SU1837815A3 - Изделие для курения (его варианты). - Google Patents

Description

Изобретение относится к изделиям для |дния, таким как сигареты, и в частности к таким изделиям для курения, которые имеют источник тепла и физически отделенные от негз средства, образующие аэрозоль.

Настоящее изобретение относится к сигаретам и другим изделиям для курения, котор>1е включают топливный элемент (т.е. источник тепла), размещенный, во взаимосвязи путем теплообмена с физически отделен средствами. В наиболее предпочтительном изделии для курения состав и конфигурация топ/ жен для но йспользовать тепло, создаваемое этим топливным элементом. По существу, в предпочт| пропорция тепла, производимого сгорающим кур ными аэрозоль-образующими ивного элемента, также как и распололетопливного элемента внутри изделия сурения, таковы, чтобы очень зффективительном изделии для курения высокая топливным элементом, передается аэрозоль-образующим средством для создания аэрозоля. Изделия для курения согласно настоящему изобретению также включают табак в какой-либо форме.

В одном случае предпочтительное изделие для курения согласно настоящему изобретению включает (!) выпрессованный горючий топливный элемент или источник тепла, размещенный внутри изделия для курения так, чтобы ось экструзии этого топливного элемента была практически перпендикулярной к продольной оси изделия для курения, (И) физически отделенные азрозоль-образующие средства, включающие по крайней мере один аэрозолеобразующий материал, и (iii) средства для закрепления, удержания или поддерживания топливного элемента внутри изделия для курения.

В другом случае предпочтителдьное изделие для курения согласно настоящему

1837815 АЗ изобретению включает в себя (I) разделенный на участки в продольном направлении горючий топливный элемент, (II) физически отделенные аэрозоль-образующие средства, включающие по крайней мере один аэрозолеобразующий материал, (III) средства для закрепления, удержания или поддерживания топливного элемента внутри изделия для курения, и (IV) средства для заключения по крайней мере части продольной периферии топливного элемента так, чтобы ограничить количество атмосферного. кислорода, который контактирует с топливным элементом, когда топливный элемент горит во время· использования (т.е. элемент ограждения). Обычно элемент ограждения способен передавать тепло от горящего топливного элемента к аэрозоль-образующим средствам.

Изделие для курения, в одном случае, включает в себя короткий, предпочтительно углеродсодержащий, горючий топливный » элемент или источник тепла. Обычно топливный элемент имеет разделенную на участки в продольном направлении конструкцию, такую, что только отрезок или часть его длины предназначен для горения, и отрезок или участок его длины служит в качестве основания, которое позволяет закреплению топливного элемента на место внутри изделия для курения. Предпочтительный топливный элемент включает в себя изолирующий отрезок или участок, расположенный между его участками сгорания и основанием. Предпочтительный отрезок изолирования имеет как периферию в поперечном состоянии, так и площадь поперечного сечения, которые меньше площади основания. Предпочтительный изоляционный участок имеет площадь поперечного сечения, и в некоторых обстоятельствах периферию поперечного сечения, которые меньше соответствующих значений сгорающего отрезка.

Типичный топливный элемент имеет общую длину, до сгорания, менее, чем примерно 20 мм, а длина участка, предназначенного для сгорания, менее, чем примерно15мм. Предпочтительные топливные элементы выполнены с разделением непрерывного экструдата на длины и используются так, что ось экструдирования топливного элемента практически перпендикулярна продольной оси изделия для курения, в которое введен топливный элемент.

В отношении некоторых признаков настоящего изобретения топливный элемент включает в себя по крайней мере одно полое пространство, проходящее сквозь него в на правлении, поперечном к продольной оси изделия для курения, в которое включен данный топливный элемент. Согласно другим признакам настоящего изобретения топливный элемент включает в себя по крайней мере один канал для прохождения воздушного потока (например, по крайней мере одно полое пространство), вытянутый сквозь него в направлении, параллельном продольной оси изделия для курения, в которое включен данный топливный элемент, и канал для прохождения воздушного потока может проходить сквозь центральную область топливного элемента и/или в виде пазов вдоль периферии топливного элемента.

Изделие для курения включает в себя удерживающие средства для удерживания топливного элемента в нужном положении внутри него. Удерживающие средства находятся в контакте с топливным элементом и закрепляют.этот топливный элемент в нужном положении внутри изделия для курения. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, удерживающий элемент занимает основание топливного элемента, служащее таким образом для удерживания топливного элемента надежно . на месте, Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, удерживающее средство снабжено волокнистым материа-, лом (например, стекловолокном или смесью табачный наполнитель/стекловолокно), собранной вместе или измельченной печечной бумагой для сигарет, собранной вместе или измельченной угольной бумагой или наполнителем из изрубленного табака, который контактирует на значительной длине продольную периферию топливного элемента, и разделеннай на участки в продольном направлении структура топлив-’ ного элемента в сочетании с контактом ограничивающего материала с продольной периферией топливного элемента обеспечивает удержание этого топливного элемента надежно на месте внутри волокнистого материала, бумажного или табачного разрезанного наполнителя.

Изделие для курения включает аэрозоль-образующее средство; физически отделенное от топливного элемента и продольно размещенное в нем. Аэрозольобразующее средство включает подложку и по крайней мере один аэрозолеобразующий материал. Предпочтительное средство для образования аэрозоля включает аэрозолеобразующий материал, такой как табак в каком-либо виде (например, уплотненные гранулы из табака, табачный экстракт или табачная пыль) и другие аэрозолеобразующие материалы (например, глицерин и/или ароматизирующие табак вещества, такие как какао, лакрица и различные виды саха)а). Аэрозолеобразующий материал обычно находится на носителе, таком как собрания бумага, собранная пачечная бумага для I сигарет или стабильный к теплу носитель например, шарики из глинозема). Когда но:итель представляет собой материал типа )умаги, является в наивысшей степени |редпочтительно, чтобы такой носитель был >азмещен с интервалом относительно топ1ИВНОГО элемента.

Изделие для курения, в отношении одного признака, включает элемент ограждения, который предпочтительно представляет собой теплопроводящий эле10 мент для переноса тепла, созданного сгорающей частью топливного элемента, и аэрозоль-образующему средству. По существу проводящий элемент находится во вза- 20 рмоотношении теплообмена, и п редпочтительно находится во взаимоотношении теплообмена теплопроводностью, с носителем, на котором располагается аэро3|Оль-образующий материал. Элемент ограждения радиально размещен с зазором относительно продольной периферии топливного элемента. Обычно элемент ограждения находится в контакте с (I) участком аэрозоль-образующего средства, и с (II) частою удерживающего элемента. Предпочтительно, элемент ограждения радиально P н cl н • азмещен с зазором относительно продольI эй наружной периферии топливного элеента; по крайней мере на части длины горающего участка топливного элемента, и ί эходится в контакте с аэрозол ь-образуюцим средством. По существу топливный элемент и элемент ограждения образуют канал прохода воздушного потока, и воздух, п дотягиваемый сквозь этот канал, нагревает ся.

Топливный элемент термически изолирован от других участков или компонентов изделия для курения, Под этим понимается , что сгорающий участок топливного элен>нта является объектом регулируемой пори тепла (т.е. отвода тепла), в частности в результате переноса тепла путем теплопровсдности, на другие участки или компоненизделия для курения. Термическая тс Μι

Tdi ^ТЧ изоляция топливного элемента желательна, в частности во время периодов тлеющего огня, когда изделие для курения не испытывает воздёйствия затяжки, с тем, чтобы топливный элемент не погас сам по себе как результат отвода тепла к другим участкам изделия для курения.

I Предпочтительное изделие для курения содержит мундштук для подачи аэрозоля в рот курильщика. Обычно мундштук имеет общую трубчатую форму и содержит рулончик табачного рубленного наполнителя и фильтрующий элемент.

В данном случае используется выражение аэрозоль в том смысле, что он включает пары, газы, частицы и тому подобное, как видимые, так и невидимые, и в особенности компоненты, воспринимаемые курильщиком как подобные дыму, образуемые воздействием тепла, образуемого топливным элементом, на материалы, содержащиеся внутри аэрозоль-образующего средства, или в другом месте в изделии для курения.

При использовании в данном случае выражение углеродсодержащий обозначает содержащий в основе углерод.

На фиг, 1 показан продольный вид в разрезе сигареты согласно настоящему изобретению; на фиг. 2 - продольный вид в разрезе сигареты, изображенной на фиг. 1, но повернутой на 90° вокруг продольной оси сигареты; на фиг. 3 - радиальный вид в поперечном сечении сигареты, показанной на фиг. 1, выполненном вдоль линий 3-3 на фиг. 1; на фиг. 4 - вид в перспективе в разобранном состоянии несобранного топливного элемента и компонентов удерживающего элемента сигареты, показанной на фиг. 1 и 2; на фиг. 5 - вид в перспективе собранного топливного элемента и компонентов удерживающего элемента сигареты, показанной на фиг. 1 и 2; на фиг, 6 - продольный вид в разрезе сигареты согласно настоящему изобретению; на фиг. 7 - продольный вид в разрезе сигареты, изображенной на фиг. 6, но повернутой на 90° относительно продольной оси сигареты; на фиг, 8 - продольный вид в разрезе сигареты согласно настоящему изобретению; на фиг. 9 - радиальный вид в поперечном разрезе сигареты, показанной на фиг. 8, выполненном вдоль линий 9-9 на фиг. 8; на фигуры 10-15 - продольные виды показательных топливных элементов для сигарет согласно настоящему изобретению.

Согласно фиг. 1 и 2, вариант выполнения настоящего изобретения имеет форму сигареты 8. Сигарета включает в себя источник тепла или топливный элемент 10, носитель 13, который несет на себе аэрозоль-образующий материал и который расположен позади топливного элемента, элемент ограждения 17, который заключает в себе носитель и радиально имеет зазор вокруг продольной периферии топливного элемента, удерживающий элемент 23, который удерживает надежно топливный элемент на месте внутри сигареты, и трубчатый мундштук 28. Типичная сигарета имеет в общем круглое поперечное сечение и окружность примерно от 20 мм до примерно мм, и длину примерно от 70 мм до примерно 100 мм.

Источник тепла топливного элемента 10, который предпочтительно представляет собой экструдированный углеродсодержащий материал, имеет в общем квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения. Предпочтительный топливный элемент представляет собой разделенный на отрезки топливный элемент, который включает в себя три продольно размещенных участка или отрезка (как показано на фиг. 1), сгорающий участок 30, размещенный вблизи от крайнего горящего конца 31 сигареты, основание или несущий участок 32 на противоположном конце (т.е. со стороны рта) топливного элемента, и изоляционный участок 33, расположенный между сгорающим участком и основанием. Топливный элемент 10 имеет такую форму, что (I) периферии поперечного сечения участка основания 32 больше периферии поперечного сечения изолирующего участка, и (II).изолирующий участок включает в себя по крайней мере одно полое пространство 35., которое проходит поперечно через топливный элемент. Полое пространство действует для уменьшения площади поперечного сечения изолирующего участка и· по существу действует в целях сведения до минимума проведение тепла от сгорающего участка 30 к участку основания 33. В частности, ncyioe пространство 35 действует так, чтобы помочь в (I) обеспечении разделения отрезков сгорания и основания (II) обеспечении выбранной длины, на которую топливный элемент эффективно сгорает, и (111) ^ведении до минимума теплопроводность от сгорающего участка топливного элемента через участок основания топливного элемента к другим областям сигареты. Топливный элемент 10 включает возможные ребристые пазы 37, 38, вытянутые поперек передней поверхности его сгорающей части. Пазы 37. 38 помогают улучшить легкость зажигания топливного элемента. Сгорающий участок и участок основания топливного элемента не имеют никаких вытянутых продольно каналов для прохода воздуха, которые полностью проходили бы сквозь них.

Согласно фиг. 1, 2 и 3, источник тепла или топливный элемент 10 удерживается на месте внутри элемента ограждения 17 с помощью удерживающего элемента 23. включающего участки для захватывания 40, 41 (показаны на фиг. 1 и 3), которые находятся в контакте с отрезком основания 32 топлив ного элемента. Предпочтительно, элемент ограждения представляет собой теплопроводящий патрончик. В наиболее предпочтительном случае удерживающий элемент 23 имеет размеры в поперечном сечении такие, что он (I) надежно входит внутрь патрона 17, предпочтительно фрикционной посадкой, и (II) находится в контакте с патроном в областях 44, 45 (показаны на фиг. 2 и 3) вдоль внутренней поверхности патрончика. Удерживающий элемент также обеспечивает каналы для протока воздуха 47, 48 (показаны на фиг. 1 и 3) для прохождения воздуха, втягиваемого сквозь сигарету. Удерживающий элемент изготовляется из телостойкого материала, такого как тонкий металл (например, алюминий) в листе.

Согласно фиг. 4, топливный элемент 10, который показан как отделенный в продольном плане от удерживающего элемента в форме чашки 23, вводится в удерживающий элемент, предпочтительно так, что участок основания 32 топливного элемента упирается во внутреннюю донную поверхность 49 удерживающего элемента. Как показано на фиг. 4, предпочтительный удерживающий элемент имеет в общем овальную форму поперечного сечения (т.е. две закругленных боковых поверхности и две плоских боковых поверхности). Форма и размеры удерживающего элемента могут быть выбраны так, чтобы обеспечить необходимый канал для потока воздуха через сигарету.

. Согласно фиг. 5, когда топливный элемент 10 (показан частично прозрачным) вводится в чашеобразный удерживающий элемент 23, два участка удерживающего элемента загибаются внутрь так, чтобы образовать участки для захвата 40,41, которые проходят над прилежающими частями отрезка основания топливного элемента.

Вновь обратившись к фиг. 1 и 2, видим, что носитель 13 размещен внутри патрончика 17, который включает (I) открытый конец 50 на одном конце (т.е. в направлении крайнего зажигаемого конца 31) сигареты, и (II) отверстие 52 на противоположном конце (т.е. в направлении конца ко рту) сигареты. Носитель заключен и удерживается внутри сигареты физически разделенным с топливным элементом. Удерживающий элемент 23 также может быть вытянут через тот участок топливного элемента 10 (т.е. задняя лицевая поверхность топливного элемента), который находится напротив носителя 13 с целью (I) обеспечить дополнительно физическое разделение топливного элемента носителя), и (II) удержания носителя на месте внутри патрончика. Предпочтительный удерживающий элемент обеспечивает преграду протоку воздуха и перемещению аэрозольобразующего материала между топливным элементом , и носителем. Номитель может •иметь различные формы. Один или более [типов материала носителя могут быть включены в участок патрончика 17. Например Носитель может включать собранную бумагу Б4, которая несет на себе глицерин и табачный экстракт, заворачивается в окружающий по окружности оберточный материал 155, и размещается смежно с задней торцевой поверхностью удерживающего элемента 23.

Патрончик 17 изготавливается из теплостойкого теплопроводящего материала, такого как тонкий металлический лиот например, алюминиевый). Этот патрончик зыполнен такой формы и расположен так по этношению к топливному элементу 10, что латрончик (I) охватывает продольно длину топливного элемента, и (I I) размещен с зазоjom относительно (например, не в прямом сонтакте) сгорающего участка 30 топливного элемента. Сгорающий участок топливноΌ элемента может быть вытянут.за пределы открытого конца патрончика, может быть тлублен от открытого конца патрончика пли иметь такую протяженность, чтобы быть на одном уровне с открытым концом патюнчика (как показано на фиг. 1). Патрончик открыт на крайнем конце для зажигания си}ареты так, чтобы полностью выставить наружу крайний конец для зажигания лопливного элемента.

Патрончик 17 радиально размещен с засором относительно продольной наружной г юриферии топливного элемента, и по суще(тву не находится ни в каком контакте с Продольной периферией топливного эле»юнта. Таким образом, канал 57 для протока t оздуха образован между продольной наf ужной периферией топливного элемента и теплопроводящим патрончиком. В дополнег ие к этому, конфигурация такова, что тепло, созданное сгорающим участком 30 топливного элемента стремится излучаться радиально с целью нагрева той части патрончика, которая заключает в себя (т.е. схватывает) этот отрезок топливного элемента. Радиальный зазор теплопроводящего патрончика от сгорающего участка топливного эземента предпочтительно такой, что колич т аЬрозоль-образующего материала, излучается из сгорающего топливного элемента к патрончику. Обычно патрончик имеет длину пзимерно от 8 мм до примерно 20 мм, и о дружность примерно от 20 мм до примерно 2 ί мм.

ί зство тепла, достаточное для нагрева носиэля и расположенного на не-м

Патрончик 17 размещен на одном конце трубчатого мундштука 28. Мундштук предпочтительно изготовляется из бумаги, облицованной металлической фольгой, изоляционного керамического материала, литой пластмассы, бумаги с тяжелым весом или аналогичных материалов. Мундштук 28 предпочтительно имеет такую форму и размеры, что патрончик плотно входит внутрь него и может удерживаться на месте с помощью посадки трением. Часть мундштука может окружать или иным образом охватывать часть длины патрончика, или же всю длину патрончика (как показано на фиг. 1 и 2). Возможно, что ряд отверстий 58 или других типов отверстий для входа воздуха предусмотрен сквозь мундштук и патрончик в его области, которая окружает сгорающий участок 30 топливного элемента 10. Размер, число и размещений отверстий могут быть выбраны так, чтобы обеспечить регулируемую подачу кислорода к сгорающему участку топливного элемента во время периода курения.

Внутри трубчатого мундштука 28, позади патрончика 17, расположен отрезок собранной пачечной бумаги для сигарет 60, обернутый охватывающей бумажной оберткой 61. Также внутри мундштука, позади собранной пачечной бумаги для сигарет, размещен рулончик табачного разрезанного наполнителя 62. обернутый охватывающей по окружности бумажной оберткой 63. Также внутри мундштука и размещенный на крайнем ко рту конце сигареты расположен низкоэффективный фильтрующий элемент, содержащий фильтровальный материал 64 (например, собранный сердечник из нетканых полипропиленовых волокон) и охватывающую по окружности обертку 65 пробки. Отрезок собранной пачечной бумаги для сигарет, рулончик табачного разрезанного наполнителя и.фильтрующий элемент могут удерживаться на месте внутри мундштука с помощью плотной фрикционной подгонки или с использованием клея. При необходимости, полое пространство 66 (например, заполняющее длину мундштука примерно на 10 мм или более) может быть предусмотрено между задним концом патрончика 17 и собранной пачечной бумагой 60 для сигарет. Обычно накладная бумага 67 охватывает по окружности концевую область мундштука сигареты. Кроме того, кольцо из перфорационных отверстий 68 для разбавления воздухом может быть предусмотрено вблизи концевой области мундштука сигареты с использованием лазерной технологии или технологии механического перфорирования.

При использовании курильщик поджигает источник тепла или топливный элемент 10 (например, используя зажигалку для сигарет), и сгорающий участок 30 топливного элемента сгорает, производя тепло. Тепло, создаваемое топливным элементом, излучается наружу, нагревая участок патрончика 17, который закрывает или охватывает топливный элемент, и тепло в свою очередь проводится через патрончик к той его части, которая находится в контакте с носителем 13 и аэрозолеобразующим материалом, который на нем расположен. В дополнение к этому, некоторое количество тепла проводится через основание топливного элемента и через удерживающий элемент к носителю и к находящемуся на нем аэрозолеобразующему материалу. Во время затяжки курильщиком, втягиваемый воздух проходит сквозь канал 57 для протока воздуха между топливным элементом и патрончиком, и нагревается при контакте с горячим топливным элементом и нагретым патрончиком. Нагретый втягиваемый воздух затем проходит сквозь каналы 47, 48 для прохода воздуха между удерживающим элементом 23 и патрончиком, и входит в контакт с носителем 13, который находится во взаимоотношении теплообмена с горящим топливным элементом. Полученное тепло, поданное к аэрозолеобразующему материалу воздействует так, чтобы испарить этот материал. Улетучившийся материал внутри теплого втягиваемого воздуха выходит из патрончика сквозь отверстия_е52. Затем втягиваемый воздух и улетучившийся материал охлаждается при прохождении сквозь мундштук. В зависимости от конкретного аэрозолеобразующего материала, затем образуется видимый аэр.озоль. В частности, втягиваемый воздух и улетучившийся материал проходят сквозь собранную пачечную бумагу для сигарет 60, сквозь рулончик табачного разрубленного наполнителя 62, сквозь фильтрующий материал 64 и в рот курильщика. Так как основание не горит во время использования сигареты, а топливный элемент самозатухает после сгорания сгорающего участка, топливный элемент остается надежно в сигарете и не имеет тенденции к смещению за пределы сигареты в ходе использования. Обычно сигарета проявляет тенденцию к самозатуханию, когда горение сгорающей части топливного элемента завершается. Когда топливный элемент самозатухает и более не производит тепла, сигарета выбрасывается.

Согласно фиг. 6 и 7, альтернативный вариант выполнения настоящего изобретения имеет форму сигареты 8, которая подо бна во многих отношениях сигарете, изображенной на фиг. 1, 2 и 3. Сигарета включает оборонный узел 69 поперечного конца, включающий топливный элемент 10, носитель 13, который содержит аэрозолеобразующий материал, элемент ограждения, имеющий форму теплопроводящего патрончика 17, который содержит носитель, и удерживающий элемент, который держит топливный элемент на месте внутри сигареты, Сигарета также включает в себя отдельный трубчатый мундштук 28.

Топливный элемент 10, который предпочтительно включает в себя продольно расположенные участки или отрезки, ограничивается воздухопроницаемым изолиру.ющим материалом 70, таким как стекловолокно. Показательные воздухопроницаемые изоляционные материалы описаны в заявке на Европейский патент № 339.690, на стр. 48-52 публикации Химические и биологические исследования новых опытных образцов сигарет, которые греют вместо сжигания табака. Р.Дж.Рэйнольд Тэбаккоу Ко, (1988), и в патенте США Ns 4.756.318 авторов Клиэрмэн и др., все они включены в настоящее в виде ссылки. Изолирующий материал предпочтительно (I) таков, чтобы втягивающий воздух мог проходить сквозь него, (II) расположен так и имеет такую форму, чтобы способствовать удержанию топливного элемента на месте, и (III) имеет такой характер, что тепло, генерируемое сгорающим топливным элементом, переносится к тому участку патрончика, который радиально имеет зазор относительно топливного элемента.

Продольная наружная периферия патрончика 17 ограничивается изолирующим материалом 72, таким как изолирующее стекловолокно. Изолирующий материал 72 такой, что тепло, генерируемое сгорающим топливным элементом 10 и которое передается патрончику 17, используется для эффективного нагрева аэрозолеобразующего материала аэрозоль-создающего средства. Изолирующий материал ограничен наружной оберткой 74, такой как сигаретная бумага,

Патрончик 17 содержит два типа материалов-носителей. В частности, носитель включает (I) шарики из глинозема 76, которые содержат глицерин и экстракт табака и которые расположены смежно с задней поверхностью удерживающего элемента 23, и (II) собранную бумагу 54, которая не£ёт на себе глицерин и табачный экстракт, которая обмотана ограничивающей бумажной оберткой 55 и которая расположена позади шариков из глинозема. Патрончик может быть гофрированным 78 или деформированным иным образом для содействия в закрепле4ии удерживающего элемента в пределах чужного положения внутри сигареты.

Трубчатый мундштук 23 расположен в отношении торец к торцу со сборочным 7злом переднего конца 69. Предпочтительчо, форма поперечного сечения и размеры лундштука в основном идентичны форме и эазмерам сборочного узла переднего конja. Сборочный узел переднего конца 69 и сдельный мундштук 28 прикреплен друг к , ipyry с использованием охватывающего ма ериала наконечника 67.

Согласно фиг. 8, альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения имеет форму сигареты 8, которая во Многих отношениях подобна сигарете, изораженной на фиг. 1 и 2, носитель 13, который несет на- себе аэрозолеобразующий материал, трубчатый теплопроводящий элемент ограждения 17, в который вставляется топливный элемент, теплопроводящий патрончик 80, расположенный позади топливного элемента и внутри элемента ограждения, и содержащий носитель, и трубчатый мундштук 28.

Топливный элемент 10 имеет в общем круглую форму в радиальном поперечном сечений и включает участок основания 32 и сгорающий участок 30. Окружность участка с снования 32 больше окружности сгорающего участка 30. Предпочтительный топливь ый элемент 10 формируется путем грессования так, чтобы иметь пустотелую 5бласть 82, проходящую от участка основами в направлении к сгорающему элементу, озможно, что ряд каналов для прохождеия воздуха (не показаны) может проходить родольно сквозь топливный элемент. Возюжно, по крайней мере одна пустотелая бласть 83 может проходить в сгорающий унасток топливного элемента, так, что когда трпливный элемент горит при использовали, может образовываться по крайней ме р|е один канал для прохода воздушного пэтока сквозь топливный элемент. Топливн э1й элемент включает по крайней мере паз И1И канал 84, проходящий продольно вдоль наружной периферии сгорающего участка в направлении к участку основания, так. что 3' от канал и пустотелая область 82 соединяются. Таким образом, втягиваемый воздух п юходит сквозь канал 84, в пустотелую область 82 и затем сквозь аэрозолеобразующее средство.

Согласно фиг. 9, сгорающий участок топливного элемента 10 включает пазы 84, 85 и 86, проходящие вдоль его наружной продольной периферии. Другие конфигураrf ции пазов (например, 4 пары пазов, смещенных с интервалами под 90°) могут быть использованы.

Вновь обратившись к фиг. 8, видим, что топливный элемент 10 введен через заднюю часть элемента ограждения 17 таким образом, чтобы участок основания 32 упирался внутрь выступающего буртика или края 88. Тогда носитель 13 размещается внутри патрончика 80, и концы этого патрончика отогнуты внутрь так, чтобы охватить носитель при сохранении входного отверстия 90, и выходного отверстия 92 на каждом конце патрончика. Патрончик затем вводится в заднюю часть элемента ограждения для упора в заднюю часть участка основания топливного элемента. Предпочтительно, внутренние размеры элемента ограждения 17 и внешние размеры патрончика 80 таковы, что патрончик надежно закреплен на месте с помощью посадки трением. По существу, передняя часть патрончика 80 и буртик 88 в элементе ограждения 17 обеспечивает удерживающее средство для удержания топливного элемента 10 надежно на месте внутри сигареты.

На фиг. 10-16 иллюстрируются показательные конфигурации источников тепла или топливных элементов, которые могут быть включены в состав изделий для курения согласно настоящему изобретению, и в частности в сигареты, которые ранее описаны со ссылкой на фиг. 1-7,

Согласно фиг. 10, топливный элемент 10 включает в себя сгорающий участок 30, изолирующий участок 33 и участок основания 32. Изолирующий участок имеет наружные размеры в поперечном сечении такие, которые значительно меньше размеров участка основания. В дополнение к этому, топливный элемент включает в себя множества разрывов 92, расположенных с интервалом продольно вдрль длины сгорающего участка, и проходящие поперечно через топливный элемент.

Согласно фиг. 11, топливный элемент 11 включает в себя пустотелое пространство 35, вытянутое поперечно сквозь топливный элемент. Пустотелое пространство имеет в общем треугольную форму, имея основание, практически параллельное заднему торцу топливного элемента, и кончик, который проходит сквозь сгорающий участок топливного элемента.

Согласно фиг. 12, топливный элемент 10 включает в себя сгорающий отрезок 30 и изолирующий отрезок 33, имеющий идентичные наружные размеры в поперечном сечении, и отрезок основания 32, имеющий периферию в поперечном сечении, которая больше периферии отрезков сгорания и изолирования. Топливный элемент включает в себя пустотелое пространство 35, вытянутое поперечно сквозь изолирующий отрезок и часть'длины отрезка основания.

Согласно фиг. 13, топливный элемент 10 включает в себя пустотелое пространство 35, вытянутое поперечно сквозь изолирующий участок 33, и дополнительное пустотелое пространство 83, вытянутое сквозь длины сгорающего участка, По существу, когда сгорающий участок топливного элемента сгорает во время пользования, сквозь часть топливного элемента образуется продольно вытянутый канал. Таким образом, спустя некоторый период в процессе использования внутри изделия для курения, втягиваемый воздух может проходить сквозь сгорающий топливный элемент (т.е. и, следовательно, нагреваться), и затем проходить к аэрозолеобразующему средству. Способность обеспечить прохождение втягиваемого воздуха сквозь сгорающую часть топливного элемента обеспечивает возрастающую теплопередачу к аэрозолеобразующему средству для образования аэрозоля во время последующих стадий использования изделия для курения. По существу, можно создать топливный элемент, способный обеспечить относительно согласующийся перенос тепла на аэрозолеобразующее средство в течение срока службы топливного элемента.

Согласно фиг. 14, топливный элемент 10 включает в себя сгорающий отрезок 30, отрезок-основание 32 и изолирующий отрезок 33, включающий пустотелое пространство 35, вытянутое сквозь него. Сгорающий отрезок и отрезок-основаниё имеют подобную друг другу форму и по существу каждый конец может быть использован в-качестве сгорающего отрезка или отрезка-основания, в зависимости ют способа, каким· топливный элемент размещен внутри изделия для курения. Топливный элемент также может включать ребристые пазы 37, 38, вытянутые поперек переднего торца сгорающего отрезка, и ребристые пазы 94, 95, вытянутые поперек заднего торца отрезка-основания.

Согласно фиг. 15, топливный элемент 10 подобен топливному элементу, описанному со ссылкой на фиг. 14, за исключением того, что два пустотелых пространства 35, 96 вытянуты поперечно сквозь изолирующий отрезок 33.

Согласно фиг. 16, топливный элемент 10 подобен топливному элементу, описанному со ссылкой на фиг. 14.

Согласно фиг. 17, альтернативный вариант осуществления настоящего изобрете ния имеет форму сигареты 8, которая во многих отношениях подобно сигарете, изображенной на фиг. 1, 2, 6 и 7. Сигарета включает в себя топливный элемент 10, носитель 13, который несет на себе аэрозолеобразующий материал, материал 70, который охватывает всю продольную периферию топливного элемента так, чтобы удерживать топливный элемент на месте, и трубчатый мундштук 28.

Топливный элемент 10 разделен в продольном направлении на отрезки и включает участок основания 32, сгорающий участок 30 и изолирующий участок 33, расположенный между сгорающим участком и участком основания. Топливный элемент 10 имеет такую форму, что окружность участка основания 32 больше окружности участка (например, изолирующего участка 33), смежного с участком основания. Предпочтительно, топливный элемент 10 включает в себя по крайней мере один канал для прохода потока воздуха 98, вытянутый в виде щели или паза вдоль всей длины топливного элемента.

Материал 70, который окружает топливный элемент 10, может меняться. Материал 70 может представлять собой материал, который имеет тенденцию не гореть, или ма-. териал, который легко горит, чтобы обеспечить легкое зажигание изделия для курения. Более предпочтительно, материал 70 является по природе неметаллическим. Примеры подоходящих материалов включают стекловолокно и другие материалы типа по заявке на Европейский патент № 336. 690 и стр. 48-52 публикации фирмы Р.Дж.Рэйнолдс Тэбаккоу Ко, Химические и биологические исследования новых опытных Образцов сигарет, которые выделяют тепло вместо.сжигания табака (1988) Примерами других подходящих материалов являются смеси стекловолокна и табака, такие, как описано в патенте США №4.756.318 авторов Клиэрмэн и др. Примерами других подходящих материалов являются материалы типа собранной плотно бумаги, Материалы измельченной бумаги и материалы типа бумаги, которые спирально обмотаны или обмотаны иным образом вокруг топливного элемента. Подходящие материалы типа бумаги включают в себя обработанную бумагу, бумагу, содержащую углеродсодержащие материалы, содержащую табак бумагу, бумагу из древесной пульпы, сульфатную бумагу, бумагу, содержащую древесную пульпу (карбонат кальция, бумагу, содержа-щую углеродсодержащие материалы, древесную пульпу, табак и наполнители, такие как агломерированные материалы. Матери17 алы типа бумаги могут быть собраны слоями или гофрованы и собраны вокруг топливного элемента, собраны в рулон, с использованием машины для изготовления рулончиков, продаваемой на рынке под мар- 5 кой CU-10 или CU-20 от фирмы Decoufle s.a.r.b., или аппарата, описанного в патенте США № 4 807 809 авторов Прайор и др., обматываться вокруг топливного элемента вокруг продольной оси топливного элемен- 10 та, или представлены в виде продольно вытянутых прядей листа типа бумаги с использованием типов аппаратов, описанных в патенте США № 4 889 143 на имя Прайор и др., который приведен здесь в 15 виде ссылки. Примеры листовых материалов типа бумаги имеются в наличии в виде углеродсодержащей (копировальной) бумаги Р-2540-136-Е и пачечной бумаги для сигарет Р-2674-157 от фирмы Кимберли-Кларк 20 Корп, и предпочтительно продольно вытянутые полосы из таких материалов (например, пряди шириной примерно 1/32 дюйма) вытянуты по длине топливного элемента. Топливный элемент также может быть огра- 25 ничен разрезанным наполнителем из табака (например, резаный наполнитель с табаком трубоогневой сушки, обработанный примерно 2 весовыми процентами карбоната калия). Число и расположение 30 прядей или рисунок собранной- плотно бумаги является достаточно плотным для удерживания, поддерживания или сохранения иным образом топливного элемента внутри сигареты. 35

Материал 70, который окружает топливный элемент. Охватывается бумажной оберткой 101. Такая бамага охватывает всю .длинуматериала70. Примером подходящей Зумажной обертки, которую можно приоб-' 40 зести, является Р-850-63-5 от фирмы Кимзерли-Кларк Корн. Часть длины бумажной 1бертки 101 с вою очередь охватывается торой или наружной бумажной оберткой 03. Примером подходящей наружной бу1ЭЖНОЙ обертки, которая продается, являтся Р-850-61-2 от фирмы Кимберли-Кларк орн.

Вторая оберточная бумага 103, более предпочтительно, представляет собой бу50 магу, которая проявляет склонность к неЕозгоранию (т.е. из-за очень малой гористости и/или из-за химической обработки), и предпочтительно не охватывает бу|иажную обертку 101 на длину примерно от мм до примерно 8 мм, более предпочти тельно примерно от 3 мм до примерно 6 мм, ог крайнего конца прикуривания сигареты. Вторая бумажная обертка 103 также охватывает по крайней мере часть длины трубча45 того мундштука 28, и поэтому действует как материал наконечника. Вторая обертка действует так, чтобы помочь в предотвращении горения топливного элемента до какой-либо значительной степени за пределами его сгорающего отрезка. По существу, топливный элемент проявляет тенденцию к самогашению до сгорания, до любой существенной степени, изолирующего участка.

Носитель 13 расположен позади топливного элемента 10 внутри трубчатого мундштука и установлен с зазором относительно заднего конца топливного элемента так, чтобы иметь между ними воздушное пространство 104. Например, задний конец топливного элемента и передний конец носителя расположены в отдалении примерно от 1 мм до примерно 10 мм, предпочтительно примерно от 2 мм до примерно 5 мм. Носитель предпочтительно включает трубку из собранной вместе или слоеной бумаги 105, короткий отрезок собранное вместе бумага 106, размещенный внутри трубки 105 на конце трубки вблизи от заднего конца топливного элемента, и воздушное пространство 107 позади собранной вместе бумаги 106. Собранная вместе бумага, обеспечивает множество продольно вытянутых каналов для прохода воздуха. Перегородка из собранной вместе бумаги обычно охватывается бумажной оболочкой 55. Внутренняя поверхность трубчатого мундштука предпочтительно покрыта, в особенности в его. области, прилежащей к носителю, материалом, который стремится ограничить количество аэрозолеобразующего материала, который перемещается с носителя 13. Примеры подходящих материалов-этилцеллюлоза (например, которая наносится в виде разбавленного раствора в этаноле) или материал, который имеется на рынке под названием Негсоп 70 от фирмы Геркулес, инк. область мундштука, прилежащая к топливному элементу, и/или область бумажной обертки 101, 103, которые находятся снаружи от отрезка основания топливного элемента, могут быть покрыты водными растворами хлористого кальция или вторичного кислого фосфата аммония с последующей сушкой.

Согласно фиг. 18, топливный элемент 10 включает в себя пазы 98, 108, проходящие вдоль его наружной продольной периферии. Другие конфигурации пазов или каналов, для прохода потока воздуха сквозь топливный элемент могут быть использованы.

Согласно фиг. 19, альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения имеет форму сигареты 8. которая во многом подобна сигарете, изображенной на фиг, 17. Сигарета включает топливный элемент, имеющий полое пространство35, проходящее полностью сквозь него в направлении, поперечном продольной оси сигареты, и проходящее на значительную длину топливного элемента. Часть длины участка основания 32 топливного элемента 10 проходит за пределы ограничивающего материала 70, и таким образом обеспечивает канал для прохода потока воздуха сквозь топливный элемент, в частности после того, как топливный элемент был зажжен. Материал 70 охватывает сгорающий участок и участок изоляции топливного элемента. Однако, при необходимости, часть длины сгорающего участка может простираться за пределы ограничивающего материала 70. Задний конец топливного элемента расположен с зазором относительно носителя 15. Носитель возможно имеет определенные довольно широкие, вытянутые продольно каналы или пазы 110, 112 для прохода потока воздуха.

Согласно фиг. 20, альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения имеет форму сигареты 8, которая подобна во многом сигарете, изображенной на фиг. 17. Участок основания 32 топливного элемента 10 имеет значительно большую окружность, чем окружность как сгорающего, так и изолирующего участков 30, 33, и включает канал для прохода потока воздуха (не показан), проходящий в виде паза вдоль всей длины топливного элемента. Носитель 13 выполнен практически в форме чашки внутри трубчатого мундштука 28 с введением круглой детали из бумаги, имеющей диаметр примерно в 2,5-4 раза больше внутреннего диаметра мундштука, через крайний обращенный ко рту конец мундштука и со сгибанием или изменением формы этой бумаги иным образом до нужной формы внутри мундштука.

Согласно фиг. 21, топливный элемент 10 включает в себя пустотелое пространство 35, вытянутое поперечно сквозь изолирующий участок 33, и каналы для прохода воздушного потока 98, 108, 1 16, 1 17, проходящие в виде пазов вдоль продольной периферии топливного элемента, Такой топливный элемент может быть изготвлен путем механической обработки экструдированного топливного элемента или с помощью технгологии прямого прессования. Такой топливный элемент особенно подходит для применения в типах сигарет, описанных со ссылкой на фиг. 17 и 19.

Изделия для курения согласно.настоящему изобретению включают в себя табак в некоторой форме. Форма табака может меняться, и в конкретное изделие для курения можно вводить более чем одну форму табака. Табак может быть введен в топливный элемент, в аэрозолеобращующее средство и/или размещаться внутри мундштука таким образом, что различные содержащие запах компоненты табака переносятся во втягиваемый аэрозоль, проходящий сквозь мундштук. Тип табака может меняться и включает табак трубоогневой сушки, табаки Бурлей, Мэрилэнд и табаки восточного типа, редкие и деликатесные табаки, также как и их смеси,

Одна форма табака - это скрошенный табак (например, жгуты или волокна табачного наполнителя, имеющие ширину примерно от 1/15 дюйма до 1 /40 дюйма и длину примерно от 1 /4 дюйма до примерно 3 дюймов). Скошенный табак может быть представлен в виде слоистого табака, слоистого табака с разбухшим объемом или со взорванным объемом, обработанных табачных отходов из средних жилок, включающих изрезанные в лапшу или изрезанные вспученные средние жилки, или восстановленного табачного материала. Также могут быть использованы обработанные табаки, такие как описанные в заявке на Европейский патент № 412 768. Восстановленный табачный материал может быть представлен с использованием технологии формования листа отливкой, технологии изготовления бумаги, такой как описана в патенте США № 4 962 774 Томассона и др. и № 4 987 906 Янга и др., или технологии экструдирования, как описано в патенте США № 4 821 749 Тофта и др. Скрошенный табак обычно вводится в сигарету в виде цилиндрического рулончика или заполнения из табачного материала, который оборачивается ограничивающей бумажной оберткой. Скрошенный табак может быть представлен в виде рулончика в бумажной обертке с использованием технологии изготовления сердечника сигареты и аппарата, которые хорошо известны грамотному специалисту в этой области. Скрошенный табак также может быть введен в аэрозолеобразующее средство, при необходимости.

Другая форма табака - это табачная бумага, Например, рулон табачной бумаги, имеющийся на рынке в виде P144-GNA от фирмы Кимберли-Кларк Корп, может быть собран складками в цилиндрический отрезок так, как описано в примере 2 патента США № 4 807 809 Прайора и др. Цилиндрические отрезки собранной складками табач ной бумаги могут быть включены (I) в аэрозолеобразующее средство для использования в качестве носителя для аэрозолеобразующего материала и/или (II) внутри мундштука сигареты. При необходимости, табачная бумага может образовывать внутреннюю прокладку трубчатого мундштука изделия для курения.

Другая форма табака - это мелко измельченный табачный материал. Такая форма табака включает в себя табачную пыль и мелко измельченные листы табака. Обычно мелко измельченный табачный материал размещается на носителе, который размещается внутри аэрозолеобразующего средства. Однако, мелко измельченный табачный материал также может быть включен и в топливный элемент.

Еще одна форма табака - это табачный экстракт. Обычно табачные экстракты получают путем экстракции табачного материала, используя такой растворитель, как вода, двуокись углерода, шестифтористая сера, такой углеводород как гексан или этанол, галоидуглеводород, такой как имеющийся на рынке Фреон, также и другие органические и минеральные растворители. Табачные экстракты могут включать табачные экстракты полученные в распылительной сушилке, лиофилизированные табачные экстракты, масла с табачным ароматом и табачные эссенции. Способы получения подходящих табачных экстрактов описаны в патентах США № 4 506 682 Мюллера и 4 986 286 Робертса и др. и в заявках на Европейсткий патент №№ 326 370 и 338 831. Также полезны ароматизированные табачные составы, такие, какие описаны в заявке на Европейский патент № 374 779. Еще один табачный экстракт получают путем экстрагирования I весовой части скрошенного табака с примерно 6 весовыми частями воды в колонне из нержавеющей стали при окружающей температуре с целью получения водного экстракта табака, имеющего содержание твердого вещества примерно 15 вековых процентов, путем замораживания водного экстракта до замороженного блока, застапливания примерно половины веса завороженного блока, сбора полученной растаявшей воды и экстракта, замораживания собранной таким образом воды и экстракта до замороженного блока, раставливания примерно половины веса замороженного йлока, и сбора полученных растопленной юды и экстракта. Обычно по крайней мере один табачный экстракт содержится на носителе аэрозолеобразующего средства, хоя скрошенный табак, табачная бумага и фильтрующий материал размещены в другом месте внутри сигареты. Кроме того, табачный экстракт может быть включен в топливный элемент.

Изделие для курения согласно настоящему изобретению включает в себя аэрозолеобразующее средство, которое физически отделено от топливного элемента. По существу аэрозолеобразующее средство не смешивается с топливным элементом и не является его частью. Аэ^озолеобразующее средство находится во взаимоотношении теплообмена с топливным элементом, с тем, чтобы тепло, создаваемое сгорающим топливным элементом, передавалось к аэрозолеобразующему средству для нагрева и выпаривания аэрозолеобразующего материала, в частности в периоды затяжек курильщика.

Предпочтительное аэрозолеобразующее средство включает в себя носитель для размещения на нем аэрозолеобразующего материала. Предпочтительные носители удерживают аэрозолеобразующий материал, когда отсутствует использование, и высвобождают аэрозолеобразующий материал во время периода курения.

Один тип носителя имеет форму нетканного листообразного материала или целлюлозного материала, такого как бумага, угольная бумага или табачная бумага. Такой носитель обычно представлен в виде цилиндрического отрезка, включающего разрезанный на волокна, собранный в складки, плиссированный или гофрированный рулончик из материала типа бумаги, заключенный в охватывающую наружную обертку. Ограничивающая наружная обертка предпочтительно представляет собой бумажный материал и может быть бумажным материалом. обработанным так, чтобы ограничитель перемещение аэрозолеобразующего материала к другим частям изделия для курения. При необходимости, ограничивающая наружная обертка может быть металлической (например, алюминиевой) фольгой. Такие цилиндрические отрезки могут быть выполнены из стерженьков, которые изготовляются с использованием оборудования и технологии, описанных в патенте США № 4 807 809 Прайора и др. Бумага, в качестве примера, которая собирается в складки для образования носителей, имеется на рынке в виде MS2408/S538 с фирмы Филтрона Лтд, а также в виде Р-1976-29-5, Р-1976-29-7, Р1976-29-1, Р-1976-29-8 и Р-1976-29-11 от фирмы Кимберли-Кларк Корп. Можно использовать сочетания двух или более бумаг или материалов типа бумаги. В качестве примера табачной бумаги, которая собирается складками для образования носителей.

на рынке имеется марка P144-GNA с фирмы Кимберли-Кларк Корп, а также табачные листовые материалы с углеродным наполнителем. описанные в заявке на Европейский патент № 342 538. который включен в данном случае в виде ссылки. Другой носитель может иметь форму пористой, воздухопроницаемой подушечки, которая получает по принципу фитиля жидкий аэрозолеобразующий материал из контейнера. Листообразный материал, используемый в качестве носителя, может иметь наполнители, имеющие определенные пористые структуры, физически смешанные с ним и/или включенные в него с целью регулирования переноса аэрозолеобразующего материала из носителя. Однако, носители, изготовленные из металлических материалов, и не содержащие металлических материалов, часто предпочитаются.

Другой тип материала носителя - это термически стойкий материал (например, материал, способный выдерживать температуры примерно от 400°С до примерно 600°С без разложения или горения). Примеры таких материалов включают пористые калиброванные угли, графит, угольную пряжу, активированные и неактивированные угли и керамику. Подходящие угольные материалы носителя включают РС-25 и РС-60, предлагаемые фирмой Юнион Карбайд Корп, SGL, предлагаемый фирмой Калгон Карбон Корп, и каталожные номера CFY0204-1, CN-157(HC), CN-210(HC), ACN-21110 и ACN-*157-10 от фирмы Америкэн Кинол Инк, Другие подходящие материалы носителя включают шарики на альфа-глиноземе, предлагаемые к продаже в виде спеченного альфа-глинозема D-2- от фирмы У.Р.Грейс энд Ко, а также материалы для носителя, описанные в патенте США № 5 827 950 Банерджи и др. При необходимости, материал носителя может представлять собой пористый, воздухопроницаемый экструдированный материал. Другой тип носителя имеет форму уплотненных гранул, образованных из угля, табака, смесей угля и табака, смесей глинозема и табака или смесей бумаги и табака. Уплотненные гранулы могут быть изготовлены с использованием Марумеризатора, поставляемого фирмой Фуржи Паудал КК, Япония. См. германский патент № 1 294 351, патент США № Re 27.714 и описание японского патента № 8684/1967.

Более одного типа материала носителя может быть использовано при создании аэрозолеобразующего средства. Например, шарики из глинозема, которые несут на себе аэрозолеобразующий материал, могут быть размещены позади топливного элемента, и цилиндрический сегмент из собранной складками бумаги, несущий аэрозолеобразующий материал, может быть размещен позади шариков из глинозема.

Аэрозолеобразующие средства включают аэрозолеобразующий материал, а аэрозолеобразующий материал находится в отношении теплообмена с топливным элементом. Аэрозолеобразующий материал может иметь жидкую, полутвердую или твердую форму, и обычно он расположен на носителе. Примеры предпочтительных аэрозолеобразующих материалов включают многоатомные спирты (например, глицерин, пропиленгликоль, триэтиленгликоль и тетраэтиленгликоль), сложные алифатические эфиры, моно-, ди- или поли-карбоновых кислот (например, метилстеарат, диметилдоденкандиоат и диметилтетрадекандиоат), Hystar TPF, продаваемый фирмой Лонза, Инк, и тому подобное, также как и их смеси. Например, глицерин, триэтиленгликоль и Hystar TPF могут быть смешаны вместе для образования аэрозолеобразующего материала. Примеры других аэрозолеобразующих материалов включают летучие ароматизирующие вещества и модификаторы запаха табака. Летучие ароматизирующие вещества включают ментол, ванилин, какао, лакрицу, органические кислоты, кукурузную патоку с высоким содержанием сиропа и тому подобное. Различные другие ароматизирующие вещества для изделий для курения определены в публикации Ароматизирование табака для изделий для курения (1972) авторов Леффингвеля и др. и в заявке на Европейский патент № 407 792. Модификаторы аромата табака включают левулиновую кислоту, металлические (например, натриевые,калиевые,кальциевые и магниевые) соли левулиновой кислоты, и тому подобное.

Количество аэрозолеобразующего материала, который используется на каждое изделие для курения, может меняться и зависит от таких факторов, как компоненты аэрозолеобразующего материала и состав конкретного носителя, который несет на себе аэрозолеобразующий материал. Обычно количество аэрозолеобразующего материала. используемое на каждое изделие для курения, находится в пределах от примерно 20 мг до примерно 200 мг, предпочтительно примерно от 35 мг до примерно 125 мг. Когда используют носители из бумаги или типа бумаги, предпочитают, чтобы все аэрозолеобразующего материала,который находится на этом носителе, был примерно от 2 до примерно 4 раз больше сухого веса материала носителя.

Изделие для курения согласно настоящему изобретению включает в себя источник тепла, который генерирует тепло, достаточное для выпаривания аэрозолеобращующего материала в составе аэрозолеобразующих средств. Предпочтительный источник тепла или топливный элемент из готовляется из горючего материала таким образом, чтобы плотность топливного элемента была,выше примерно 0,5 г/см³, часто примерно 0,7 г/см³ или более, часто примерно 1 г/см³ или более, иногда примерно

1,5 г/см³ или более, но обычно менее, чем примерно 2 г/см³. Наряду с этим, топливный элемент обычно имеет длину, до сжигания, менее, чем примерно 20 мм, часто менее, чем примерно 15 мм и часто менее, мем примерно 10 мм.

В высшей степени предпочтительный топливный элемент имеет сегментированную структуру. Такой топливный элемент сконструирован так, чтобы при использовании изделия для курения, в которое введен данный топливный элемент, (I) часть длины топливного элемента имела возможность ,1ля сгорания, и (II) остающаяся продольная часть топливного элемента не сгорает. Часть топливного элемента, которая предназначена для оставления несгоревшей, может обладать такой характеристикой как результат таких факторов, как (I) выбор состава этой части топливного элемента, (II) общая форма конфигурации топливного < лемента. (Ill) размещение топливного элемента внутри изделия для курения, и (IV) способ, с помощью которого топливный элемент закреплен внутри изделия для курег ия. Предпочтительный разделенный на сегменты топливный элемент включает в cell я (I) сгорающий участок для генерирования тепла, (II) несгорающий участок, включающий основание или опорный участок, и (111) изолирующий участок, расположенный ь ежду сгорающим участком и участком основания. Предпочтительный сегментированный топливный элемент также разработан так и имеет такую конфигурацию, чтобы это тепло не передавалось легко о г сгорающего участка топливного элемента к •Ml

Д участки изделия для курения регулируется, и И элемент не проявлял склонности к самотуц

Д сгорающего участка топливного элемента составляет примерно от 2 мм до примерно несгорающему участку топливного элеента. По существу передача тепла провочмостью от топливного элемента на другие

I предпочтительно сведена к минимуму, .с ёлью того, чтобы сгорающий топливный ению втечение нормальных периодов безымного горения. Обычно длина мм, предпочтительно от примерно 4 мм до примерно 8 мм, до сгорания. Обычно длина участка основания топливного элемента составляет примерно от 1 мм до при5 мерно 3 мм. Обычно длина изолирующего участка топливного элемента доходит примерно до 10 мм, предпочтительно до примерно 8 мм.

Предпочтительный топливный элемент 10 имеет радиальное или поперечное сечение таким образом, что две его противолежащих стороны практически параллельны одна другой. Также предпочтительными сегментированными топливными элементами яв15 ляются такие, что форма поперечного сечения каждого элемента, и в частности, элемента основания, обычно квадратная, прямоугольная или в форме параллелепипеда (т.е. каждый сегмент топливного элемен20 та имеет четыре стороны, вытянутые вдоль длины топливного элемента, и каждая пара противоположных сторон практически параллельна друг другу),

Максимальные размеры поперечного 25 сечения топливного элемента могут меняться, но они таковы, что сгорающий участок топливного элемента не контактирует с элементом ограждения, который охватывает эту часть топливного элемента. Обычно сго30 рающий участок топливного элемента расположен примерно на расстоянии от 0,2 до примерно 2 мм. но предпочтительно не менее 1 мм примерно от элемента ограждения, Типичный сгорающий участок топливного 35 элемента имеет площадь поперечного сечения примерно от 10 мм² до примерно 25 мм². Типичный участок основания топливного элемента имеет площадь поперечного сечения примерно от 15 мм² до 40 примерно 30 мм². Хотя желательно, чтобы размеры поперечного сечения изолирующего участка топливного элемента были минимально возможными, обычный изолирующий участок имеет площадь попе45 речного сечения примерно от 5 мм² до примерно 10 мм².

Состав горючего материала топливного элемента может меняться. Предпочтительные топливные элементы содержат углерод, 50 и в высшей степени предпочтительные топливные элементы состоят из углеродсодёржащих материалов. Предпочтительные углеродсодержащие материалы имеют содержание углерода выше примерно 60 весо55 вых процентов, более предпочтительно выше примерно 75 весовых процентов. Ароматизирующие вещества, табачные экстракты, наполнители (например, глины или карбонат кальция), горючие добавки (например, хлористый натрий для улучшения горе ния тлением и действия в качестве замедлителя тления), модифицирующие горение вещества (например, карбонат калия для регулирования восплапеняемости). связующие вещества и тому подобное, могут быть включены в состав топливного элемента, Примерные составы предпочтительных углеродсодержащих топливных элементов описаны в патентах США №№ 4 714 08 Банерджи и др., 4 756 318 Клиэрмэна и др. и 4 881 556 Клиэрмэна и др., также как и в заявках на Европейский патент №№ 236 992 и 407 792, которые включены сюда в виде ссылки. Другие топливные элементы могут быть предусмотрены из измельченного табачного материала, гомогенизиоованного табачного материала, термообработанных или обработанных пиролизом табачных материалов, целлюлозных материалов, модифицированных целлюлозных материалов и тому подобное. Примеры материалов приведены в патентах США №№ 4 347 855 Ленцилотти и др., 3 931 824 Миано и др,, 3 885 574 Борсвика и др. и 4 008 723 Борсвика и др., также как и в публикации Ситтига Заменители табака фирма Нойес Дэйтэ Корп. (1976) Примерами углеродсодержащих материалов являются угли из ореховой скорлупы, такие как углероды РХС, имеющиеся на рынке под названием РСВ, и экспериментальные углероды, имеющиеся в продаже в виде Партии В-11030-САС-5, В-11250-САС115, и 089-А12-САС-45 от фирмы Калгон Карбон Корп.

Топливные элементы для изделий для курения согласно настоящему изобретению желательно подвергаются формованию, механической обработке, формуются под давлением или экструдируются до получения нужной формы. Формование топливные элементы могут иметь каналы, или пазы или полые области. Предпочтительные экструдированные углеродсодержащие топливные элементы могут быть приготовлены путем смешивания до 95 частей углеродсодержащего материала, до 20 частей связующего и до 20 частей табака (например, табачной пыли и/или табачного экстракта) с достаточным количеством воды для получения пасты, имеющей тугую тестоподобную консистенцию. Паста затем может экструдироваться с использованием поршневого, шнекового или плунжерного экструдера для получения экструдата требуемой формы, имеющей требуемое количество сквозных каналов или пустотелых полостей. Экструдат может пропускаться сквозь пару зубчатых или желобчатых валиков с целью отпечатывания пазов (поперечно или продольно относительно оси экструдирования экструдата) с равномерными интервалами, с тем, чтобы создать особый вид поверхности на выбранных поверхностях идущего последним топливного элемента. Экструдат затем может быть высушен до низкого содержания влаги, обычно в пределах от примерно 2 до примерно 7 весовых процентов. Затем непрерывная длина экструдера разрезается или подразделяется иным образом с равномерными интервалами для получения множества отдельных топливных элементов.

По существу можно получить топливный элемент, имеющий ось экструдирования, которая перпендикулярна (т.е. скорее, чем параллельна) к продольной оси изделия для курения, в которое в конце концов данный топливный элемент вставляется. При желании совместно могут экструдироваться различные типы материалов для получения топливных элементов, имеющих сгорающие участки и участки основания, которые имеют различные составы. Например, (I) участки основания и изолирующий топливного элемента могут быть составлены из материала, имеющего меньшую склонность к сгоранию. чему у материала, который используется для получения сгорающего участка топливного элемента, или (II) крайний конец для зажигания топливного элемента может состоять из материала, имеющего крайне высокую склонность к горению, с тем, чтобы усилить легкость зажигания данного топливного элемента.

Элемент ограждения изготовляется из теплостойкого материала. Элемент ограждения предпочтительно представляет собой теплопроводящий элемент, и обычно состоит из полосы или фольги из металлического листа. Обычно толщина проводящего элемента находится в пределах от примерно 0,01 мм до примерно 0,2 мм. Толщина, форма и/или тип Материала, используемого для изготовления теплопроводящего элемента, может меняться с целью получения желательной степени передачи тепла к аэрозолеобращующему материалу. Предпочтительный теплопроводящий элемент изготовляют из тонкого алюминиевого листа. Теплопроводящий элемент (I) может иметь конструкцию в виде одной детали или изготовляться из двух или более отрезков, или (II) изготовляться из одного или более теплопроводящих материалов.

Теплопроводящий элемент предпочтительно проходит на по крайней мере части длинного сгорающего участка топливного элемента, и образует контейнер, который заключает в себе аэрозолеобразующий ма

18 териал. Теплопроводящий элемент радиально расположен с зазором относительно значительной части длины сгорающей части топливного элемента и может проходить за пределы переднего горящего конца топливного элемента. В большинстве наиболее предпочтительных вариантов осуществления, теплопроводящий элемент размещен с зазором относительно сгорающего участка топливного элемента, также как и от изолирующей части и части основания топливного элемента (т.е. топливный элемент физически изолирован от теплопроводящего элемента). По существу, передача тепла теплопроводностью от топливного элемента к теплопроводящему элементу (и следовательно к аэрозолеобразующим средствам) регулируется и предпочтительно сводится к минимуму.

Предпочтительно топливный элемент устанавливается внутри изделия для курения так, чтобы сгорающий участок топливного элемента был термически изолирован от теплоотводящих компонентов изделия для курения. Кроме того, топливный элемент расположен внутри изделия для курения так, чтобы топливный элемент испытывал ограниченную или регулируемую подачу кислорода в течение процесса горения. По существу в высшей степени предпочтительно использовать небольшие топливные элементы с малым весом, которые быстро нагреваются, горят достаточно для поддержания рабочей температуры (и следовательно, не подвергаются самогашению), и выделяют достаточно тепла для получения аэрозоля в течение периода, когда производится затяжка через изделие для сурения. Радиальный зазор между сгорающим участком топливного элемента и теплопроводящим элементом находится достаточно близко, в результате чего тепло, создаваемое сгорающим топливным элементом, передаются излучением на теплойроводящий элемент. Однако, радиальный цазор между сгорающим участком топливного элемента и теплопроводящим элементом таков, что сгорающий участок получает достаточную подачу кислорода для топливного элемента с целью поддержания тления е течение периода нормального использоЕ ания изделия для курения. В дополнение к этому, топливный элемент и теплопроводящий элемент предпочтительно расположеьы так, что втягиваемый воздух, гроходящий сквозь канал для протока воздуха между топливным элементом и теплогроводящим элементом, нагревается, Обеспечивая таким образом конвекционный цагрев аэрозолеобразующего средства.

'·(’

Расположение с зазором и-ή’ κοη<{·ηι урлаия топливного элемента и теп.яопроводящего элемента могут быть выбраны так. чтобы обеспечить требуемое количество передачи тепла конвекцией. В качестве альтернативы, втягиваемый воздух может проходить сквозь канал для прохода потока воздуха, образованный внутри теплопроводящего элемента так, что втягиваемый воздух нагревается, когда он проходит сквозь этот канал к аэрозолеобразующему средству. При необходимости, теплопроводящий элемент может иметь такую конфигурацию, что втягиваемый воздух проходит по извилистому пути до и/или во время контакта с аэрозолеобразующим материалом.

Удерживающие средства могут меняться по форме и составу. Однако, удерживающие средства наиболее предпочтительно изготовляются из тонкого металлического листа, который легко может быть деформирован так. чтобы (I) удерживать надежно топливный элемент на месте, и (II) оставаться в нужном положении внутри изделия для курения. В предпочтительных вариантах осуществления удерживающий элемент действует как физический барьер между топливным элементом и аэрозолеобразующим материалом внутри аэрозолеобразующего средства. В наиболее предпочтительных вариантах осуществления, удерживающее средство обеспечивает воздухонепроницаемый барьер между задней поверхностью топливного элемента и аэрозолеобразующим средством. По существу, перемещение аэрозолеобразующего материала в топливный элемент сведено до минимума. В предпочтительных вариантах осуществления, регулируемый зазор между одной или более областей между удерживающим элементом и теплопроводящим элементом позволяет втягиваемому воздуху протягиваться сквозь топливо и в аэрозолеобразующее средство (т.е. по крайней мере один канал для прохода воздуха предусмотрен). При необходимости, сквозные каналы или щели могут быть образованы в задней поверхности удерживающего средства для прохода воздушного потока, или же удерживающий элемент может быть деформирован или разрезан вдоль для обеспечения надежного удержания топливного элемента, также как и для соответствующего канала прохода воздуха.

Хотя и менее предпочтительно, удерживающее средство может быть изготовлено из ряда проводов или из проволочной сетки. Проволока может быть придана такая форма, чтобы зажать основание топливного элемента, также, как и чтобы удержать топливный элемент на месте внутри изделия для курения. Выбор конкретной проволоки, также как и выбранная конфигурация проволоки, с тем, чтобы топливный элемент надежно удерживался на месте внутри изделия для курения, будет очевиден для специалиста в данной области. Один конец проволоки может быть заформирован в топливный элемент, в противоположный конец проволоки может быть использован для закрепления топливного элемента на месте внутри изделия. При желании несколько проволок может быть протянуто насквозь и/или вокруг топливного элемента для закрепления топливного элемента на месте. В качестве альтернативы, несколько проволочек может проходить сквозь стойкий к горению участок совместно экструдированного топливного элемента с целью удержания топливного элемента надежно на месте. Такие совместно экструдированные топливные элементы включают в себя сгорающий участок для создания тепла и стойкую к горению часть, вытянутый поперечно или продольно сквозь топливный элемент, через который проходит проволочное удерживающее средство. По существу можно удерживать топливный элемент внутри изделия для курения, как до пользования, так и при горении топливного элемента при пользовании. Обычно топливные элементы экструдируют со сквозными каналами, проходящими сквозь них с тем, чтобы проволоки, которые образуют удерживающий элемент должным образом, могли пропускаться сквозь топливный элемент в целях удержания топливного элемента на месте. Удерживающие элементы, изготовляемые из тонких металлических проволочек или проволочной сетки, обеспечивают хорошую тепловую изоляцию топливного элемента, так как тонкие проволочки стремятся не проводить большие количества тепла с большой эффективностью к другим компонентам изделия для курения. Изделие для курения, имеющее удерживающий элемент из проволоки или из проволочной сетки, может в виде варианта содержать перфорированную торцевую чашку, которая проходит за выступающий горящий конец изделия для курения.

В большинстве вариантов осуществления настоящего изобретения теплопроводящий патрончик, который содержит носитель и аэрозолеобразующий материал, прикреплен к мундштуку, хотя выбрасываемый топливный элемент и патрончик могут использоваться с отдельным мундштуком, таким как повторно используемый мундштук. Вставляемая в рот часть обеспечивает канал, который служит для перемещения выпаренного аэрозолеобразующего материала в рот курильщика, и также может сообщать дополнительный аромат выпаренным аэрозолеобразующим материалом. Обычно длина вставляемой в рот части находится в пределах от 40 мм до примерно 85 мм. Обычно длина вставляемой в рот части такова, что (I) сгорающий участок топливного элемента и горячий теплопроводящий элемент удерживаются в удалении от рта и пальцев курильщика, и (II) горячие улетучившиеся аэрозолеобразующие материалы имеют достаточно времени для охлаждения до достижения рта курильщика. Часто в высшей степени желательно создавать полое пространство внутри вставляемой в рот детали непосредственно позади аэрозолеобразующего средства. Например, полое пространство, проходящее по крайней мере на расстоянии примерно 10 мм вдоль длины изделия для курения, предусмотрено непосредственно позади аэрозолеобразующего средства и впереди любого скрошенного табака, табачной бумаги или фильтрующих сегментов.

Подходящие части для вставления в рот обычно являются инертными по отношению к аэрозолеобразующему материалу, создают минимальную потерю аэрозоля как результат конденсации или фильтрации, и способны выдерживать температуры, возникающие в ходе использования изделия для курения. Образцовые вставляемые в рот части включают пластифицированные трубки из ацетата целлюлозы, такие, какие можно приобрести под маркой SCS-1 у фирмы Американ Филтрона Корп, полиимидные трубки, предлагаемые в виде Kapton от фирмы Э.И.ДюПонт де Немур, картон или трубки из тяжелой бумаги, и бумажные трубки со слоем из алюминиевой фольги.

Общая длина изделия для курения, или любой его части, может быть обернута в сигаретную бумагу. Предпочтительные виды бумаги, которые охватывают теплопроводящий участок, представляют собой бумаги, обработанные не оставляющими следов на губах материалами, и такие виды бумаги будут очевидны для специалиста в данной области. Элемент не должен свободно гореть во время курения курительного изделия, должен иметь управляемые тлеющие свойства и должен образовывать серую золу. Известная сигаретная бумага описана в патенте США № 4779.631 на имя Дюрошера и др. и в Европейской патентной заявке № 304.766. Пригодная оберточная бумага классифицирована как Р1961-152. Р1961

124 и Р1224-63, выпускаемой фирмой Кимэерли-Кларк Корп.

Окантовочная бумага может ограничивать крайний конец курительного изделия, которое вводится в рот курильщика. Соотзетствующие типы бумаги являются непоэистыми оконтовочными.

Отрезок собранной в складки табачной |умаги может быть введен во вставляемую рот часть. Такой отрезок может быть разещен непосредственно позади теплопроодящего элемента, который содержит эрозолеобразующий материал. Отрезок из збранной в складки угольной бумаги может ыть включен во вставляемую в рот часть, в астности с целью внесения аромата ментоа в аэрозоль. Подходящие отрезки из гольной бумаги описаны в заявке на Европейский патент № 342.538. При необходимости, отрезок, включающий в себя собранный в складкисердечник из нетканного полипропилена или полиэфира в тесномконтакте с водорастворимым табачным экстрактом, может быть введен во вставляемую рот часть.

Вставляемый в рот конец изделия для курения предпочтительно включает в себя ильтрующий элемент или наконечник, в астности по причинам эстетики. Предпочлтельные фильтрующие элементы пред4 ч т сгавляют собой фильтрующие элементы с н п аэрозоля. Подходящие фильтрующие матеP п п л изкой эффективностью, которые не преятствуют в значительной степени выходу малы включают в себя малоэффективную |аклю из ацетата целлюлозы или полипромлена, перегородчатые или полученные в 1тьевой форме полипропиленовые материалы или собранные в складки сердечники из ;этканых полипропиленовых материалов. Подходящие фильтрующие элементы могут быть получены путем собирания в складки нетканого полипропиленового сердечника, имеющегося на рынке в виде PP-1OO-F от фирмы Кимберли-Кларк Корп. с использованием аппарата для приготовления фильтрующего сердечника в примере 1 патента США 4 807 809 Прайора и др.

Изделия для курения согласно настоящему изобретению способны обеспечивать по крайней мере примерно от 6 до примерно 10 затяжек, при курении в условиях FTC. Условия курения FTC представляют собой of ъем затяжки в 35 мм в течение 2 секунд, с интервалом в 58 секунд тления. Типичный топливный элемент предпочтительного изделия для курения согласно настоящему изобретению создает менее примерно 300 калорий, предпочтительно в пределах примерно от 200 до примерно 250 калорий, ког

I да изделие выкуривается при условиях курения FTC. Во время периода, когда выкуривается предпочтительное изделие для курения, по крайней мере 40 процентов.

предпочтительно по крайней мере примерно 65 процентов, более предпочтительно по крайней мере примерно 75 процентов тепла, производимого сгорающим топливным элементом, используется для нагрева аэро10 золеобразующих средств и для последовательного образования аэрозоля для выдачи аэрозоля в главном потоке.

Предпочтительные горючие топливные элементы создают температуры от пример15 но 400°С до примерно 850°С, более предпочтительно примерно от 400°С до примерно 700°С. Из-за относительно низких температур и относительно малых количеств тепла, генерируемого пред20 почтительными топливными элементами, типичные изделия для курения, включающие такие топливные элементы, выделяют менее, чем примерно 10 мг, предпочтительно менее, чем примерно 5 мг, 25 и более предпочтительно менее, чем примерно 2 мг окиси углерода, при курении в условиях курения FTC.

Предпочтительные изделия для курения согласно настоящему изобретению способ30 ны выдавать по крайней мере около 0,6 мг аэрозоля, замеряемого как влажный суммарный материал в виде частиц (ВСМЧ), в течение первых 3 затяжек, при курении в условиях курения FTC. Кроме того, предпоч35 тительные изделия для курения выделяют в среднем не менее примерно 0,2 мг ВСМЧ на затяжку, в течение по крайней мере 6 затяжек. предпочтительно по крайней мере примерно 10 затяжек, при курении в условиях 40 курения FTC. В высшей степени предпочтительные изделия для курения выделяют по крайней мере примерно 5 мг ВСМЧ на по крайней мере 10 затяжек, при курении в условиях курения FTC.

Аэрозоль, произведенный предпочтительными изделиями для курения согласно настоящему изобретению, является химически простым, состоящим главным образом из воздуха, воды, окислов углерода, аэрозо50 леобразователя, любых требуемых ароматизирующих веществ или других требуемых летучих материалов, и следовых количеств других материалов.

ВСМЧ, производимый определенными 55 предпочтительными изделиями для курения согласно настоящему изобретению, имеет малую или нулевую измеряемую мутагенную активность, при замере с помощью теста Эймса (т.е. существует малое или незначительное взаимоотношение реакции на дозу между ВСМЧ, полученными от предпочтительных сигарет согласно настоящему изобретению, и числом ревертантов, отмечаемых в стандартных тестовых микроорганизмах, подвергаемых воздействию таких продуктов). Согласно предлагающим тест Эймса, значительная реакция в зависимости от дозы указывает на наличие мутагенных материалов в тестируемых продуктах. См. Ames, et al. Mut.Res.31: 347-364 (1975) Nagao etal, Mut.Res. 42 : 335 (1977).

Нижеследующие примеры примедены с целью дальнейшей иллюстрации различных вариантов выполнения данного изобретения, но они не должны истолковываться как ограничивающие его объем, Если не указано иное, все части и проценты являются весовыми.

Пример 1. Сигареты изображенного на фиг. 1 типа изготовляют следующим образом.

Изготовление топливного элемента. Сегментированный топливный элемент имеет основание, изолирующий и сгорающий участки, и общую длину примерно 7 мм. Продольная длина участка основания составляет примерно 2 мм, продольная длина изолирующего участка составляет примерно 2 мм и продольная длина сгорающего участка составляет примерно 3 мм. Форма поперечного сечения участка основания является прямоугольной, а участок основания имеет примерно 4 мм в ширину и примерно 5,4 мм в высоту. Форма поперечного сечения изолирующего участка является квадратной, и изолирующий участок имеет примерно 4 мм в ширину и примерно 4 мм в высоту. Форма поперечного сечения сгорающего участка является квадратной, и сгорающий участок имеет примерно 4 мм в высоту и примерно 4 мм в ширину. Топливный элемент включает в себя пустотелое пространство, имеющее прямоугольную форму, вытянутое примерно на 2,5 мм продольно и на 2,2 мм в поперечном направлении. Пустотелое пространство размещено в 3 мм от переднего торца топливного элемента и проходит в сторону конца основания топливного элемента. Два паза шириной 0,4 мм и глубиной 1 мм проходят через передний торец топливного элемента. Топливный элемент весит примерно 117 мг и имеет плотность примерно 1,8 г/см³, что определяется с использованием гелиевого пикнометра. Нет продольно проходящих каналов для прохода воздуха полностью сквозь сгорающий участок или участок основания топливного элемента.

Топливный элемент получают путем экструдирования пасты из табачной пыли, угля из сердцевины твердого дерева й связующего из карбоксиметилцеллюлозы, имеющейся на рынке под маркой Hercules

7HFSCMC от фирмы Гернулес Инк.

Уголь из сердцевины твердого дерева готовят обугливанием не содержащего талька сорта крафт-бумаги из твердого дерева Больших канадских прерий под азотным защитным слоем, с увеличением температуры ступенчатым образом в достаточной степени для того, чтобы свести к минимуму окисление бумаги, до конечной температуры обугливания не менее 750°С. Полученный угольный материал охлаждают под азотом до ниже чем 35°С и затем размалывают до мелкого порошка, имеющего средний размер частиц примерно от 4 до примерно 8 микрон диаметром.

Примерно 74 части мелко измельченного в порошок угля из твердой древесины смешивают с примерно 20 частями мелкой табачной пыли и с примерно 6 частями связующего из натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и с достаточным количеством воды для получения смеси, имеющей форму тугой тестообразной пасты,

Топливные элементы экструдируют из пасты с использованием поршневого экструдера. Получаемый экструдер сушится воздухом. Затем экструдат разрезают на отрезки длиной по 4 мм, получая таким образом множество топливных элементов.

Удерживающий элемент для топливного элемента.

Небольшая чашечка изготовляется из алюминиемого листа с глубокой вытяжкой, имеющего толщину примерно 0,004 дюйма. Чашечка имеет герметизированные стороны и дно и имеет открытый вверх. Высота чашечки примерно 2,9 мм. Две стороны чашечки параллельны одна другой, в результате чего ширина чашечки составляет примерно 6,5 мм. Две стороны чашечки являются круглыми, в результате чего максимальная ширина чашечки составляет примерно 7,5 мм.

Топливный элемент размещен в чашечке так, что торцевая поверхность основания топливного элемента остается на внутренней донной поверхности чашечки. Поверхность основания топливного элемента параллельна оси экструдирования топливного элемента (т.е. ось экструдирования топливного элемента перпендикулярна продольной оси основной сигареты). Параллельные стороны чашечки затем сгибаются над участками передней поверхности соответствующих отрезков основания топливного элемента с тем, чтобы удерживать ыадежно топливный элемент на месте внутри чашечки.

Теплопроводящий патрончик и аэрозоеобразующее средство.

Цилиндрический патрончик изготовля- 5 ют из алюминиевого листа глубокой вытяжки, имеющего толщину примерно 0,004 дюйма. Патрончик имеет круглую форму пог еречного сечения, имеющего внутренний диаметр примерно 7,2 мм. Один конец патрончика открыт, а другой конец загерметизирован, и отверстие диаметром примерно

1,5 мм пробито сквозь донную поверхность гатрончика. Патрончик имеет длину примерно 14 мм.

В патрончик помещено325 мгаэрозолесбраюзующего материала и носитель для ьего. Носитель и аэрозолеобращующий материал включают примерно 3,7 процента Фруктозы, примерно 11 процентов высушенного распылением водного экстракта табака в порошковой форме, примерно 20 процентов глицерина, примерно 0,1 процента масла с шоколадным ароматом и приN ерно api ви, ¢: п πι ззванием метода ВЕТ, и имеют размер от

65,2 процента шариков из ильфа-глинозема. имеющихся на рынке в нде спеченного альфа-глинозема D-2 от ирмы У.Р.Грэйс энд Ко. Шарики имеют тощадь поверхности примерно 4 м²/г до |римерно 8 м²/г, что определено с исполь30 до +20 меш (США).

В патрончик вводится удерживающий э лемент, так что топливный элемент, удерживаемый на месте удерживающим элементом, вытянут примерно на 1 мм за пределы вредней части патрончика. Удерживаю35

Д| п

и,ий элемент крепко удерживается на месте в тутри патрончика с помощью посадки трением.

Мундштук и сборные сигареты. Трубка Д1иной примерно 78 мм и диаметром при1эрно7,7 мм готовится из рулончика бумаги шириной примерно 27 мм. Бумага представляет собой мундштучную бумагу в 76 фунтов, имеющую толщину примерно 0,012 ойма и поставляемую фирмой Симпсон Пзйпэ Ко. Бумагу формируют в виде трубки путем соединения внахлестку бумаги с использованием этиленвинилацетатного клея ни водной основе.

В один конец бумажной трубочки вводится патрончик, так чтобы передняя повер- х) ость топливного элемента была на одном yf овне с передним концом бумажной трубки. В результате этого ось экструдирования тспливного элемента перпендикулярна продольной оси сигареты. Патрончик удерживается на месте надежно внутри бумаж ной трубочки с помощью фрикционной посадки.

В противоположный конец бумажной трубочки вводится цилиндрический фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент имеет длину примерно 10 мм и окружность примерно 24 мм. Фильтрующий элемент получают с использованием известной технологии изготовления фильтров из пакли из ацетата целлюлозы (8,0 денье на нить, 40.000 денье в сумме). и из окружающей обертки для бумажной пробки.

Сигарету прикуривают, и она выделяет видимый аэрозоль и табачный аромат (т.е. улетучившиеся компоненты табака) при всех затяжках, которых бывает примерно

10.

П р и м е р 2. Сигареты типа, изображенного на фиг. 1, изготовляют в основном как. описано в примере 1, за исключением того, что используют следующие топливные элементы:

Разделенный на отрезки топливный элемент имеет участок основания, изолирующий и сгорающий участки; и общую длину примерно 7 мм. Топливный элемент имеет форму, в общем показанную на фиг. 11. Продольная длина участка основания составляет примерно 2 мм, продольная длина изолирующего участка равна примерно 2 мм, а продольная часть сгорающего участка равна примерно 3 мм. Форма поперечного сечения участка основания является прямоугольной, и участок основания имеет примерно 5,6 мм в высоту и примерно 4 мм в ширину. Наружные размеры поперечного сечения изолирующего участка возврастают от сгорающего участка к участку основания. Форма поперечного сечения сгорающего участка является квадратной, и сгорающий участок имеет примерно 4 мм высоты и примерно 4 мм ширины. Топливный элемент включает пустотелое пространство, имеющее треугольную форму, вытянутое продольно на 2,5 мм и 2,2 мм поперечно. Наконечник треугольного полого пространства размещен в 3 мм от передней поверхности топливного элемента и вытянут в направлении конца основания топливного элемента. Топливный элемент весит примерно 109 мг, и имеет плотность примерно 1,8 г/см³, что определяют используя гелиевый пикнометр. Нет продольно проходящих каналов для прохождения воздуха, проходящих сквозь сгорающий участок или участок основания топливного элемента.

Топливный элемент получают экструдированием пасты из табачной пыли, угля из сердцевины твердой древесины и связующего из натриевой соли карбоксиметилцел люлозы, имеющегося на рынке в виде Hercules 7HFSCMC от фирмы Геркулес Инк.

Уголь из сердцевины твердой древесины получают как описано в примере 1.

Примерно 90 частей мелко измельченного в порошок угля из твердой древесины смешивают с примерно 10 частями связующего из натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и с достаточным количеством воды для получения смеси, имеющей форму тугой тестообразной пасты.

Топливные элементы экстрагируют из этой пасты, используя поршневой экструдер. Полученный экструдат сушат на воздухе. Затем экструдат разрезают на отрезки длиной примерно 4 мм, в результате чего получают множество топливных элементов.

Сигарету выкуривают в условиях курения FTC. Сигарета выделяет примерно 0,7 мг глицерина в течение первых 3 затяжек и примерно 0,8 мг глицерина в течение вторых 3 затяжек. Сигарета выделяет видимых аэрозоль и аромат табака при всех затяжках в течение примерно 13 затяжек. Сигарета проявляет падение давления примерно 65 мм водяного столба при 17,5 см³/сек протоке воздуха, что замеряется с помощью испытательной установки для фильтров фильтрона (модели CTS), поставляемой фирмой Фильтрона Инструменте энд Отомейшн Лтд,

Пример 3. Сигареты изготовляют как описано в Примере 2, за исключением того, что применяют следующие материалы носителя и аэрозолеобразующий материал:

Патрончик содержит два отрезка материалов носителя, Один отрезок, расположенный непосредственно позади удерживающего элемента, состоит из примерно 140 мг шариков из глинозема и аэрозолеобразующего материала, описанных в Примере 1. Второй отрезок, расположенный позади шариков из глинозема, состоит из глицерина, содержащегося в собранной в складки бумаге, завернутой в бумажную обертку. Собранная в складки бумага имеет общую цилиндрическую форму и имеет длину примерно 3,3 мм и окружность примерно 23,2 мм. Продольная ось цилиндрического бумажного носителя параллельна продольной оси сигареты. Собранная в складки бумага поставляется в виде MS2408/S538 от фирмы Фильтрона Лтд, и собирается в складки в сегмент, весящий примерно 25 мг. К собранной 8 складки бумаге добавляют примерно 45 мг глицерина.

Сигарету прикуривают, и она выделяет видимый аэрозоль и аромат табака (т.е, улетучившиеся компоненты табака) при всех затяжках в течение примерно 13 затяжек.

Сигарета демонстрирует падение давления примерно в 90 мм водяного столба при

17,5 см³/сек, используя устройство, описанное в Примере 2.

Пример 4. Сигареты типа, изображенного на фиг. 17, изготовляют следующим образом.

Изготовление топливного элемента. Разделенный на участки топливный элемент 10 имеет участок основания, изолирующий и сгорающий участки, и общую длину примерно 14 мм. Продольная длина участка основания составляет примерно 3 мм, продольная длина изолирующего участка равна пример15 но 8 мм и продольная длина сгорающего участка равна примерно 3 мм. Форма поперечного сечения участка основания круглая, и участок основания имеет примерно 4,5 мм в диаметре. Изолирующий участок является 20 обычно прямоугольным по форме поперечного сечения, и изолирующий участок имеет ширину примерно 4,5 мм и толщину примерно 2 мм. Форма поперечного сечения сгорающего участка круглая, и сгорающий 25 участок имеет примерно 4,5 мм в диаметре.

Топливный элемент включает 2 паза, выпол ненных вдоль всей длины топливного эле мента, располагающихся на каждой стороне топливного элемента примерно на 180° порознь, Каждый паз имеет примерно 0,75 мм в ширину и примерно 1,5 мм в глубину. Топливный элемент весит примерно 163 мг и имеет плотность примерно 163 мг и имеет плотность примерно 1,8 г/см³, что опреде ляют с использованием гелиевого пикно метра.

Топливный элемент получают путем экструдирования пасты из табачной пыли, угля из сердцевины твердой древесины и 40 связующего из двунатриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, поставляемого в виде Неге le 7НХГСМС от фирмы Геркулес Инк.

Уголь из сердцевины твердой древесины получают обычно как описано в примере 45 1, и размалывают до мелкого порошка, имеющего средний размер частиц примерно от 10 до примерно 14 микрон диаметром.

Примерно 72 части мелко измельченного в порошок угля из твердой древесины 50 смешивают с примерно 20 частями мелкой табачной пыли и примерно с 8 частями связующего из двунатриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и с достаточным количеством воды для получения смеси, имеющей форму 55 тугой тестообразной пасты. Табачная пыль приготовляется размалыванием на шаровой дробилке скрошенного табака типа Американская смесь до размера частиц примерно 12 микрон диаметром,

Топливные элементы экструдируют из ртой пасты, используя поршневой экструдер. Ось экструдирования экструдата тако!а, что ось экструзии полученного опливного элемента параллельна продольой оси сигареты, в которую вставляется опливный элемент. Экструдат экструдируют так, что 2 паза проходят вдоль его длины. Полученный экструдат сушат воздухом. Затем высушенный экструдат разрезают на отрезки длиной 14 мм, посредством чего ;^олучают множество топливных элементов, опливные элементы механически обрабаывают, используя алмазный отрезной диск ля получения изолирующего отрезка. ] Получение переднего конца.Топливный элемент охватывают стекловолокном типа, описанного на стр. 48-52 Chemical and Biological Studies of Nav Cigarette Prototypes Phat Heat Instead of Born Tobacco (Химические и биологические исследования новых опытных образцов сигарет, которые нагревают вместо сжигания табака), публикация фирмы Р.Дж.Рейнолдс Тобакко Ко, (1988) Стекловолокно в свою очередь охватывается бумажной оберткой, имеющейся на рынке в виде Р-850-63-5, от фирмы Кимберли-Кларк Корп, с тем, чтобы получить цилиндр, имеющий открытые концы для прохода сквозь них воздуха, длиной 30 примерно 14 мм и с окружностью примерно 7 ,5 мм.

Приготовление носителя. Сердечник из собранной в складки фильтрующей бумаги, |меющийся на рынке в виде MS2408/S538 ог фирмы Филтрона Лтд, размёзается до сргмента, имеющего длину примерно 5 мм, длина примерно в 3 мм и диаметр примери но в 3 мм пробивается в нем через центр отрезка. Этот отрезок имеет сухой вес примерно 55 мг, и примерно 125 мг глицерина Д юбавляют к носителю.

Мундштук сигареты. Трубка длиной пэимерно 63 мм и диаметром примерно 7,5 |М готовится из бумажной ленты шириной зимерно 27 мм. Бумага представляет соб зй бумагу для мундштуков 76 фунтов, имещую толщину примерно 0,012 дюйма, и вставляется от фирмы Симпсон Пэйпэ Ко. га бумага формируется в виде трубки пу35

1О|1 п Э том соединения внахлестку этой бумаги с использованием клея из этиленвинилацетат<1 на основе воды. Внутреннюю поверхность трубки покрывают средством Негсоп 70 от фирмы Геркулес Инк, примерно 10 мм в трубку, и дают высохнуть. Затем внутреннюю поверхность с нанесенным покрытием трубки покрывают водным раствором хлористого кальция и дают высохнуть.

В конец бумажной трубки с покрытием на конце вводят носитель таким образом, что передняя поверхность носителя находится примерно в 3 мм от переднего конца бумажной трубочки. Носитель надежно удерживается в трубочке из бумаги фрикционной подгонкой.

В противоположный конец трубочки вводят отрезок длиной в 10 мм скрошенного табака, обернутый в бумажную обертку. Этот отрезок вводят в трубочку так, что задний конец этого отрезка находится примерно на 10 мм от крайнего обращенного ко рту конца трубочки.

В конец бумажной трубочки, противоположный носителю, вводят цилиндрический фильтрующий элемент так, чтобы упираться в отрезок скрошенного табака. Фильтрующий элемент имеет длину примерно 10 мм и окружность примерно 24 мм. Фильтрующий элемент готовят используя известную технологию изготовления фильтра из пакли из ацетата целлюлозы (0,8 денье на филамент, 40.000 общий денье), пластифицированный с использованием триацетина, и охватывающую бумажную обертку.пробки.

Сборка сигареты. Вводимая в рот часть и передний конец устанавливаются встык, упираясь друг в друга, так. что передняя поверхность носителя расположена примерно в 3 мм от задней поверхности топливного элемента. Передний конец и вставляемые в рот части удерживаются вместе с помощью охватывающей бумажной обертки, которая действует как бумага для наконечника. Бумажная обертка представляет собой малопористую бумагу и имеется на рынке в виде Р-850-61-2 от фирмы Кимберли-Кларк Корп, и охватывает по всей длине деталь переднего конца, за исключением примерно 3 мм длины детали переднего конца на ее крайнем конце для прикуривания.

Сигарета не содержит металлического теплопроводящего патрончика, не содержит металлических удерживающих средств и не содержит металлических компонентов в носителе. Топливный элемент прочно удерживается на месте внутри сигареты с помощью изолирующих стекловолокон, которые охватывают топливный элемент.

Сигарету прикуривают, и тна выделяют видимый аэрозоль и аромат табака (т.е. улетучившиеся компоненты табака) на всех затяжках в продолжение примерно 10 затяжек. Топливный элемент горит до примерно той его области, где сгорающий участок встречается с изолирующим участком, и сигарета затухает сама по себе.

Пример 5. Сигареты изготовляют как описано в примере 4, за исключением того, что используют нижеследующую конфигурацию и материалы носителя:

Носитель имеет практически те же самые размеры, что и описанные в примере 4, за исключением того, что участок, имеющий длину примерно 5 мм, представлен в виде трубочки из намотанной бумаги, имеющейся на рынке в виде Р-1981-152 от фирмы Кимберли-Кларк Корп, и внутренний отрезок, имеющий длину примерно 2 мм и диаметр примерно 3 мм, получают путем собирания в складки бумаги, имеющейся на рынке в виде Р-780-63-5 от фирмы Кимберли-Кларк Корп.

Деталь последнего конца получают путем охватывания топливный элемент и стекловолокно бумагой, имеющейся на рынке в виде Р-850-63-5 от фирмы Кимберли-Кларк Корп, и затем путем ее охватывания бумагой, имеющейся на рынке в виде Р-850-61-2 от фирмы Кимберли-Кларк Корп, за исключением примерно на длину в 3 мм детали на переднем конце на ее самом крайнем конце для зажигания.

Трубочка из бумаги для мундштука от фирмы Симпсон Пэйпэ Ко, имеющая длину примерно 74 мм, вводится поверх детали переднего конца, так, чтобы оставить наружу передние 3 мм детали переднего конца, и удерживается на месте фрикционной посадкой. Внутреннюю поверхность трубочки покрывают, используя материал и технологию из примера 4. Носитель располагают внутри трубочки так, что задняя поверхность топливного элемента и передняя поверхность носителя находится примерно на 33 мм в отделении.

Остальные компоненты сигареты выполняют практически так, как описаны в примере 4.

Сигарету, закуривают, и она выделяет видимый аэрозоль и аромат табака (т.е. улетучившиеся табачные компоненты) при всех затяжках в продолжение примерно 10 затяжек. Топливный элемент горит примерно до его зоны, где сгорающий участок встречается с изолирующим, и сигарета гаснет сама по себе.

Claims (15)

1. Формула изобретения

   1. Изделие для курения, содержащее горючий топливный элемент: физически отделенное от него средство, создающее аэрозоль, удерживающее средство, мундштук и табак, отличающееся тем, что, с целью эффективного использования тепла, создаваемого топливным элементом, последний разделен в продольном направлении на сгорающий участок, участок основания и расположенный между ними изоляционный участок, а удерживающее средство выполнено с возможностью контактирования с участком основания топливного элемента для закрепления его в заданном положении внутри изделия.
2. 2. Изделие поп. 1,отличающееся тем, что средство, создающее аэрозоль, расположено продольно к топливному элементу.
3. 3. Изделие поп. 1,отличающееся тем, что имеет ограждение, радиально расположенное с зазором относительно продольной наружной периферии сгорающего участка топливного элемента.
4. 4. Изделие по пп. 1-3, отличающеес я тем, что длина топливного элемента не менее 20 мм.
5. 5. Изделие по пп. 1-3, отличающеес я тем, что топливный элемент включает по меньшей мере одну поперечно расположенную полость.
6. 6. Изделие поп. 1,отличающееся тем, что длина сгорающего участка составляет 4-15 мм, длина участка основания 1-3 мм, а длина изолирующего участка не более 5мм.^:
7. 7. Изделие по п.1, отличающееся тем, что средство, создающее аэрозоль, включает подложку, несущую образующий аэрозоль материал, табак представляет собой табачный экстракт, расположенный на подложке.
8. 8. Изделие для курения, содержащее мундштук, табак, топливный элемент и физически отделенное от него средство, образующее аэрозоль, отличающееся тем, что топливный элемент выполнен экструдированным и расположен внутри изделия так, что ось экструдирования перпендикулярна к продольной оси изделия, в последнем установлено удерживающее средство для закрепления топливного элемента в заданном положении.
9. 9. Изделие по п. 8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что экструдированный топливный элемент разделен в продольном направлении на сгорающий участок и участок основания.
10. 10. Изделие по п. 9, отличающееся тем, что топливный элемент включает изоляционный участок, расположенный между сгорающим участком и участком основания.
11. 11. Изделие по п. 8, от л и ч а ю щеес я тем, что средство, создающее аэрозоль, расположено продольно к топливному элементу.
12. 12. Изделие по пп. 9 и 10, о т л и чающееся тем, что имеет ограждение, радиально расположенное с зазором относи

    18378'15 тельно продольной наружной периферии сгорающего участка топливного элемента.
13. 13. Изделие по пп. 8-10, отличающееся тем, что длина топливного элемента не более 20 мм.
14. 14. Изделие по пп. 8-10, отличающееся тем, что топливный элемент вклю чает по меньшей мере одну поперечно расположенную полость.
15. 15. Изделие по п. 8, отличающееся тем, что среде-т-во, создающее аэрозоль, вклю5 чает подложку, несущую образующий аэрозоль материал, табак представляет собой табачный экстракт и расположен на подложке.

    5В 44 23 13 17 52 60 61 28 68

    Фиг-2. ^θ

    ФИГ. 15

    ФИГ.5

    ФИГ. 9

    Ф ИГ. 10

    ФИГ. II

    Pei дактор

    Заказ 2876

    ФИ Г. 12 ФИГ. 13