SU1664112A3 - Сигарета - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к табачной промышленности, а именно к сигаретам, в которых оболочка выполнена огнестойкой, что позвол ет уменьшить побочное дымовыделение. Целью изобретени   вл етс  повышение огнестойкости и сокращение образовани  вредных веществ путем уменьшени  потока табачного дыма. Сигарета содержит порцию табака, заключенную в оболочку из папиросной бумаги, имеющей наполнитель и массу 10 - 35 г/м², может быть использована бумага с пористостью не менее 50 с и содержанием наполнител  15 - 20% от общей массы бумаги, или часть оболочки может быть покрыта веществом, выбранным из группы, включающей лимонную кислоту, цитрат магни , ацетат магни , винную кислоту, уксусную кислоту, молочную кислоту, сахар, суспензию нежирного молока или сн того молока, а используема  дл  оболочки папиросна  бумага иметь пористость по Грейнеру 10 - 40 с и содержание наполнител  22 - 35%.

Description

Изобретение относитс  к табачной промышленности , а именно к сигаретам, в которых оболочка выполнена огнестойкой, что позвол ет уменьшить побочное дымовыде- ление.

Целью изобртени   вл етс  повышение огнестойкости и сокращение образовани  вредных веществ путем уменьшени  потока табачного дыма.

Сигарета содержит порцию табака, заключенного в оболочку из папиросной бумаги, имеющей наполнитель и массу 10-35 г/м2.

Используема  дл  оболочки папиросна  бумага имеет пористость по Грейнеру не менее 50 с и содержание наполнител  15-22% от общей массы бумаги, при этом часть оболочки покрыта веществом из группы , включающей лимонную кислоту, цитрат магни , ацетат магни , винную кислоту, уксусную кислоту, молочную кислоту, сахар,

суспензию нежирного молока или сн того молока, или снабжена дополнительной оболочкой из папиросной бумаги с пористостью по Грейнеру 10-40 с и содержанием наполнител  22-35%.

Сигарета с оболочкой из такой бумаги обнаруживает превосходную огнестойкость . Если уронить ее на испытуемый матрас, он может обуглитьс , но сигарета не вызовет ни тлени , ни возгорани  и погаснет сама собой.

Ниже приведены четыре примера исполнени  сигарет с оболочкой дл  табака из папиросной бумаги с малой пористостью и низким содержанием наполнител  В каждом примере указана масса бумаги, включа  наполнитель (карбонат кальци ), в граммах на кв.метр, пористость по Грейнеру в секундах. Пример 1.

Масса, г/м227

СаСОз,%18,5

Пористость, с 50

О

сх

-N

ГО

CJ

Пример 2. Масса, г/м2 СаСОз, % Пористость, с Пример 3. Масса, г/м2 СаСОз, % Пористбсть, с Пример 4. Масса, г/м2

35

20,0

50

24 20 50

24

СаСОз, %22

Пористость, с50

Изготовленные в соответствии с приве- денными выше примерами сигареты показали значительно улучшенную огнестойкость при испытани х на огнестойкость , однако не дали значительного уменьшени  побочного дымовыделени . При более низком содержании карбоната кальци  в сигарете по примеру 1 имело место меньшее обугливание испытуемой ткани , чем в примерах 2-4. Обнаружено, что вес бумаги мало вли ет на ее функциональные свойства. Если содержание карбоната кальци  ниже 15%, сигарета не сможет гореть в течение минуты (существенным критерием качества сигареты  вл етс  ее способность гореть не менее минуты в статических усло- виг х). Если в бумаге с низкой пористостью содержание карбоната кальци  существенно превышает 22%, то это отрицательно отражаетс  на огнестойкости сигареты,

Описанные в примерах 1-4 сигареты могут быть изготовлны на известном специальном оборудовании, так как единственным их отличием от стандартной сигареты  вл етс  сорт бумаги, используемой в качестве оболочки дл  табака.

Преимуществом сигареты, изготовленной с использованием оболочки с малой пористостью и низким содержанием наполнител ,  вл етс  также пониженна  по сравнению со стандартными сигаретами скорость сгорани  и, следовательно, более низкий расход табака на определенное количество зат жек. Неизвестно, существует ли пр ма  св зь между вредом дл  здоровь  и расходом табака, однако уменьшение расхода табака позвол ет использовать меньше табака при изготовлении сигарет определенной длины и более длинный и, соответственно, более эффективный фильтр.

Использование бумаги с малой пористостью и низким содержанием напол-- нител  улучшает огнестойкость. Така  бумага сравнительно мало вли ет на побочное дымовыделение. Однако данным изобретением предложен простой способ уменьшени  побочного дымовыделени  до

крайне низких уровней посредством обработки бумаги с малой пористостью и низким содержанием наполнител  водой или этиловым спиртом с последующей ее сушкой. 06- работанна  таким образом сигарета удовлетвор ет необходимым критери м сгорани , т.е. способам гореть не менее минуты без зат жки, а линейна  скорость ее сгорани  лежит в диапазоне примерно от 1 0 до 6 мм/мин.

Обработку папиросной бумаги водой или этиловым спиртом осуществл ют простым пропусканием папиросной бумаги поверх и под валиками в вод ной или 5 спиртовой ванне, откуда она поступает в сушилку дл  удалени  избыточной влаги или жидкости с доведением содержани  влаги до примерно исходного уровн .

Ниже приведены два примера обработ- 0 ки папиросной бумаги с малой пористостью водой или этиловым спиртом.

Пример 5.

Масса, г/м227

СаСОз, %18,5

5Пористость, с50

Обработка: пропитать бумагу водой и дать высохнуть до начала закладки табака.

Пример 6.

Масса, г/м227

0 СаСОз, %18,5

Пористость, с50

Обработка: пропитать бумагу 95%-ным этиловым спиртом и дать высохнуть до закладки табака.

5 Результат по обоим примерам не отличаетс  от полученного в примере 1, за исключением того, что значительно уменьшено побочное дымовыделение.

Обработка бумаги веществом, за- 0 медл ющим линейную скорость сгорани  позвол ет дополнительно повысить огнестойкость, а в некоторых случа х уменьшить побочное дымовыделение. Вещество, замедл ющее линейную скорость сгора- 5 ни , может наноситьс  известным способом , описанным в примере 5, т.е. за счет растворени  или получени  водной суспензии вещества, в которых вымачиваетс  бумага. В следующих примерах 0 (см. табл.1) описаны различные способы обработки бумаги. В каждом примере использована папиросна  бумага массой 27 г/м2 с содержанием СаСОз 18,5% и пористостью 50 с. Бумагу вымачивают в водном растворе 5 вещества, замедл ющего линейную скорость сгорани , и высушивают при температуре окружающей ср еды до закладки табака.

На папиросную бумагу с малой пористостью можно наносить водный раствор целого р да веществ, замедл ющих линейную скорость сгорани , например три- натрийфосфат, динатрийфосфат, диаммо- нийфосфат, фосфорна  кислота, серна  кислота, гидроокись натри , бура, борна  кислота, гидроокись аммони , ацетат никел , силикат натри , сульфат аммони , сульфамат аммони  и бихромат натри . Эти вещества должны наноситьс  в низких концентраци х, т.е. пор дка 1%, так как в более высоких концентраци х они могут привести к потемнению пепла.

Нанесение любого из веществ, замедл ющих скорость сгорани , в очень низких концентраци х можно осуществл ть в ходе р да операций обработки. Так, бумагу вымачивают в слабой растворе вещества, замедл ющего скорость сгорани , дают высохнуть , снова вымачивают в том же или другом растворе вещества, замедл ющего скорость сгорани , и снова высушивают.

Испытани  на огнестойкость показали, что в качестве замедлител  скорости сгорани  можно с успехом использовать обезжиренное молоко, которое снижает степень обугливани  испытуемого материала. Обезжиренное молоко можно наносить в виде водной суспензии сухого обезжиренного молока. Сухое обезжиренное молоко (сорт larnation) имеет следующий состав, %:

Вода3,16

Протеин36,16

Липиды0,77

Углеводы51,98

Зола7,93

Можно использовать суспензии не только молока, но и других нерастворимых веществ, замедл ющих линейную скорость сгорани , например алюмогель, картофельный крахмал, стеарат алюмини .

Обычно водна  суспензи  таких веществ содержит примерно 1 % (масса) указанного вещества. Нанесение таких веществ на папиросную бумагу с малой пористостью обеспечивает повышение стойкости к обугливанию и тлению, а также уменьшение побочного дымовыделени .

Хот  сигареты, изготовленные из бумаги с малой пористостью, не обнаруживают тенденции к снижению количества дегт , это достигаетс  за счет вполнени  по окружности фильтра вентил ционных отверстий известным способом, не оказывающих вли ни  ни на огнестойкость, ни на побочное дымовыделение сигареты.

Оболочки с малой пористостью относительно мало вли ют на функциональные характеристики сигареты и только слегка затрудн ют вт гивание достаточного количества дыма по сравнению со стандартной

сигаретой. Функциональные характеристики всех за вленных видов сигарет, независимо от того, выдел ют они малые, очень малые или повышенные количества дегт , 5  вл ютс  вполне приемлемыми и сравнимы со стандартными сигаретам Зат жка такой сигаретой не затрудн етс  и не может вызвать серьезных возражений со стороны курильщиков определенных сортов немо- 10 дифйцированных сигарет.

В приведенных ниже примерах (см. табл.2) использованы сигареты, изготовленные из обработанной бумаги с большой пористостью , причем в р де случаев обрабатывали 15 соответствующим веществом оболочку про- мышленно изготовленной сигареты без удалени  табака. В других случа х табак удал ли из сигареты, а оболочку обрабатывали и затем снова наполн ли табаком 0 (пример 17). Описанна  в этих примерах процедура моделирует результаты обработки папиросной бумаги, из которой затем изготовл ют сигареты промышленным способом . В целом така  процедура позвол ет 5 уменьшить расход замедлител  линейной скорости сгорани .

Если специальной оговорки нет, то обработку проводили без удалени  табака.

В каждом из приведенных ниже приме- 0 ров использовали папиросную бумагу с пористостью по Грейнеру 20 с, массой 24 г/см2, содержанием СаСОз 25%. Бумагу смачивали определенным раствором и давали ей высохнуть.

5Согласно примерам 13-49 дл  уменьшени  побочного дымовыделени  с успехом использовали низкие концентрации веществ , замедл ющих скорость сгорани . Увеличива  количество таких веществ, мож- 0 но добитьс  того, что бумага выдержит испытание на огнестойкость.

В приведенной ниже табл.3 отражены самые низкие приблизительные значени  концентрации каждого вещества, обес- 5 печивающие достаточную огнестойкость и значительное уменьшение побочного дымовыделени  при использовании бумаги с пористостью по Грейнеру 20 с, массой 24 г/м2 и содержанием СаСОз 25%, обработка кото- 0 рой проводилась в ходе одной операции смачивани  с последующим высушиванием.

Минимальные значени  концентрации  вл ютс  только прибизительными и могут 5- мен тьс  в зависимости от пористости, содержани  наполнител , диаметра сигареты, типа табака, присутстви  в бумаге или табаке других добавок и р да других факторов Дл  уменьшени  побочного дымовыделени  и получени  достаточной огнестойкости при обработке папиросной бумаги с большой пористостью можно использовать молоко. Водную суспензию молока нанос т на одну или обе поверхности обрабатываемой папиросной бумаги,

В примерах, приведенных ниже (см. табл.4), папиросную бумагу с пористостью по Грейнеру 20 с, массой 24 г/м2 и содержанием СаСОз 25% обрабатывали в ходе одной операции нанесени  на одну поверхность суспензии обезжиренного сухого молока (сорт. Carnation). В примерах с буквой у номера обработку проводили после удалени  из оболочки табака.

И в этом случае использование вещества , замедл ющего скорость сгорани , в малой концентрации позвол ет значительно уменьшить побочное дымовыделение, а в более высокой концентрации дает удовлетворительную огнестойкость и положительный результат при стандартном испытании. В случае обработки, бумаги без удалени  табака соответствующа  требовани м огнестойкость бумаги с пористостью 20 с, массой 24 г/м и содержанием СаСОз 25% может быть получена при минимальной концентрации молока примерно 9,0%. При обработке бумаги без табака минимальна  концентраци  составл ет примерно 7,0%. Минимальные значени  концентрации завис т от пористости , количества наполнител , диаметра сигареты , типа табака, добавок и т.п.

Молоке используемое в качестве замедлител  скорости сгорани ,обеспечивает р д преимуществ перед другими замедлител ми скорости сгорани , например лимонной кислотой, цитратом магни  и т.п. Обработанна  сигарета имеет более привлекательный внешний вид,  вл етс  более гладкой, ее легче вынимать из пачки. Она отличаетс  влагостойкостью и имеет более длительный срок хранени , причем бумага  вл етс  более эластичной, чем обработанна  другим способом. Кроме того, обработанна  суспензией обезжиренного сухого молока бумага сохран ет прочность и во влажном состо нии.

Из соображений эстетики рекомендуетс  в некоторых случа х наносить вещество, замедл ющее скорость сгорани , на одну поверхность папиросной бумаги, котора  в готовой оболочке должна контактировать с табаком, что особенно целесообразно при использовании относительно высококон- центрироваиной суспензии или раствора вещества, замедл ющего скорость сгорани , образующего заметное дл  глаз покрытие . Рекомендуетс  это и потому, что вещество, замедл ющее скорость сгорани ,

меньше вли ет на цвет пепла. Дл  обработки поверхности бумаги, контактирующей с табаком,, можно использовать замедлитель скорости сгорани  в более высокой концентрации . Такой способ позвол ет более эффективно уменьшать побочное дымовыделение и повышает огнестойкость, не оказыва  нежелательного воздействи  на внешний вид сигареты или ее пепла.

Дл  регистрации преимуществ данного изобретени  нет необходимости обрабатывать поверхность листа папиросной бумаги целиком. Фактически, по крайней мере, при использовании папиросной бумаги с большой пористостью, рекомендуетс  наносить замедлитель скорости сгорани  только на часть поверхности бумаги и, измен   значение пористости необработанной части поверхности , регулировать количество дегт  и

никотина, вдыхаемых при каждой зат жке. При обработке только части поверхности на функционирование сигареты вли ют как пористость бумаги, так и состав табака, а также присутствие в бумаге или табаке

катализатора горени . Функциональные характеристики сигареты с фильтром завис т также от наличи  или отсутстви  перфораций или пор в бумаге, образующей оболочку фильтра сигареты, подобно тому, как на

функциональные свойства сигарет без фильтра вли ет не только пористость бумаги , но и наличие или отсутствие перфораций у конца сигареты, ближайшего к губма курильщика . В общем сигареты дел тс  на

сигареты с высоким и низким содержанием дегт . При стандартных испытани х, прин тых в табачной промышленности, сигареты с низким содержанием дегт  выдел ют 15 мг дегт  и менее, а сигареты с высоким содержанием дегт  - 15-28 мг и более. Обнаружено , что результат частичной обработки по изобретению соответствует классификации сигарет по содержанию дегт . Ниже приведены примеры обработки части по5 верхности бумаги дл  изготовлени  сигарет веществом, замедл ющим скорость сгорани . Обработка бумаги проводилась без удалени  табака из сигареты.

0 П р и м е р 50.

Масса, г/м224

СаСОз, %25

Пористость, с20

Содержание дегт  низкое. 5 Обработка: 90% площади поверхности бумаги смачивают 23 %-ным раствором лимонной кислоты и дают-высохнуть. Образованное покрытие представл ет собой проход щие по длине полосы шириной 22,5 мм с промежутком 2,5 мм.

молока; 20-миллиметрова  сигарета, обработанна  10%-ным раствором лимонной кислоты, по свойствам не отличалась от 25- миллиметровой сигареты, обработанной 22%-ным раствором лимонной кислоты.

Сигареты по примерам 50-81. показавшие удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделени , имевшие светлый пепел и выдержавшие испытание на огнестойкость обеспечивают меньший расход табака на определенное число зат жек по сравнению с необработанной сигаретой, обладают неудовлетворительными функциональными характеристиками, причем объем дыма в каждой зат жке эквивалентен получаемому при зат жке стандартной сигаретой с необработанной оболочкой.

Многоступенчата  обработка папиросной бумаги создает определенные преимущества, в частности возможность достаточно уменьшить побочное дымо- выделение и получить; огнестойкость при использовании раствора или суспензии замедлителей скорости сгорани  меньшей концентрации. Регулирование, обеспечива- , емое пористостью, можно реализовать за счет частичного покрыти  бумаги замедлителем скорости сгорани  в ходе одной операции , а достаточное уменьшение побочного дымовыделени  и надлежащую огнестойкость - за счет нанесени  замедлител  скорости сгорани  в очень низкой концентрации на всю поверхность бумаги в ходе отдельной операции. Желательно (но не об зательно) наносить замедлительно скорости сгорани  на поверхность бумаги, котора  в готовом виде контактирует с табаком, что позвол ет улучшить внешний вид сигареты.

Ниже приведены .примеры многоступенчатой обработки.

Пример 82: Папиросную бумагу дл  изготовлени  сигарет с низким содержанием дегт  с пористостью по Грейнеру 20 с, массой 24 г/м и с содержанием СаСОз 25% обрабатывали 13%-ной суспензией обезжиренного сухого молока с нанесением на 54% площади одной поверхности бумаги параллельных продольных полос шириной 4,5 мм при рассто нии между ними 3,8 мм. После высушивани  противоположную поверхность бумаги обрабатывали 1 %-ной суспензией сухого молока. Результаты не отличались от полученных в примере 67. Поверхность с обработанными участками контактировала с табаком,.

П р и м е р 83. Папиросную бумагу дл  изготовлени  сигарет с низким содержанием дегт , имевшую пористость по Грейнеру 20 с, массу 24 г/м и содержание СаСОз

25%. обработали 13%-ной суспензией обезжиренного сухого молока, нанос  на одну ее поверхность разнесенных на рассто ние 3,8 мм продольных полос шириной 4,5 мм; 5 После высушивани  ту же поверхность бу; маги обработали целиком 2,8%-ной суспензией обезжиренного сухого молока. В готовой сигарете обработанна  сторона была наружной. Уменьшение побочного дымо- 10 выделени  оказалось удовлетворительным, но сигарета не выдержала испытани  на огнестойкость .

Пример 84. Процедура не отличалась от описанной в примере 83 за исключением 15 того, что вторую операцию проводили, использу  суспензию с концентрацией 4,8%. Уменьшение побочного дымовыделени  оказалось удовлетворительным, сигарета выдержала испытание на огнестойкость.

0 П р и м е р 85. Процедура обработки не отличались от описанной в примерах 83 и 84 за исключением того, что в первой операции использовали суспензию с концентрацией 11,1%, а во второй - 6,99%.

5, Уменьшение побочного дымовыделени  оказалось даже более значительным, чем полученное в.примерах 83 и 84, а огнестойкость выше, чем в примере 84, т.е. обугливание испытуемого материала было меньшим.

0Ниже приведены примеры обработки

папиросной бумаги в ходе многоступенчатого процесса растворами ацетата магни , П р и ме р 86. Папиросную бумагу дл  изготовлени  сигарет с низким содержани5 ем дегт , имевшую пористость по Грейнеру 20 с, массу 24 г/м2 и содержание СаСОз 25%, оброабатывались 20%-ным раствором ацетата магни  путем нанесени  на 54% площади оболочки продольных полос шири0 ной 4,5 мм с рассто нием между ними 3,8 мм, После сушки на ту же поверхность целиком нанесли покрытие из 9%-ного раствора ацетата магни , В готовой сигарете обработанна  сторона была обращена наружу.

5 Така  сигарета не выдержала испытание на огнестойкость, но показала удовлетворительного уменьшени  побочного дымовыделени 

Пример 87. Процедура обработки не

0 отличалась от описанной в примере 86 за исключением того, что при операции частичной обработки использовали раствор с концентрацией 13%. Така  сигарета показала удовлетворительное уменьшение побочно5 го дымовыделени  и выдержала испытание на огнестойкость.

Отличие примера 86 и 87 заключаетс  в том, что во второй операции по прмеру 86 был использован 9,9%-ный раствор ацетата

магни . В результате сигарета не выдержала испытание на огнестойкость. В примере 87 вторую операцию проводили при увеличенной до 13% концентрации. В результате сигарета выдержала испытани  как на уменьшение побочного дымовыделени , так и на огнестойкость,

Частичное покрытие внутренней стороны и полное покрытие наружной стороны оболочки раствором ацетата магни  обеспечивает хорошие результаты, которые иллюстрируют приведенный ниже пример.

Пример 88. Папиросную бумагу дл  изготовлени  сигарет с низким содержанием дегт , имевшую пористость по Грейнеру 20 с, массу 24 г/м2 и содержание СаСОз 25%, обработали путем нанесени  на одну ее поверхность 26%-ного раствора ацетата магни  с образованием покрыти  в виде продольных полос шириной 4,5 мм с рассто нием между ними 3.8 мм, После сушки противоположную поверхность бумаги целиком покрыли 9.9%-ным раствором. В готовой сигарете частично обработанна  поверхность контактировала с табаком. Така  сигарета показала удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделени  и выдержала испытание на огнестойкость.

В качестве замедлител  скорости сгорани  могут быть использованы сахара. Ниже приведены примеры обработки бумаги с пористостью 20 с, содержанием СаСОз 25% и массой 24 г/м2 (см. табл.7). Поверхность бумаги целиком смачивали водным раствором определенного сахара в указанной концентрации . Затем бумаге давали высохнуть и проводили испытани  на побочное дымо- выделение и огнестойкость. В примерах 89-95 бумагу обрабатывали, не удал   табак , в примерах 96-100 - после удалени  табака.

В каждом из приведенных примеров сигарета давала светлый пепел и имела приемлемый внешний вид.

Практически допустим верхний предел концентрации Сахаров 60%, так как при использовании более концентрированного раствора сахара бумага с трудом поддаетс  сушке и остаетс  липкой.

В примере 98, в котором использована сахароза в концентрации свыше 23%, участки бумаги, контактировавшие с гор щим веществом, оказались обесцвеченными . Обработка бумаги после удалени  табака водным раствором сахарозы не позвол ет уменьшить побочное дымовыделение с одновременным получение огнестойкости. Подобное обесцвечивание обнаружено также при ис- пользовании высоких концентраций

мальтозы. Эту проблему можно решить путем использовани  смесей сахарозы с другими замедлител ми скорости сгорани , например 15,7% сахарозы и 5,88% лимонной кислоты, или путем нанесени  сахарозы в ходе отдельной операции обработки, например 7%-ный раствор сахарозы дл  каждой операции с сушкой после каждой операции. Сахароза с успехом может быть

0 использована в виде спиртового раствора с относительно низкой концентрацией,например 11.2% сахарозы в 94.4%-ном этиловом спирте.

Растворы сахарозы можно наносить в

5 течение двух операций, одна из которых  вл етс  операцией частичной обработки. Ниже приведены соответствующие примеры.

Пример 101. Папиросную бумагу дл  изготовлени  сигарет с малым содержани0 ем дегт , имевшую пористость 20 с, содержание СаСОз 25% и массу 24 г/м2, обрабатывали 50%-ным раствором декстрозы с покрытием 75% площади поверхности продольными полосами шириной 6 мм с рас5 сто нием между ними 2 мм. Бумагу высушили , после чего поверхность бумаги целиком покрыли 33%-ным раствором сахарозы и снова высушили. Сигарета, изготовленна  из обработанной таким образом

0 бумаги, показала удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделени  и выдержала испытание на огнестойкость.

Пример 102. Процедура обработки не отличалась от описанной в примере 101

5 за исключением того, что вместо декстрозы использовали мальтозу. Результаты не отличались от полученных в примере 101.

Пример 103. Процедура обработки не отличалась от описанной в примерах 101

0 и 102 за исключение того что обе операции

обработки провели с использованием 33

1/3%-ного раствора сахарозы. Результаты

не отличались от полученных в примерах

101 и 102.

5 Более низкое предельное значение концентрации дл  каждой операции в многоступенчатом способе обработки сахарозой зависит от концентрации раствора, использованного в другой операции. Одна0 ко в целом самым низким пределом концентрации раствора дл  использовани  в операции частичной обработки  вл етс  30%, а в операции полной обработки - примерно 20%.

5 Дл  улучшени  функциональных характеристик сигарет, изготовленных из бумаги с малой пористостью или из обработанной бумаги с большой пористостью, может быть использован дополнительный слой обычной папиросной бумаги. Применение дополниРезультат: обработанную сигарету сравнивали с необработанной по линейной скорости сгорани , результат: 1,79 и 6,16 мм/мин соответственно. Сигарета выдержала испытани  на огнестойкость и показала значительное уменьшение побочного дымовыделени . Минимальна  концентраци  лимонной кислоты, обеспечивающа  огнестойкость при нанесении на часть поверхности папиросной бумаги, со- ставл ла 23%.

Пример 51. Процедура обработки не отличалась от описанной в примере 42, за исключением того, что концентраци  лимонной кислоты составл ла 33%.

Линейна  скорость сгорани  равна 1,3 мм/мин. Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и.показала низкое побочное дымовыделение. Концентраци  лимонной кислоты 33%  вл етс  близкой к верхнему пределу, при котором сохран етс  приемлемый внешний вид сигареты.

Пример 52. Процедура не отличалась от описанной в примере 42 за исключени- ем того, что лимонной кислотой обработали всего лишь 50% площади поверхности оболочки с образованием трех продольных полос шириной 4,5 мм. Эта сигарета не выдержала испытани  на огнестойкость и не показала заметного уменьшени  побочного дымовыделени .

Пример 53.

Масса, г/м224

СаСОз,%25

Пористость, с30

Содержание дегт  Высокое.

Обработка: 90% площади поверхности бумаги смочили 16,6%-ным раствором лимонной кислоты и дали высохнуть. Покрытие представл ло собой продольную полосу шириной 22,5 мм, ширина необработанного участка - 2,5 мм.

Результат: линейна  скорость сгорани  - примерно 2,5 мм/мин. Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и показала значительное уменьшение побочного дымовыделени .

Пример 54. Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением того, что концентраци  лимонной кислоты составл ла 33%. Линейна  скорость сгорани  - примерно 2,18 мм/мин. Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и показала значительное уменьшение побочного дымовыделени . Концентраци  ли- монной кислоты 33%  вл етс  высшим пределом, при которой сохран етс  приемлемый внешний вид сигареты.

Пример 55. Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением

того, что лимонной кислотой обработали всего 54% площади оболочки с образованием разнесенных на равное рассто ние полос шириной 4,5 мм. Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и показала значительно уменьшенное побочное дымовыделение .

Пример 56. Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением того, что концентраци  лимонной кислоты составл ла всего лишь 9,09%. Сигарета показала значительное уменьшение побочного дымовыделени , но не выдержала испытани  на огнестойкость.

Пример 57. Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением того что концентраци  лимонной кислоты составл ла 9,09%, а обработанный участок - 75% от площади поверхности и представл л собой продольную полосу шириной 18,7 мм с зазором 6,3 мм. Эта сигарета не выдержала испытани  на огнестойкость и не показала заметного уменьшени  побочного дымовыделени .

Примеры 50-57 показали, что надлежащую огнестойкость и уменьшение побочного дымовыделени  можно обеспечить, обработав всего лишь часть сигаретной оболочки при условии достаточной концентрации лимонной кислоты и соответствующего соотношени  обработанной и общей площадей поверности оболочки. Концентраци  и соотношение площадей взаимосв заны: при высокой концнетрации замедлител  скорости сгорани  достаточно нанести его на относительно малую часть общей поверхности оболочки, а при низкой концентрации удовлетворительные результаты можно получить лишь при обработке большой площади. Частична  обработка приводит к уменьшению пористости только на обработанной части, не вли   на пористость остальной части оболочки, что позвол ет воздуху проникать сквозь бумагу в проход щий через сигарету дым с соответствующим регулированием количества вдыхаемых курильщиком вместе с дымом при каждой зат жке дегт , никотина и окиси углерода.

При обработке сигарет с низким содержанием дегт  дл  получени  надлежащей огнестойкости требуетс  большее количество замедлител  скорости сгорани  чем дл  обработки сигарет с высоким содержанием дегт .

О.бщие выводы по примерам 50-57 в равной мере относ тс  и к другим веществам , которые могут быть использованы дл  работки папиросной буммаги с большой пористостью , т.е. к ацетату магни , винной

кислоте, уксусной кислоте, молочной кислоте и сахарам.

Обнаружено что дл  уменьшени  побочного  ымовыделенм  в сигаретах с низким содержанием дегт  требуетс  использовать большее количество замедлител  скорости сгорани , чем дл  обработки сигарет с высоким содержанием дегт . Обнаружено также, что дл  уменьшени  побочного ды- мовыделени  в сигаретах с высоким содержанием дегт  и бумагой с малой пористостью требуетс  обработать меньшую площадь, чем в сигаретах с низким содержанием дегт , изготовленных из бумаги с малой пористостью. Однако, если высокое содержание дегт  обусловлено отсутствием катализатора горени  табака или горючими свойствами табака, то высокое или низкое содержание дегт  в сигаретах мало вли ет на зависимость уменьшени  побочного ды- мовыделени  от площади покрыти .

Исключение составл ет применение в качестве замедлител  скорости сгорани  молока, которое при использовании в высокой концентрации позвол ет получить хорошую огнестойкость, но повышенное по сравнению с промежуточными уровн ми концентрации побочное дымовыделение.

- Приведенные ниже примеры (см. табл.5) иллюстрируют подобный результат при использовании сигареты с высоким содержанием дегт . Согласно примерам папиросную бумагу с пористостью 20 с, массой 24 г/м2, содержание СаСОз 25% обрабатывали суспензией обезжиренного сухого молока сорта Carnation путем нанесени  суспензии на бумагу с образованием разнесенных на рассто нии 3,8 мм продольных полос шириной 4,5 мм. Согласно примерам 50-61 бумагу обрабатывали, не удал   из сигареты табак.

При концентрации выше 16% наблюдалось повышенное побочное дымовыделение до почти неприемлемых уровней, На практике наивысший допустимый уровень концентрации обезжиренного сухого молока равен 14,9%, так как при более высокой концентрации происходит потемнение папиросной бумаги на участках, контактирующих с гор щим веществом сигареты, что может рассматриватьс  как нежелательное  вление.

Предпочтительной из приведенных выше можно считать сигарету по примеру 64, площадь покрыти  которой составл ет56%, обеспечива  доступ в сигарету через поры бумаги воздуха в количестве, достаточном дл  регулировани  количества вдыхаемых за одну зат жку дегт  и никотина.

В описанных ниже примерах (см. табл.6) соблюдались услови , подобные описанным в примерах 58-69 (табл.5), за исключением того, что использовались сигареты с

низким содержанием дегт . И в этих случа х бумагу обрабатывали, не удал   из сигареты табак.

Приведенные примеры показывают, что дл  уменьшени  побочного дымовыделени 

0 в сигаретах с низким содержанием дегт  требуетс  использовать более высокую концентрацию замедлител  линейной скорости сгорани  или увеличить площадь обрабатываемой поверхности, причем при обработке

5 малой площади (в %) повышение концентрации не дает удовлетворительного уменьшени  побочного дымовыделени 

Поскольку при концентрации выше 16,6% бумага обесцвечиваетс , така  кон0 центраци  практически  вл етс  высшим пределом. Предпочтительными можно считать варианты по примерам 74 и 76, где площадь покрыти  обеспечивает допуск через поры бумаги достаточного дл  регулиро5 вани  содержащихс  в дыме дегт  и никотина количества воздуха.

В предпочтительном варианте частичной обработки сигареты замедлитель следует наносить параллельными разнесенными

0 на равное рассто ние лини ми шириной не менее 4 мм, которые проход т вдоль готовой сигареты.

Окружность сигарет по примерам 50-81 составл ла 25 мм. Если сигареты имеют

5 меньшую окружность (так называемые тонкие сигареты ), удовлетворительные результаты можно получить путем обработки замедлител ми скорости сгорани , вз тыми в несколько меньшей концентрации,

0 меньшей площади их поверхности.

Огнестойкость, уменьшениие побочного дымовыделени  и цветовые характеристики пепла тонких сигарет, не отличающиес  от обработанных 25-милли5 метровых сигарет, обеспечиваютс  при использовании половинных концентраций замедлител  скорости сгорани . Например, сигарету с окружностью 20 мм и пористой оболочкой обработали 3%-мым раствором

0 цитрата магни , в результате чего ее функциональные свойства не отличались от стандартной 25-миллиметровой сигареты с пористой оболочкой, обработанной 5,9%- ным раствором цитрата магни .

5 Аналогична  20-миллиметрова  сигарета , обработанна  3,8-ной суспензией обезжиренного не сухого молока, по своим свойствам не отличалась от стандартной 25-миллиметровой сигареты, обработанной 8,2 %-ной суспензией обезжиренного сухого

тельного сло  папиросной бумаги в сигарете , изготоволенной из бумаги с малой пористостью , иллюстрируетс  следующим примером.

Пример 104. Внутрен   оболочка сигареты имела следующие характеристики: Масса, г/м224

СаСОз,%20

Пористость, с50

Наружна  оболочка, плотно прижата  к внутренней оболочке, выполнена из пористой папиросной обумаги со следующими характеристиками:

Масса, г/м224

СаСОз,%25

Пористость, с50

Така  сигарета обладала значительно более высокой огнестойкостью и значительно меньшим побочным дымовыделением по сравнению с сигаретой по примеру 3, выполненной с одной оболочкой из бумаги с малой пористостью.

Использование дополнительной оболочки позвол ет также улучшить функциональные свойства сигареты из специально обработанной папиросной бумаги, что иллюстрирует следующий пример.

Пример 105. В данном случае внутренн   оболочка выполнена из бумаги с пористостью 20 с, массой 24 г/м2 и содержанием СаСОз 25%, обработанной 4,5%- ным раствором цитрата магни . Наружна  оболочка выполнена из такой же бумаги, не обработанной цитратом магни . Наружна  оболочка плотно прижата к внутренней. Сигарета показала удовлетворительную огнестойкость и достаточное уменьшение побочного дымовыделени . При сравнении с примером 25 видно, что использование наружной оболочки позвол ет снизить концентрацию вещества, снижающего скорость сгорани  необходимую дл  получени  достаточных огнестойкости и побочного дымовыделени .

Обнаружено, что дополнительна  оболочка позвол ет улучшить функциональные свойства сигареты и в случае использовани  других заменителей скорости сгорани . Обработанную оболочку можно использовать в качетве наружной, а внутреннюю оставить необработанной без ущерба дл  функциональных характеристик сигареты. С тем же успехом может быть использована дополнительна  оболочка с частично обработанной поверхностью.

В любом случае при обработке сигарет замедлителем скорости сгорани , выбранным из группы, включающей лимонную кислоту , цитрат магни , ацетат магни , винную кислоту, уксусную кислоту, сахар, а также

суспензию обезжиренного или сн того .молока, концентраци  этих основных замедлителей скорости сгорани  может быть уменьшена без ущерба дл  функциональ- 5 ных характеристик сигареты, если присутствуют другие агенты, замедл ющие скорость сгорани . Такими пригодными в качестве добавок агентами, замедл ющими скорость сгорани , могут быть первичный кислый 10 фосфат аммони  диаммонийфосфат, суль- фамат аммони  борна  кислота и сульфа- минова  кислота. Например, дл  обработки оболочки стандартной 25-миллиметровой сигареты вместо 22%-ного раствора лимон- 5 ной кислоты можно с тем же результатом (повышение огнестойкости, уменьшение по- .бочного дымовыделени , а также окраска пепла) использовать раствор, содержащий 9% лимонной кислоты и 5% сульфоната 0 аммони . Могут быть также использованы указанные в приведенных ниже примерах комбинации основных замедлителей скорости сгорани  (т.е. лимонной кислоты, цитрата магни , ацетата магни  винной кислоты, 5 уксусной кислоты молочной кислоты, Сахаров , обезжиренного и сн того молока).

Пример 106. Оболочку сигареты Уинстон Лайте целиком обработали водным 12%-ным раствором лимонной 0 кислоты и8%-ным раствором сахарозы. Полученное в результате такой обработки замедление скорости сгорани  позволило уменьшить длину табачного стержн  на 10 мм, т.е. вместо стержн  длиной 53 мм ис- 5 пользовать стержень длиной 43 мм, и увеличить на 10мм длину фильтра, т.е. с 22 до 32 мм. Вместо 8 зат жек, реализуемых на исходной сигарете, полученной сигареты хватило на 10 зат жек. Сигарета выдержала испыта- 0 ние на огнестойкость. Побочное дымо- выделение оказалось почти незаметным. Окраска пепла, объем зат жки и функциональные свойства не отличались от таковых дл  исходной сигареты. Нова  сигарета ока- 5 залась м гче на вкус. Врем  свободного горени  полученной сигареты составило около 3 мм/мин, в то врем  как дл  исходной сигареты это врем  было равно 5,3 мм/мин. Замедление составило 43% 0 при желаемом значении 40%.

Пример 107. Еще одну оболочку сигареты Уинстон Лайте целиком обработали водным раствором, содержащим 3% цитрата магни  12,2% лимонной кислоты. 5 Така  сигарета имела малое побочное ды- мовыделение и удовлетворительную огнестойкость . Табачный стержень был на 15 мм короче, чем в стандартной сигарете Уинстон Лайте, а фильтр - на 15 мм длиннее. Окраска пепла, объем зат жки и функциональные характеристики не отличались от таковых дл  стандартной сигареты, Врем  свободного горени  составило около 3 мин, а линейна  скорость сгорани  1,7 мм/мин. Пример 108. Из сигареты Ротмэн фильтр кинг удалили табак, а поверхность пустой оболочки цедиком покрыли слоем смеси водьг с 4,2% обезжиренного сухого молока и 2,34% пудры сахарозы, дали бумаге высохнуть и снова набили оболочку табаком . Длина табачного стержн  составила 58 мм, а длина фильтра с мундштуком - 22 мм. Вес сухой бумаги увеличилс  на 5 мг. Сигарета имела удовлетворительные функциональные характеристики при сохранении нормального цвета бумаги, котора  приобрела легкий гл нец и несколько повышенную жесткость. Пепел оказалс  достаточно прочным и хорошо стр хивалс . Сигарета показала превосходную огнестойкость - при испытани х на огнестойкость на испытуемой хлопчатобумажной ткани осталось лишь п тно. Сигареты хватило на 14 зат жек, тогда как необработанна  сигарета расходовалась всего лишь за 11 зат жек. Врем  статического свободного горени  составило 6-8 мин. Значительно уменьшено побочное дымовыделение. Содержание дегт  не превышало такого в исходной сигарете, но на вкус обработанна  сигарета оказалась более м гкой и не такой горькой.

Дл  обработки приемлемы также смеси обезжиренного сухого молока с другими са- харами, например мальтозой. Уменьшение выхода дегт  достигаетс  путем использовани  перфорированной или пористой бумаги или удлиненного за счет табачного

стержн  фильтра. Укороченный на 5-10 мм табачный стержень обеспечивает нормальное число зат жек, т.е. 11.

Возможность использовани  более короткого табачного стержн  и удлиненного фильтра, продемонстрированна  в трех последних примерах, относитс  к любым сигаретам с замедленной линейной скоростью сгорани , полученной за счет обработки или

использовани  специальной оболочки. Хот  замедление скорости сгорани  в р де случаев приводит к увеличению количества дегт , выход дегт  можно свести до обычного уровн  и даже уменьшить путем удлинени 

фильтра. Дополнительное уменьшение выхода дегт  достигаетс  обработкой только участка поверхности.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сигарета, содержаща  порцию табака,

   заключенную в оболочку из папиросной бумаги, имеющей наполнитель и массу 10- 35 г/м .отличающа с  тем, что, с целью повышени  огнестойкости и сокращени  образовани  вредных веществ путем

   уменьшени  потока табачного дыма, используема  дл  оболочки папиросна  бумага имеет пористость по Грейнеру не менее 50 с и содержание наполнител  15-20% от общей массы бумаги или часть оболочки покрыта веществом, выбранным из группы, включающей лимонную кислоту, цитрат магни , ацетат магни , винную кислоту, уксусную кислоту, молочную кислоту, сахар, суспензию нежирного молока или сн того

   молока, а используема  дл  оболочки папиросна  бумага имеет пористость по Грейнеру 10-40 с и содержание наполнител  22-35%.

   Таблица1

   Таблица 2

   Таблица 3

   Таблица 4

   Таблица 5

   Таблица 6

   Таблица 7