloză sau hârtie. Elemente de filtru adecvate pot fi realizate prin strângerea unui fir din polipropilenă accesibil ca ρρ-100-F de la Kimberly-Qark Corp., folosind aparatul pentru obținerea sulurilor de filtru și descris în exemplul 1 din brevetul us 4807809.

Lungimea totală a articolului pentru fumat sau orice porțiune a acestuia poate fi învelită cu hârtie de țigaretă. Hârtiile preferate pentru țigaretele care circumscriu elementul conducător de căldură nu trebuie să ardă deschis în timpul folosirii articolului pentru fumat, trebuie să aibă proprietăți de ardere mocnită controlabile și trebuie să producă cenușă gri. Hârtii de țigarete de acest tip sunt descrise în brevetul US 4779637 și EP 304766. învelitori din hârtie sunt accesibile ca p-1981-152; p- 1981-124 și p-1224-63 de la Kimberfy-Clark Corp. Hârtiile adecvate pentru țigaretele din fig.2 și 3 includ ρ-2831-ΑΑ și p- 3122-153 de la Kimberly-Clark Corp. Hârtia de capăt (tipping) poate circumscrie extremitatea muștiucului articolului pentru fumat Asemenea hârtii sunt cele tratate cu materiale anti-ruj și sunt cunoscute specialiștilor în domeniu.

Tehnici generale

Substratul stabilizak conform prezentei invenții, se prepară prin următoarele tehnici generale:

Liantul, de exemplu, alginat de amoniu, se amestecă inițial cu exces de apă (de exemplu, aproximativ 7-:l părți apă: :liant) timp de aproximativ 5 min pentru a realiza hidratarea completă. La pasta apoasă astfel obținută se adaugă material generator de aerosoli, sau amestecuri de asemenea materiale, cum ar fi, glicerina și eventual și aromatizanți. Se agită bine pentru a realiza o amestecare intimă. Dacă se folosește ca liant alginatul de amoniu, atunci se pot adăuga la pastă unul sau mai mulți agenți secvestranți cum ar fi, K2CO3 sau alții, dacă bineînțeles, se consideră necesar sau se dorește acest lucru. în final se adaugă ingredienți uscați, care pot fi inițial amestecați împreună, cum ar fi carbonat de calciu, precipitat și/sau tutun. Se continuă agitarea pentru obținerea unui amestec intim sub formă de pasta apoasă. Pasta finală poate fi diluata cu apă pentru a obține un amestec care poate fi pulverizat sau imprimat Asemenea amestecuri se aplică apoi pe materiale de bază de substrat adecvate, cum ar fi, umplutura tăiată de tutun, hârtie de tutun ș.a. Dacă se dorește, pasta nediluată poate fi turnată pe o suprafață adecvată, de exemplu, pe folie de polietilenă de densitate înaltă, în benzi de aproximativ 50,8 x 76 mm, într-o grosime atingând aproximativ 0,25 mm la 2,0 mm, care se usucă cu aer. Foaia turnată rezultată poate fi mărunți tă, de exemplu, aproximativ 32 tăieturi pe 25 mm și folosită ca substrat sub formă de umplutură tăiată sau amestecată cu umplutura de tutun tăiată sau alte materiale de substrat pentru a obține substratul final.

Exemplul 2. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente: alginat de amoniu Kelco HV, 6,0% în greutate; glicerină, 45,0% în greutate; K2CO3, 1,0% în greutate; CaCOî, 3,0% în greutate; tutun (amestec american), 45,0% în greutate. Pasta obținută se toarnă la ogrosimede aproximativ 1 mm pe o folie din polietilenă, se usucă cu aer și se taie în fâșii asemănătoare umpluturii de tutun tăiate. Materialul de substrat este învelit cu o învelitoare din hârtie care îl circumscrie și se taie în segmente având un diametru de 7,5 mm și o lungime de 10 sau 15 mm, ambele folosite ca substraturi.

Exemplul 3. Un substrat stabilizat se prepară printr-un procedeu în două etape, inițial prin aplicarea prin pulverizare a 30,5 părți soluție de glicerină în apă 1:1, pe 69,5 părți umplutură tăiată de tutun. Tutunul tratat apoi uscat folosind un dispozitiv de laborator Mașter Heat Gun model nr.HG-75/Β de la Mașter Appliance Corp din Racine, WI, la o temperatura a aerului de aproximativ 90°C, timp suficient pentru a realiza un conținut final de umiditate de aproximativ 12-15%.

Ulteior, o soluție de liant conținând alginat de amoniu apos 99:1 (Kelco Co.

Amoloid LV) se aplică prin pulverizare pe tutunul uscat pentru a obține produsul de substrat format din o parte liant și 99 părți tutun și glicerina (raportat la greutatea uscată). Acest amestec este uscat cu Mașter Heat Gun la o temperatură de aproximativ 90°C pentru a obține o compoziție de substrat având o umiditate finală de 8-12%.

Exemplul 4JSe prepară un substrat stabilizat prin procedeul într-o singură etapă prin aplicarea prin pulverizare a unei soluții apoase formate din 30 părți glicerina și o parte liant alginat de amoniu Amoloid LV (cu suficientă apă pentru a obține un amestec pulverizabil), pe 69 părți umplutură tăiată de tutun american în amestec (American blend). Tutunul tratat este apoi uscat pe Mașter Heat Gun la o temperatură a aerului de aproximativ 90°C, timp suficient pentru a obține o compoziție de substrat cu un conținut final de umiditate de 8-12%.

Exemplul 5. A. Se repetă procedeul în două etape din exemplul 3, folosind tutun cu volum expandat ca material de bază de substrat pentru a obține o compoziție de substrat cu 30 părți glicerina, o parte liant Amoloid LV și 60 părți tutun.

B. Se repetă procedeul într-o singură etapă din exemplul 4, folosind tutun cu volum expandat ca material de bază de substrat, pentru a obține o compoziție de substrat din 30 părți glicerină, o parte liant Amoloid LV și 69 părți tutun.

Exemplul 6. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente:

Alginat de amoniu Kelco HV, 11,0% în greutate și glicerină, 89,0% în greutate. Această pastă este imprimată pe o foaie de hârtie de tutun Kimberly-Clark p-3122-109-A16 până la o încărcătură finală de aproximativ 140% în greutate. Hârtia imprimată este uscată cu aer (până la 90°C, pentru a îndepărta excesul de umiditate și a furniza o compoziție de substrat având un conținut de umiditate final de 8-12%). Materialul de substrat este supraînvetit cu o învelitoare din hârtie care îl circumscrie și este apoi tăiat în segmente având un diametru de aproximativ 7,5 mm și o lungime de 10 și 15 mm, ambele adecvate pentru utilizare ca substrat

Exemplul 7. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente:

Alginat de amoniu Kelco HV, 10,0% în greutate; aromatizant, 18% în greutate și glicerină, 72% în greutate.

Pasta apoasă obținută este imprimată pe o foaie de hârtie de tutun KimberiyC3aikp-3122-109-A16 până la o încărcare finală de 140% în greutate. Hârtia imprimată este uscată cu aer cald (până la 90°C) pentru a îndepărta excesul de umiditate, dând o compoziție de substrat având un conținut final de umiditate de aproximativ 8-12%. Materialul de substrat este învelit cu o învelitoare din hârtie care îl circumscrie și este tăiat în segmente având un diametru de aproximativ 7,5 mm și lungimi de 10 și 15 mm, ambele pentru utilizare ca substraturi.

Exemplul 8. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente:

Alginat de amoniu Kelco HV, 6% în greutate; glicerină, 35% în greutate; CaCOî, 23% în greutate; tutun (American blend), 35% în greutate; K2CO3,1% în greutate. Pasta se toarnă, cu o grosime de aproximativ 0,76 mm pe o foaie de polietilenă, se usucă cu aer, se taie fâșii asemănătoare umpluturii tăiate de tutun. Această compoziție de substrat este învelită cu o învelitoare din hârtie care o circumscrie până la un diametru de 7,5 mm §i se taie în segmente având lungimile de 10 sau 15 mm, ambele utile ca substraturi.

Exemplul 9. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente:

Alginat de amoniu Kelco HV, 9,8% în greutate; glicerină, 39,0% în greutate; CaCO3,20,0% în greutate; tutun (American blend), 31,2% în greutate. Pasta este turnată, până la o grosime de aproximativ 1 mm și este uscată cu aer. Această compoziție de substrat poate fi strânsă într-o umpluturii tăiata sau întrun fir strâns. Ea poate fi făcută sub formă de sul învelit cu hârtie până la un diametru de 7,5 mm care se taie în secțiuni de câte 10 mm, folosite ca substrat

Exemplul 10. Se prepara o pastă apoasă din următoarele ingrediente:

Alginat de amoniu Kelco HV, 6,0% în greutate; glicerină, 60,0% în greutate; CaCO3,3,0% în greutate; tutun măcinat (American blend), 25,0% în greutate; fosfat acid de amoniu, 1,0% în greutate; arome (vezi 7), 5,0% în greutate. Pasta este turnată la o grosime de aproximativ 1 mm și este uscată cu aer. Compoziția de substrat obținută este strânsă în umplutură tăiată și făcută suluri cu diametrul de 7,5 mm și lungimea de 10 sau 27 mm, ambele folosite ca substraturi.

Exemplul 11. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente: glicerină, 80% în greutate. Kelco HV, 20% în greutate.

Două segmente de hârtie KimberiyClark p-1976-29-2 sunt turnate cu 370% și 375% în greutate pastă (raportat la greutatea uscată). Foile turnate se usucă la 50°C peste noapte pentru a obține o compoziție de substrat care poate fi rulată, tăiată sau mărunțită în fâșii pentru utilizare ca substraturi.

Exemplul 12. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente: glicerină, 80% în greutate; Kelco HV, 20% în greutate. Două segmente de foaie de tutun reconstituit, Kimberly- Clark p3122-109-A15 sunt turnate cu 320% și 240% în greutate pasta (raportat la greutatea uscată). Foile turnate sunt uscate la 50°C peste noapte pentru a obține o compoziție de substrat care poate fi rulata, tăiată sau mărunțită în fâșii pentru utilizare ca substraturi.

Exemplul 13. Se prepară o pastă apoasă din următoarele ingrediente: glicerină, 80% în greutate și Kelco HV, 20% în greutate. O bucată de folie de aluminiu este turnată cu 109% în greutate pastă (raportat la greutatea uscata). Foaia turnată este uscată peste noapte la 50°C pentru a obține o compoziție de substrat care poate fi rulată, tăiată sau mărunțită în fâșii pentru utilizare ca substraturi. Exemplul 14. Se prepara o pastă apoasă din următoarele ingrediente: alginat de amoniu Kelco HV, 13,5 părți în greutate; glicerină, 81,0 părți în greutate; PCS-G carbon cu 30% mentol, 5,5 părți în greutate. Amestecul carbon/mentol se prepară prin măcinarea cu bile a cărbunelui activ PCS-G de la Calgon Carbon Corp., Pittsburgh, PA cu 30% în greutate mentol solid. In timpul procesului de măcinare, amestecul se încălzește, ceea ce face ca mentolul să se vaporizeze și cărbunele activ adsoarbe și/sau absoarbe vaporii de mentol. Pasta este turnată la o grosime de aproximativ 1 mm pe hârtie Kimberly-Clark p-3122108-A16 și uscată cu aer în condiții ambiante pentru îndepărtarea excesului de umiditate. Această compoziție de substrat poate fi mărunțită în umplutură tăiată de tutun sau făcută în fir strâns. Compoziția astfel obținută poate fi făcută în suluri învelite cu hârtie și tăiate în secțiuni de 10 mm pentru a fi folosite ca substraturi.

Exemplul 15.0 pastă apoasă formată din 4 părți apă la o parte solide se prepară în modul următor: într-un amestecător intensiv se introduce apă la aproximativ 82°C. Se adaugă tutun până la 61,3% în greutate (conținând umiditate 10%) și se amestecă bine. La amestec se adaugă apoi 3,8% în greutate fosfat monoacid de amoniu și se continuă agitarea încă 30-45 min. Se adaugă 4,2% în greutate soluție hidroxid de amoniu 30% (în apă) și se mai amestecă încă 30-45 min. în final se adaugă 30,7% în greutate glicerină și se mai agită încă 10-15 min. Pasta rezultată este turnată pe o bandă din oțel inoxidabil la o grosime de 0,75 mm, pentru a forma o foaie, se suflă aer la aproximativ 93°C pe partea de sus a suprafeței foii în timp ce partea de dedesubt a benzii de oțel inoxidabil se contactează cu abur. Metodele de încălzire combinate produc uscarea foii fără îndepărtarea materialului generator de aerosoli. Foaia obținută este scoasă apoi de pe bandă. Filmul obținut poate fi mărunții în umplutura tăiata sau făcut sub formă de fir strâns, după care se învelește cu hârtie și se taie în bucăți cu diametrul de 7,5 mm și lungime de 10-15 mm.

Exemplul 16. Se repetă exemplul 15, cu următoarele ingrediente: glicerină, 47% în greutate; solide de tutun, 47% în greutate; fosfat monoacid de amoniu, 3% în greutate; hidroxid de amoniu, 30% în greutate.

Exemplul 17. Se prepară o pastă apoasă având 4 părți apă și o parte solide, în modul următor: Apa încălzită la aproximativ 82°C, se introduce într-un agitator intensiv. Se adaugă apoi solide de tutun într-o cantitate de 12% în greutate și se amestecă bine. Apoi se adaugă 2% în greutate fosfat monoacid de amoniu și se continuă agitarea încă 30-40 min. Se adaugă în continuare 2% în greutate soluție apoasă 30% hidroxid de amoniu și se amestecă alte 30-45 min. Alginatul de amoniu (Kelco HV), 4%, se activează în apa la 180°C la un raport solide:apă de 1:15. Glicerina, în cantitate de 40% în greutate, se adaugă la pasta de tutun, după care se adaugă alginatul de amoniu activat Amestecul se agită la viteză mare timp de 10-15 min. Pasta obținută se toarnă pe o bandă din oțel inoxidabil la o grosime de aproximativ 0,76 mm, pentru a obține o foaie. Pe suprafața superioară a foii se suflă aer cald, la aproximativ 93°C, în timp ce partea inferioară se contactează cu abur, încălzirea combinată permite uscarea foii fără îndepărtarea materialelor generatoare de aerosoli. Se scoate filmul de pe bandă. Filmul poate fi mărunțit în umplutură tăiată sau făcut în fir stras, după care se învelește cu hârtie și se taie în bucăți cu diametru de 7,5 mm și lungime 10-15 mm.

Exemplul 18. Se repeta exemplul 17 folosind următoarele ingrediente: glicerina, 60% în greutate; solide de tutun,

30% în greutate; fosfat monoacid de amoniu, 2% în greutate; hidroxid de amoniu 30%, 6% în greutate; Kelco HV,

6% în greutate.

Exemplul 19. Țigareta din fig.1

Fig.l și IA prezintă o țigaretă având un element combustibil cărbunos 10, înconjurat de o învelitoare conținând straturi alternative de fibre de sticlă 30 și 34 și hârtie de tutun 32 și 36. Plasat longitudinal în spatele elementului combustibil și în contact cu o porțiune a părții din spate a periferiei acestuia este tubul 12. Tubul conține materialul de substrat 14, conform prezentei invenții, care conține materiale generatoare de aerosoli stabilizate și este distanțat de elementul combustibil formând golul 16. în jurul tubului 12 este un sul de tutun 18, în formă de umplutură tăiată. Muștiucul țigaretei este format din două părți, un segment de hârtie de tutun 20 și un material de filtru din polipropilenă 22. După cum este figurat, se folosesc câteva straturi de hârtie 23,25,27 și 29 pentru menținerea țigaretei și/sau a părților ei componente împreună.

Căldura de la elementul combustibil în ardere este transferată prin conducție și convecție la substrat în tub. în timpul tragerii din țigaretă, materialele generatoare de aerosoli de pe substrat sunt vaporizate și apoi condensează formând un aerosol asemănător fumului, care este tras prin articolul de fumat absorbind tutun și alte arome din ceilalți componenți ai articolului pentru fumat și care sunt în muștiuc.

Prepararea elementului combustibil

Un element combustibil cilindric de lungime 9 mm și diametru 4,6 mm și având o densitate aparentă de 1,02 gjcm se prepară din aproximativ 72 părți carbon din pulpă de lemn de esență tare și cu mărime medie a particulelor de 12 μ diametru și aproximativ 20 părți praf de tutun amestecat incluzând Burley, întărit cu fum și oriental, praful având aproximativ 200 mesh Țyler și 8 părți de liant Hercules 7HF SCMC. Carbonul din pulpă de lemn de esența tare se prepară prin carbonizarea hârtiei din lemn tare și care nu conține talc (lemn

Grande Prairie Canadian) sub atmosferă de azot, ridicând temperatura, astfel încât să se minimizeze oxidarea hârtiei, până se ajunge la temperatura finală de carbonizare de 750°C. Carbonul rezultat este răcit sub azot la sub 35°C §i este apoi măcinat pentru a obține particule cu dimensiunea medie de 12 μ diametru.

Carbonul sub formă de pulbere fină este amestecat cu praf de tutun, liant de sodiu carboximetilceluloză și suficientă apă pentru a obține un amestec compact de forma unei paste. Elementele combustibile sunt extrudate din pasta folosind un extruder cu piston, obținându-se un profil periferic cu 5 canale echidistante fiecare având o adâncime de aproximativ 0,3 mm și o lățime de aproximativ 0,4 mm. Configurația trecerilor care se întind pe toată lungimea elementului combustibil este prezentată în fig. IA. Extrudatul rezultat este uscat cu aer pentru a obține un extrudat reziliant care se taie în segmente de 9 mm lungime care formează elementele combustibile.

Substratul fi ansamblul cămășii

O capsulă de metal este obținută din aluminiu folosind un procedeu de tragere. Capsula are o lungime de aproximativ 30 mm, un diametru exterior de aproximativ

4,6 mm și un diametru interior de aproximativ 4,4 mm. Un capăt al capsulei (capătul elementului combustibil) este deschis, iar celălalt este închis cu excepția a două deschideri sub formă de fante. Capătul închis al capsulei este modificat pentru a avea o singură deschidere cu un diametru de aproximativ 4 mm, transformând în acest fel capsula într-o cămașă. Un sul de umplutura tăiată din tutun, preparată din compoziția de substrat descrisă în exemplul 3 și cu un diametru de aproximativ 4,4 mm și o lungime de 15 mm, este introdusă în cămașă și poziționat spre spate, la cel puțin aproximativ 4-5 mm de capătul deschis (adică de capătul din față). Un element combustibil este apoi introdus în capătul din față al cămășii până la o adâncime de aproximativ 2 mm. In acest fel, elementul combustibil se întinde cu aproximativ 7 mm dincolo de capătul deschis al cămășii și substratul este separat de capătul din spate al elementului combustibil cu aproximativ 2-3 mm.

învelitoare izolatoare

Un tub din plastic, de lungime 15 mm și diametru 4,5 mm este învelit cu un material izolator care are lungimea tot 15 mm. în aceste realizări ale țigaretei, învelitoarea izolatoare este compusă din două straturi de rețea de sticlă - C Owens-Coming, fiecare având 1 mm grosime înainte de a se comprima în mașina de obținere a învelitorii și după formare, fiecare având grosimea de 0,6 mm. între cele două straturi de sticlă - C este o foaie de hârtie din tutun reconstituit cu o grosime de 0,13 mm și o a doua foaie din hârtie de tutun reconstituit învelește în exterior stratul din sticlă - C. Foaia de hârtie din tutun reconstituit, denumită P-2674-157 de la Kimberty-ClarkCorp., este o foaie asemănătoare hârtiei conținând un extract de amestec de tutun. Lățimea foii de tutun reconstituit înainte de formare este de 19 mm pentru foaia interioară și de 26,5 mm pentru foaia exterioara. Diametrul final al tubului de plastic învelit este de aproximativ 7,5 mm.

Sulul de tutun

Un sul de tutun format din amestec, cu volum expandat de Burley, umplutură tăiată de tutun oriental și întărit cu fum, este învelit cu o hârtie P-1487-125 de la Kimberiy-Oark Corp., obținându-se un sul de tutun cu diametrul de aproximativ 7,5 mm și lungime de aproximativ 22 mm (vezi brevetul US 5095922) și un procedeu cu tutun cu volum expandat

Ansamblul capătului din față

Secțiunea învelitorii izolatoare și a sulului de tutun sunt unite printr-o supraînvelitoare din hârtie P-2674-190 de la Kimberly- darii Corp., care circumscrie lungimea învelitorii tutun/sticlă, cât și lungimea sulului de tutun. Capătul dinspre gură a sulului de tutun este perforat pentru a se crea o trecere longitudinală cu un diametru de aproximativ 4,6 mm. Capătul perforației este prelucrat să intre în tubul de plastic al învelitorii izolatoare. Ansamblul cartușului este introdus pe la capătul din față al combinației învelitoare izolatoare - sul de tutun, concomitent cu tragerea tubului din plastic. Ansamblul cartușului este introdus până la capătul de aprindere al elementului combustibil cap-la-cap cu capătul din față al învelitorii izolatoare. Lungimea totală a ansamblului capătului din față obținut este de aproximativ 3 mm.

Muștiucul

Muștiucul include un segment cilindric cu o lungime de 20 mm din hârtie de tutun strânsă și un segment cilindric de lungime 20 mm din fir strâns de poietilenă nețesută, fiecare dintre acestea având o învelitoare exterioară din hârtie. Fiecare dintre segmentele de mai sus conține suluri obținute cu aparatul descris în brevetul US 4807809.

Primul segment are un diametru de

7,5 mm este obținut din fir strâns de polipropilenă nețesută, accesibil ca PP100 de la Kimberly-Clark Corp., care este circumscris cu o învelitoare din hârtie accesibilă ca P-1487-184-2 de la Kimberly-Clark Corp. Cele două segmente sunt puse cap-la-cap și sunt îmbinate cu o învelitoare din hârtie care le circumscrie și care este accesibilă ca L1377-196F de la firma Simpson Paper Company, Vicksbuig, Michigan. Lungimea muștiucului este de aproximativ 40 mm.

Ansamblul final al țigaretei

Ansamblul capătului din față este aliniat axial și îmbinat cap- la-cap cu muștiucul, astfel încât, capătul ansamblului capătului din față este adiacent segmentului hârtiei de tutun strânse al muștiucului. Ansamblul capătului din față este unit cu muștiucul prin învelitoarea lungimii muștiucului și a unei lungimi de 5 mm din lungimea ansamblului capătului din față, adiacent

3?

muștiucului, cu o hârtie de capăt Utilizare

La utilizare, fumătorul aprinde elementul combustibil cu o brichetă și elementul combustibil arde. Fumătorul introduce capătul dinspre gură al țigării între buze și trage din țigaretă. Aerul fierbinte tras din elementul combustibil trece prin substrat și volatilizează materialul generator de aerosoli, eliberându1 din liant în timp ce materialele volatile sunt trase spre gura fumătorului, ele preiau aromele din segmentele de tutun, în același timp el se răcește formând un aerosol aromat, vizibil asemănător fumului Acest aerosol vizibil având aromă de tutun este tras în gura fumătorului.

Exemplul 20. Țigareta din fig.2

Referitor la fig.2 și 2A, acestea ilustrează o realizare preferată a țigaretei, conform prezentei invenții, și un element combustibil simetric pentru aceasta. După cum se observă din figură, țigareta include un element combustibil segmentat 10 care este circumscris și introdus într-o învelitoare care reține materialul izolator 40. Materialul din care este făcută învelitoarea pentru reținere și izolare 40 este fibra de sticlă. După cum se vede în fig.2A, elementul combustibil 10 are o formă cilindrică și are câteva canale periferice longitudinale 11. Elementul combustibil este segmentat și are trei segmente poziționate longitudinal constând din două segmente de capăt 42 și 44 și unul intermediar 46. Când este plasat în țigara din fig.2, unul dintre segmentele de capăt 42 sau 44 servește ca element de ardere în timp ce celălalt, 44 sau 42 servește ca segment de bază. Segmentul intermediar 46 este separat (adică izolat) de fiecare dintre segmentele de capăt prin două suprafețe cu secțiune transversală redusă 41 și 43, care servesc drept segmente de izolare. După cum se vede din fig.2, învelitoarea de reținere și izolare 40 circumscrie periferia longitudinală a elementului combustibil 10 și se întinde dincolo de capetele ele montului combustibil, astfel că elementul combustibil este introdus în învelitoarea de reținere și de izolare. Asemenea aranjament contribuie la funcția de reținere a învelitorii. Invelitorile fibroase preferate (de exemplu, fibre de sticlă) se contractă puțin sub acțiunea căldurii elementului combustibil în ardere și în acest fel înconjurând și mai bine elementul combustibil menținându-se la locul lui.

Plasat longitudinal în spatele elementului combustibil 10 este mijlocul de generare a aerosolului, care conține un substrat 14 preparat după cum s-a descris mai înainte. Substratul 14 ține unul sau mai multe materiale generatoare de aerosoli și componente aromatizate care se volatilizează sub acțiunea căldurii generate de elementul combustibil în ardere. Substratul 14 este poziționat în țigaretă într-un loc depărtat de capătul din spate al elementului combustibil 10. Această aranjare contribuie la prevenirea migrării materialului generator de aerosoli din substrat la elementul combustibil și la prevenirea întăririi sau arderii substratului.

învelitoarea de reținere și izolare 40 este înconjurată de hârtie permeabilă Ia aer 13. învelitoarea 13 poate conține un singur strat sau două straturi separate, fiecare având porozitate și caracteristicile de stabilitate a cenușii, diferite. în jurul elementului combustibil izolat, la punctul de joncțiune dintre segmentul de ardere 42 și segmentul de separare 41 și întinzându- se și peste substratul 14 este o învelitoare de hârtie căptușită cu folie 48 (de exemplu, aluminiu sau alt metal). învelitoarea 48 este de preferință dintr-un materialul nepericulos, care previne efectul de fitil al materialului generator de aerosoli pe substratul 14, la elementul combustibil 10, învelitoarea izolatoare 40 și/sau pătarea (colorarea) celorlalte componente ale ansamblului capătului din față. Această învelitoare minimizează sau previne aerul periferic (adică aerul radial) de trecerea la seg longitudinal în spatele segmentului de ardere, producând sărăcirea în oxigen și prevenirea arderii excesive. Deși nu este preferat, învelitoarea 48 se poate întinde peste capătul de ardere al elementului combustibil 10 și este prevăzut cu o mulțime de perforații (nefigurate) pentru a permite curentul de aer radial la segmentul de ardere al elementului combustibil pentru a susține arderea. Plasat longitudinal în spatele substratului 14 este un spațiu gol 50. Spațiul gol 50 acționează ca o cameră de răcire și nucleație în care materialele volatile fierbinți existente în substrat se răcesc și formează un aerosol. Spațiul gol 50 poate fi umplut parțial sau complet, de exemplu, cum este în 52 cu tutun sau tutun reconstituit în formă de umplutură tăiată sau cu alte materiale din tutun, de exemplu, hârtie de tutun ș.a. pentru a aduce aerosolului o aromă suplimentară de tutun. Poziționat la extremitatea țigaretei este un muștiuc format din două părți: (i) un sul de tutun cum ar fi hârtia de tutun 20 și (ii) un element de filtru cu eficacitate redusă 22 incluzând un material de filtru cum ar fi un fir strâns din polipropilenă.

Fiecare din elementele descrise mai sus ale țigaretei, conform invenției, este prevăzut cu o supraînvelitoare din hârtie și segmentele supraînvelite sunt combinate, în mod uzual, prin folosirea supraînvelitorilor din hârtie. în mod avantajos, supraînvelitoarea din hârtie a substratului este o hârtie fără efect de fîtiL Aceste hârtii sunt prezentate în fig.2, prin numerele de poziție 23, 25, 27 și

29.

în utilizare, fumătorul aprinde elementul combustibil 10 (de exemplu, folosind o brichetă) și segmentul de ardere 30 arde și se produce căldură. în timpul tragerii din țigaretă, aerul trece de-a lungul periferiei segmentului de ardere 42 (incluzând canalele 11) cât și prin învelitoarea de reținere și izolare 40. Aerul tras este încălzit prin contactarea segmentului de ardere a elementului combustibil și căldura radiată de la elementul combustibil. Aerul încălzit transferă căldura prin convecție la substratul 14 și această căldură transferată volatilizează materialul generator de aerosoli și materialele aromatizante menținute de substrat Materialul volatilizat din aerul fierbinte tras, iese din substrat și apoi se răcește în timpul trecerii prin spațiul gol 50 formând aerosol. Aerosolul trece prin tutun sau hârtia de tutun 52 și 20 absorbind aromele de tutun suplimentar și trece prin materialul de filtru 22 și de aici în gura fumătorului. Deoarece porțiunea de bază a elementului combustibil 44 nu arde în timpul folosirii țigaretei, elementul combustibil rămâne în țigaretă și nu are tendința de a se desprinde de țigaretă în timpul folosirii. Când elementul combustibil se auto-stinge și nu mai generează căldură, țigareta nu se mai folosește. După cum se prezintă în fig.1 și 2, substratul este plasat în spatele elementului combustibil, astfel încât între acestea să existe un spațiu liber. Acesta se realizează prin îmbucarea substratului cu învelitoarea izolatoare sau prin realizarea unui spațiu între elementul combustibil învelit și substrat în timpul fabricării. Acest spațiu are rolul de a preveni întărirea materialelor de substrat sub acțiunea gazelor fierbinți emanate de la capătul elementului combustibil în ardere. Acest spațiu contribuie și la prevenirea migrării materialelor generatoare de aerosoli din mijloacele de generare a aerosolului la alte componente ale țigaretei, în particular la elementul combustibil. Dacă se dorește, capătul din spate al elementului combustibil și capătul din față al substratului pot fi distanțate cu aproximativ 1-10 mm, de preferință 2-5 mm.

După cum se prezintă în fig.2, un alt spațiu gol poate fi imediat în spatele substratului. Un astfel de spațiu gol furnizează o zonă pentru formarea aerosolului și are de preferință o lungime de 1-20 mm. O astfel de zonă producătoare de aerosoli este plasată înaintea oricărei umpluturi de tutun tăiat, hârtie de tutun ș.a., în așa fel, încât aerosolul să treacă prin acestea și să absoarbă aromele de tutun.

Prepararea elementului combustibil

Un element combustibil simetric având configurația prezentată în fig.2 este preparat în modul următor: Un element combustibil cilindric segmentat longitudinal, având o lungime de 12 mm și un diametru de 4,8 mm, o densitate aparentă de 1,02 g/crn , este preparat din aproximativ 89,1 părți carbon din pulpă de lemn de esență tare, având o mărime medie a particulelor de 12 μ diametru, 10 părți alginat de amoniu (Amoloid HV, Kelco Co) și 0,9 părți Na2CO3. Carbonul din pulpă de lemn de esență tare este preparat prin carbonizarea hârtiei din lemn tare Grande Prairie Canadian, fără talc, sub atmosferă de azot, ridicând temperatura în așa fel, încât să se minimizeze oxidarea hârtiei, până la atingerea temperaturii finale de carbonizare de 750°C. Carbonul rezultat este răcit sub azot până la o temperatură sub 35°C și apoi măcinat până se obține o pudră cu o mărime medie a particulelor de aproximativ 12μ diametru. Carbonul sub formă de pudră este amestecat cu liant alginat după care se adaugă soluție apoasă 3% de carbonat de amoniu pentru a obține un material extrudabil cu un conținut final de Na2CC>3 de 0,9 părți în greutate.

Sulurile cilindrice de combustibil (fiecare cu o lungime de aproximativ 610 mm) sunt extrudate la o formă cilindrică cu un diametru de 4,8 mm având 6 caneluri periferice echidistante de dimensiuni de maxim 1 mm cu fundul rotunjit și care sunt de la un capăt până la celălalt Sulurile extrudate au un conținut inițial de umiditate de la 32 la 34% în greutate. Ele sunt uscate la temperatura ambiantă timp de 16 h până când conținutul final de umiditate este de 7-8% în greutate.

Sulurile cilindrice sunt ajustate la o lungime de aproximativ 572 mm, prin folosirea unei roți de tăiere din inox cu diamant Sulurile sunt plasate într-un tambur rotativ având o multitudine de canale în care se plasează sulurile de elemente combustibile. Acestea sunt menținute în canalele respective cu ajutorul unor benzi de cauciuc. Tamburul este rotit pe un ax având o serie de lame din inox cu vârfuri de diamant Lamele au, de exemplu, un diametru de 10 mm, granulație 100-120, accesibile de la Norton Co 1 AIR. Lamele sunt poziționate pe un ax astfel încât să se creeze segmente de separare de-a lungul lungimii fiecărui sul și să taie sulul la lungimea corectă la următoarea operație. Dimensiunile segmentelor de separare sunt realizate prin mișcarea axului sau prin folosirea unui disc de pendulare. Tamburul continuă să se rotească și din acesta este eliberat sulul. Sulul tăiat este apoi plasat într-un alt tambur rotativ prevăzut cu o mulțime de canale adaptate pentru a plasa între ele și a menține sulul. Sulurile sunt menținute în canale cu ajutorul unor benzi subțiri de cauciuc. Tamburul se rotește pe un ax care are o serie de lame cu vârful de diamant, poziționate astfel, încât să taie din sul la pozițiile dorite pentru a se obține elementele combustibile. Tamburul continuă să se rotească și elementele combustibile tăiate se colectează într-o ladă.

Elementele combustibile finite au fiecare o lungime de 12 mm având lungimea segmentului de capăt de 2,5 mm, două segmente de izolare fiecare cu o lungime de 1,5 mm și un segment intermediar cu o lungime de 4,0 mm. Secțiunea transversală a segmentelor de izolare este aproximativ 40% din secțiunea transversală a segmentelor de capăt Fiecare element combustibil cântărește aproximativ 165 mg

Prepararea capătului din față

Elementul combustibil este circumscris de fibre de sticlă - C Owens Coming

Pentru detalii referitoare la proprietățile acestui material vezi pp. 48-52 din Mo44 nografia RJR. Fibrele de sticlă sunt la rândul lor circumscrise de o învelitoare din hârtie accesibilă de la Kimberly-Clark Corp, ca P-2831-189-AA, formând un cilindru cu capetele deschise pentru trecerea aerului cu o lungime de aproximativ 16 mm și o circumferință de aproximativ

7,5 mm.

Substratul

Oricare dintre substraturile din exemplele 1-13, pot fi folosite în prezenta realizare. Un substrat preferat, în mod special, este cel din exemplul 9.

Muștiucul

Un tub de hârtie de aproximativ 63 mm lungime și aproximativ 7,5 mm diametru este obținut dintr-o fâșie de hârtie lată de 27 mm. Hârtia este o hârtie cu greutatea de bază de 34,5 kg având o grosime de aproximativ 0,3 mm, accesibilă de la Simpson Paper Co ca RJR-001. Hârtia este făcută sub formă de tub prin lipire, folosind un adeziv apos pe bază de acetat de vinii. Pentru a preveni orice migrare posibilă a generatorului de aerosoli, suprafața internă a tubului este acoperită cu Hercon 70 de la firma Hercules Inc., aproximativ 10 mm în interiorul tubului și se lasă să se usuce. După uscarea stratului interior se face o doua acoperire, dar cu o soluție apoasă de clorură de calciu (pentru a preveni arderea) și se lasă să se usuce.

Un substrat cu lungimea de 10 mm este introdus în tubul de hârtie în capătul în care acesta este acoperit interior, în așa fel, încât partea din față a substratului este la 3 mm de capătul din față al tubului din hârtie. Substratul este menținut în tub prin frecare. în partea opusă a tubului se introduce un segment cu lungimea de 10 mm din umplutură tăiată din tutun, învelită într-o învelitoare din hârtie. Acest segment de tutun este împins în tub astfel că partea din spatele tutunului este la aproximativ 10 mm de extremitatea tubului în capătul tubului din hârtie, opus substratului, este inserat un element de filtru cilindric care este cap-în-cap cu segmentul de umplutură tăiată de tutun.

Elementul de filtru are o lungime de aproximativ 10 mm și o circumferință de aproximativ 24 mm. Elementul de filtru este obținut, folosind tehnici cunoscute, din acetat de celuloză plastifiat cu triacetin (8,0 denieri pe filament; 40000 denieri în total) și circu înscriind învelitoarea din hârtie.

Ansamblul țigaretei

Muștiucul și capătul din față sunt poziționate cap-la-cap astfel că partea din față a substratului este poziționată la aproximativ 3 mm de partea din spate a elementului combustibil. Capătul din față și muștiucul sunt menținute împreună de o învelitoare din hârtie care este în același timp §i o hârtie de capăt învelitoarea din hârtie este o hârtie cu porozitate mică accesibilă ca P-850-61-2 de la Kimberly-Clark Corp., §i circumscrie întreaga lungime a capătului din fața cu excepția a aproximativ 3 mm din lungimea capătului din față la extremitatea la care se aprinde.

Țigareta este fuată și dă un aerosol vizibil și aromă de tutun (adică componente de tutun volatile) la toate tragerile din țigaretă și care sunt în număr de aproximativ 10-12. Elementul combustibil arde până în regiunea în care porțiunea de ardere întâlnește porțiunea de izolare și țigareta se auto- stinge.

Exemplul 21. Țigareta din fig.3

Fig.3, reprezintă o altă realizare a țigaretei care poate utiliza substraturi, conform prezentei invenții. După cum s-a figurat, o învelitoare de reținere și izolare formată din mai multe părți circumscrie periferia longitudinală a elementului combustibil 10 și se întinde dincolo de capetele elementului combustibil, astfel că elementul combustibil este introdus în învelitoarea de reținere și izolare. După cum se vede în fig.3A, învelitoarea izolatoare din mai multe părți este formată din straturi alternative de fibre de sticlă -C și hârtie de tutun, aranjate ca inele concentrice în jurul elementului combustibil în următoarea ordine: (a) sticlă -C 62, (b) hârtie de tutun 64, și (c) sticlă - C 66 și o învelitoare exterioară din hârtie 13.

Plasat imediat în spatele elementului combustibil izolat 10, adică într-o relație de îmbinare cap-la-cap, este mijlocul de generare a aerosolului care conține un substrat 14 preparat după cum s-a descris, în această realizare, care este cea mai preferata, natura stabilizată a compoziției de substrat și natura acoperită a elementului combustibil 10 în învelitoarea izolatoare, sunt factori care contribuie la prevenirea migrării materialelor generatoare de aerosoli din mijlocul de generare a aerosolului în alte componente ale țigaretei. Substratul 14 ține unul sau mai multe materiale generatoare de aerosoli, stabilizate și eventual și componente aromatizante care sunt volatilizate sub acțiunea căldurii generate prin arderea elementului combustibil.

învelitoarea 13 este o învelitoare permeabilă la aer, care poate cuprinde un strat sau poate fi făcută din două straturi separate, fiecare având caracteristici de stabilitate a cenușii și porozitate diferite. învelind elementul combustibil izolat, la aproximativ 2-8 mm de capătul care se aprinde al țigaretei, este o învelitoare din hârtie căptușită, 48, cu o folie (de exemplu, aluminiu sau alte metale). învelitoarea 48 este de preferință un material care nu se aprinde și care previne transportul materialului generator de aerosoli de pe substratul 14 la elementul combustibil 10, învelitoarea izolatoare și/sau păstrarea altor componente ale ansamblului capătului din față. Această învelitoare minimizează sau previne aerul periferic (adică aerul radial) de a trece la porțiunea elementului combustibil dispusă longitudinal în spatele marginii din față, producând sărăcirea în oxigen și prevenirea combustiei excesive. Deși nu este preferat, învelitoarea 48 se poate întinde peste capătul de ardere a elementului combustibil 10 și poate fi prevăzută cu o mulțime de perforații (nefigurate) pentru a permite controlul curentului de aer radial la segmentul de ardere al elementului combustibil pentru a întreține arderea.

Plasat longitudinal în spatele substratului 14 este un segment de hârtie de tutun 68. Această hârtie de tutun asigură arome de tutun aerosolului produs de mijloacele de generare a aerosolului.

Plasat la extremitatea dinspre gură a țigaretei se găsește un muștiuc conținând două părți: (i) un sul sau o bară de tutun, cum ar fi umplutură tăiată de tutun 20 și, (ii) un element de filtru cu eficacitate mică 22 care include un material de filtru cum ar fi, fir strâns sau fibre din polipropilenă nețesute. Fiecare din elementele țigaretei, conform prezentei invenții, descrise mai sus, au, în general, o supraînvelitoare din hârtie și segmentele învelite sunt combinate prin folosirea supraînvelitorilor din hârtie. în mod avantajos, hârtia care supraînvelește substratul este o hârtie fără efect de fitil. Aceste hârtii sunt figurate în fig.3, cu reperele 23, 25, 26 și 27. O hârtie de capăt 29 este folosită pentru îmbinarea muștiucului de ansamblul capătului din față.

La utilizare, fumătorul aprinde elementul combustibil, folosind de exemplu o brichetă și combustibilul arde producând căldură. în timpul tragerii din țigară, aerul trece de-a lungul periferiei elementului combustibil de ardere 10, cât și prin învelitoarea de reținere și de izolare. Aerul tras este încălzit prin contactarea segmentului de ardere al elementului combustibil și prin căldura radiată de elementul combustibil. Aerul încîlzit transferă căldura prin convecție la substratul 14 și această căldura transferată volatilizează materialele generatoare de aerosoli și de arome, existente pe substrat Materialul volatilizat formează un aerosol în timpul trecerii lui prin substrat, care aerosol este apoi tras și prin celelalte părți componente în timpul fumatului Aerosolul trece prin tutun sau hârtia de tutun 68 și 20 absorbind aromele suplimentare de tutun și trece prin materialul de filtru 22 în gura fumătorului.

Prepararea elementului combustibil

Un element combustibil cu lungimea de 12 mm și diametru de 4,8 mm și cu o densitate aparentă de 1,02 g/cnr este preparat din 78,7 părți carbon din pulpă de lemn de esență tare și având o dimensiune medie a particulelor de 12p în diametru, 10 părți alginat de amoniu (Amoloid HV, Kelco Co.), 1,0 părți Na2CO3, 10 părți tutun amestec American măcinat și 0,3 părți extract de tutun.

Carbonul din pulpă de lemn s-a preparat prin carbonizarea hârtiei din lemn tare Grande Prairie Canadian, fără talc, sub atmosferă de azot ridicând temperatura treptat, astfel încât să se minimizeze oxidarea hârtiei, până la atingerea unei temperaturi finale de cel puțin 750°C. Carbonul rezultat este răcit sub azot la sub 35°C, apoi este măcinat la o pulbere fină având dimensiunea medie a particulelor de 12μ în diametru. Sulurile de combustibil (fiecare de aproximativ 610 mm) sunt extrudate folosind un extruder șnec la o formă cilindrică cu diametrul de aproximativ 4,8 mm, cu 5 canale periferice (de max 1 mm), toate cu fundul rotunjit și care se întind de la un capăt la altul. Sulurile extrudate au un conținut inițial de umiditate de aproximativ 32-34% în greutate. Ele sunt uscate la temperatura ambiantă timp de 16 h și conținutul final de umiditate este de aproximativ 7-8% în greutate. Sulurile cilindrice uscate sunt tăiate la o lungime de 12 mm folosind roți de tăiere din oțel inoxidabil cu vârf de diamant învelitoarea izolatoare

Un tub din plastic cu o lungime de 16 mm și un diametru de 4,5 mm este învelit cu o învelitoare izolatoare care are lungimea tot de 16 mm. în aceste realizări ale țigaretei, învelitoarea izolatoare este compusă din două straturi de rețea din sticlă C Owens- Coming, fiecare cu o grosime de aproximativ 1 mm înainte de comprimare cu mașina de obținere a învelitorii și după formare având o grosime de 0,6 mm. între cele două straturi de sticlă este o foaie din hârtie de tutun reconstituit, accesibil de la KimberlyClark ca P-2831-189-AA care are o grosime de 0,13 mm. Stratul exterior este învelit de o hârtie de țigaretă accesibilă ca P-3122-153 de la Kimberly-Clark. Foaia de hârtie de tutun reconstituit este o foaie asemănătoare hârtiei conținând un extract de amestec de tutun. Lățimea foii înainte de formare este de 19 mm pentru foaia interioară și 26,5 mm pentru foaia exterioară. Diametrul final al tubului de plastic învelit este de aproximativ 7,5 mm.

Piesa din față

Elementul combustibil cu o lungime de 12 mm este introdus în învelitoarea izolatoare astfel, încât la fiecare capăt al tubului de plastic să rămână câte 2 mm.

Substratul

Se poate folosi orice substrat din exemplele 1-13. Un substrat preferat este cel din exemplul 9.

Tubul din hârtie

Un tub din hârtie cu o lungime de aproximativ 77 mm și un diametru de

7,5 mm este obținut dintr-o fâșie de hârtie Simpson RJR-001, cu o greutate de bază de 34,4 kg, o lățime de 27 mm și o grosime de 0,3 mm. Hârtia RJR-001 este formată într-un tub prin suprapunerea hârtiei folosind un adeziv apos pe bază de acetat de etilen-vinil. Suprafața interioară a tubului de hârtie este acoperită cu un adeziv apos pe bază de acetat de etilen vinii conținând etanol și acid fosforic, împreună cu un stabilizator Kathon LX-1,5, accesibil de la Rohm & Haas. O folie de aluminiu de lungime 37 mm este învelită în jurul unei bare din oțel cu diametru exterior de aproximativ

6,75 mm și se introduce în capătul tubului de hârtie astfel, încât folia de aluminiu să se lamineze pe suprafața interioară a tubului de hârtie, după care bara de oțel se scoate.

Ansamblul țigaretei

Un substrat cu o lungime de 15 mm și diametru 7,5 mm se introduce în tubul de hârtie prin partea căptușită a acestuia, astfel că partea din față a substratului este la aproximativ 10 mm de capătul din față al tubului de hârtie. Substratul este fixat în tub prin apăsare. La capătul opus al tubului este introdus un segment din hârtie de tutun reconstituit cu lungimea de 12 mm și diametru 7,5 mm, învelit într-o învelitoare din hârtie. Acest segment din hârtie de tutun este împins în tub până se atinge de substrat In continuare este introdus în tub un segment de umplutură tăiată din tutun învelit într-o învelitoare din hârtie până ce acest segment se unește cu segmentul de hârtie de tutun. Următorul segment introdus are o lungime de 20 mm și un diametru de 7,5 mm și este un element de filtru din fir de polipropilenă. O piesă a capătului din față este introdusă în partea opusă a tubului din hârtie, astfel încât, capătul intern al învelitorii izolatoare se atinge de capătul din față al substratului. Capătul din fața se întinde cu cel puțin 6 mm de capătul din față al tubului de hârtie.

Țigareta este fumată și dă un aerosol vizibil și o aromă de tutun (adică componente din tutun volatilizate) la toate cele 10-12 trageri din țigaretă. Elementul combustibil arde până la regiunea în care porțiunea de ardere întâlnește porțiunea de izolare și țigareta se auto-stinge.

Revendicări

Claims

1. Substrat pentru articole de fumat, caracterizat prin aceea că este un material de umplutura care cuprinde o compoziție generatoare de aerosoli stabilizată cu un liant, raportul dintre compoziția generatoare de aerosoli și liant fiind cuprins în intervalul 3:1 până la 40:1.

2. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, compoziția generatoare de aerosoli conține suficientă apă pentru a fi o compoziție pulverizabilă la temperatura camerei.

3. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că compoziția generatoare de aerosoli conține suficientă apă pentru a fi o compoziție imprimabilă la temperatura camerei.

4. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, compoziția generatoare de aerosoli conține suficientă apă pentru a fi o compoziție extrudabilă la temperatura camerei.

5. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, compoziția generatoare de aerosoli conține suficientă apă pentru a fi o compoziție tumabilă la temperatura camerei.

6. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, compoziția generatoare de aerosoli mai conține unul sau mai mulți agenți secvestranți.

7. Substrat, conform revendicărilor 1-6, caracterizat prin aceea că, compoziția generatoare de aerosoli plastifiază liantul.

8. Substrat, conform revendicărilor

1-6, caracterizat prin aceea că liantul conține un liant alginat

9. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură este ales dintre umpluturi anorganice, umpluturi organice sau amestecuri ale acestora.

10. Substrat, conform revendicărilor 1 și 9, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură organic conține tutun.

11. Substrat, conform revendicărilor 1, 9 și 10, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură este format dintr-un amestec de tutun și un material de umplutură anorganic.

12. Substrat, conform revendicărilor 1, 9 și 10, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură organic conține carbon.

13. Substrat, conform revendicărilor 1, 9 și 12, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură organic mai conține și mentol.

14. Substrat, conform revendicărilor 1-6 și 10 13, caracterizat prin aceea că liantul conține unul sau mai mulți lianți naturali existenți în tutun, care sunt eliberați de un agent de destabilizare a reticulării.

15. Substrat, conform revendicărilor 1 și 9, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură organic sau anorganic este sub formă tăiată, de fir, de țesătură, de foaie sau mărunții.

16. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură este ales dintre folie de aluminiu, de plastic sau țesătură din fibră de sticlă.

17. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialul de umplutură este un material organic pe bază de hârtie, sub formă de foaie, țesătură, stratificat, mărunțită sau tăiată.

18. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialul de umpluturii organic este o hârtie conținând pulpă de lemn.

19. SubstraL conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialul de umplutura organic este o hârtie conținând tutun.

20. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, compoziția generatoare de aerosoli este un alcool polihidric.

21. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, conține un alcool polihidric și un liant plastifiabil cu respectivul alcool polihidric, raportul între alcool și liant fiind cuprins în intervalul de la aproximativ 15:1 la aproximativ 40:1.

22. Substrat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, conține un alcool polihidric și un liant plastifiabil cu respectivul alcool polihidric, raportul între alcool și liant fiind cuprins în intervalul de la aproximativ 3:1 la apro ximativ 15:1.