Сигарета

(19) П ) 1)5 А 2401 с А ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕНТ ие относится к табачной пров именно к сигаретам, в кото- выполнена огнестойкой, что ньшить побочное дымовыдеИзобретен мышленности, рых оболочка позволяет уме ление.Целью иэо огнестойкости вредных веще табачного дым ртения является повышение и сокращение образования тв путем уменьшения потока ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится ктабачной промышленности, а именно к сигаретам, в которых оболочка выполнена огнестойкой, чтопозволяет уменьшить побочное дымовыделение. Целью изобретения являетсяповышение огнестойкости и сокращениеобразования вредных веществ путем уменьСигарета содержит порцию табака, заключенного в оболочку из папиросной бумаги, имеющей наполнитель и массу10-35 г/м .Используемая для оболочки папиросная бумага имеет пористость по Грейнеру не менее 50 с и содержание наполнителя 15-22% от общей массы бумаги, при этом часть оболочки покрыта веществом иэ группы, включающей лимонную кислоту, цитрат магния, ацетат магния, винную кислоту, уксусную кислоту, молочную кислоту, сахар,шения потока табачного дыма. Сигарета содержит порцию табака, заключенную в оболочку из папиросной бумаги, имеющей наполнитель и массу 10-35 г/м, может быть использована бумага с пористостью не менее 50 с и содержанием наполнителя 15-20% от общей массы бумаги, или часть оболочки может быть покрыта веществом, выбранным из группы, включающей лимонную кислоту, цитрат магния, ацетат магния, винную кислоту, уксусную кислоту, молочную кислоту, сахар, суспензию нежирного или снятого молока, а используемая для оболочки папиросная бумага иметь пористость по Грейнеру 10-40 с и содержание наполнителя 22-35%. 7 табл. суспензию нежирного молока или снятого молока, или снабжена дополнительной оболочкой из папиросной бумаги с пористостью по Грейнеру 10-40 с и содержанием наполнителя 22-35%,Сигарета с оболочкой из такой бумаги обнаруживает превосходную огне- стойкость, Если уронить ее на испытуемый матрас, он может обуглиться, но сигарета не вызовет ни тления, ни возгорания и погаснет сама собой.Ниже приведены четыре примера исполнения сигарет с оболочкой для табака иэ папиросной бумаги с малой пористостью и низким содержанием наполнителя, В каждом примере указана масса бумаги, включая наполнитель (карбонат кальция), в граммах на кв,метр; пористость по Грейнеру в секундахПример 1Масса, г/м 27 СаСОз,% 18,5 Пористость, с 501664112 20 40 Таблица 1 Диапазони име н.,Вещество, замедляющее скорость Концентрация, ф сго ания Пример Молочная кислота Лимонная кислотаЦират магния Ацетат магния Винная кислота Укс сная кислота 7 8 9.10 11 12 1 -30 1-10 1-10 1-5 1-27 1-20 нальные характеристики не отличались от таковых для стандартной сигареты, Время свободного горения составило около 3 мин, а линейная скорость сгорания 1,7 мм/мин.П р и м е р 108. Из сигареты "Ротмэн фильтр кинг" удалили табак, а поверхность пустой оболочки целиком покрыли слоем смеси воды с 4,2; обезжиренного сухого молока и 2,34 пудры сахарозы, дали бумаге высохнуть и снова набили оболочку табаком, Длина табачного стержня составила 58 мм, а длина фильтра с мундштуком - 22 мм. Вес сухой бумаги увеличился на 5 мг. Сигарета имела удовлетворительные функциональные характеристики при сохранении нормального цвета бумаги, которая приобрела легкий глянец и несколько повышенную жесткость. Пепел оказался достаточно прочным и хорошо стряхивался, Сигарета показала превосходную огне- стойкость - при испытаниях на огнестойкость на испытуемой хлопчатобумажной ткани осталось лишь пятно. Сигареты хватило на 14 затяжек, тогда как необработанная сигарета расходовалась всего лишь за 11 затяжек. Время статического свободного горения составило 6-8 мин. Значительно уменьшено побочное дымовыделение. Содержание дегтя не превышало такого в исходной сигарете, но на вкус обработанная сигарета оказалась более мягкой и не такой горькой.Для обработки приемлемы также смеси обезжиренного сухого молока с другйми сахарами, например мальтозой. Уменьшение выхода дегтя достигается путем использования перфорированной или пористой бумаги или удлиненного эа счет табачного стержня фильтра, Укороченный на 5-10 ммтабачный стержень обеспечивает нормальное числа затяжек, т,е. 11,Возможность использования более ко 5 роткого табачного стержня и удлиненногофильтра, продемонстрированная в трех последних примерах, относится к любым сигаретам с замедленной линейной скоростьюсгорания, полученной за счет обработки или10 использования специальной оболочки. Хотязамедление скорости сгорания в ряде случаев приводит к увеличению количества дегтя, выход дегтя можно свести до обычногоуровня и даже уменьшить путем удлинения15 фильтра. Дополнительное уменьшение выхода дегтя достигается обработкой толькоучастка поверхности,Формула изобретенияСигарета, содержащая порцию табака,20 заключенную в оболочку из папироснойбумаги, имеющей наполнитель и массу 1035 гм, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с2целью повышения огнестойкости и сокращения образования вредных веществ путем25 уменьшения потока табачного дыма, используемая для оболочки папиросная бумага имеет пористость по Грейнеру не менее50 с и содержание наполнителя 15-20 оь отобщей массы бумаги или часть оболочки по 30 крыта веществом, выбранным из группы,включающей лимонную кислоту, цитратмагния, ацетат магния, винную кислоту,уксусную кислоту, молочную кислоту, сахар,суспензию нежирного молока или снятого35 молока, а используемая для оболочки папиросная бумага имеет пористость по Грейнеру 10-40 с и содержание наполнителя22-35,21 1664112 22 Таблица 2 Недостатки Испытание на огнестойкостьПобочное дымовы- деление Концентрация,Замедлитель Пример Нет Нет Да Нет Да Да 2829 30 33 Молочная кислота 13 14 15 1 б То же ИНет Да Нет Нет Да Нет Да Нет Да Да 9,913,0 12,2 13,323.5 28,117 18 19 20 21 22 Лимонная кислота То же еНет Да Нет Нет Да ет Да Нет- Да Нет Да й Нет иДа Нет Да и Ацетвт магния То жеДаи Нет Да Нет м Нет Да Нет ДаДа Нет Да Нет Нет Да Нет Да 35,0 41,2 13,0 16,7 23,0 33,3 42 43 44 45 46 47 Уксусная кислота То же 59,511 1 48 49 Таблица 3 Минимальная концентрация для значительного уменьшения побочного дымовыделе- ния Замедлитель скорости сгоранияна пустой гильзе на пустой гильзена сигарете на сигарете 30 23 10 46 53 23 13,0 10,2 6,5 15,0 30,0 11,1 13,0 10,2 6,5 15,0 35,0 11,1 29 13 5 22 15 16 Молочная кислотаЛимонная кислотаЦитрат магнияАцетат магнияВинная кислотаУкс сная кислота 23 24 25 26 27 2 29 30 31 32 3334 35 36 37 38 39 40 41 Цитрат магния/Мцэ/СвНвОт/г Винная кислота То же нБумага темнеет Тепловое обесцвечивание бумагиСлишком кислая на вкусМинимальная концентрация, необходимая для прохождения испытания на огнестойкость,26 1664112 25 Таблица 7 Составитель Л,Аникинаедактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректо мчик Заказ 2276 Тираж 215 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10124 20 50 Пример 2.Масса, гlм 35СаСОз, ф 20,0Пористость, с 50Пример 3. 5Масса, г/мСаСОз,Пористость, сПример 4.Масса, г/м 24 10Сасоз,% 22Пористость, с 50Изготовленные в соответствии с приведенными выше примерами сигаретыпоказали значительно улучшенную огнестойкость при испытаниях на огнестойкость, однако не дали значительногоуменьшения побочного дымовыделения.При более низком содержании карбонатакальция в сигарете по примеру 1 имело место меньшее обугливание испытуемой ткани, чем в примерах 2-4. Обнаружено, что весбумаги мало влияет на ее функциональныесвойства. Если содержание карбоната кальция ниже 15;, сигарета не сможет гореть в 25течение минуты (существенным критериемкачества сигареты является ее способностьгореть не менее минуты в статических условиях). Если в бумаге с низкой пористостьюсодержание карбоната кальция существенно превышает 22 ф , то это отрицательно отражается на огнестойкости сигареты,Описанные в примерах 1-4 сигаретымогут быть изготовлны на известном специальном оборудовании, так как единственным их отличием от стандартной сигаретыявляется сорт бумаги, используемой в качестве оболочки для табака.Преимуществом сигареты, изготовленной с использованием оболочки с малой пористостью и низким содержаниемнаполнителя, является также пониженнаяпо сравнению со стандартными сигаретами скорость сгорания и, следовательно,более низкий расход табака на определенное количество затяжек. Неизвестно, существует ли прямая связь между вредом дляздоровья и расходом табака, однако уменьшение расхода табака позволяет использовать меньше табака при изготовлении 50сигарет определенной длины и более длинный и, соответственно, более эффективныйфильтр,Использование бумаги с малой пористостью и низким содержанием наполнителя улучшает огнестойкость. Такаябумага сравнительно мало влияет напобочное дымовыделение, Однако даннымизобретением предложен простой способуменьшения побочного дымовыделения до крайне низких уровней посредством обработки бумаги с малой пористостью и низким содержанием наполнителя водой или этиловым спиртом с последующей ее сушкой. Обработанная таким образом сигарета удовлетворяет необходимым критериям сгорания, т,е, способам гореть не менее минуты без затяжки, а линейная скорость ее сгорания лежит в диапазоне примерно от 1 до 6 мм/мин,Обработку папиросной бумаги водой или этиловым спиртом осуществляют простым пропусканием папиросной бумаги поверх и под валиками в водяной или спиртовой ванне, откуда она поступает в сушилку для удаления избыточной влаги или жидкости с доведением содержания влаги до примерно исходного уровня.Киже приведены два примера обработки папиросной бумаги с малой пористостью водой или этиловым спиртом.Пример 5,Масса, г/м 27СаСОз, ф 18,5Пористость, с 50Обработка: пропитать бумагу водой и дать высохнуть до начала закладки табака.Пример 6,Масса, г/м 27СЗСОз, 18,5Пористость, с 50Обработка; пропитать бумагу 95 ф-ным этиловым спиртом и дать высохнуть до закладки табака.Результат по обоим примерам не отличается от полученного в примере 1, за исключением того, что значительно уменьшено побочное дымовыделение.Обработка бумаги веществом, замедляющим линейную скорость сгорания позволяет дополнительно повысить огнестойкость, а в некоторых случаях уменьшить побочное дымовыделение, Вещество, замедляющее линейную скорость сгорания, может наноситься известным способом, описанным в примере 5, т.е, за счет растворения или получения водной сус-. пензии вещества, в которых вымачивается бумага. В следующих примерах (см. табл,1) описаны различныеспособы обработки бумаги, В каждом примере использована папиросная бумага массой 27 г/м с содержанием СаСОз 18,5 и пористостью 50 с, Бумагу вымачивают в водном растворе вещества, замедляющего линейную скорость сгорания, и высушивают при температуре окружающей среды до закладки табака,На папиросную бумагу с малой пористостью можно наносить водный раствор целого ряда веществ, замедляющих ли 1664112нейную скорость сгорания, например тринатрийфосфат, динатрийфосфат, диаммонийфосфат, фосфорная кислота, серная кислота, гидроокись натрия, бура, борная кислота, гидроокись аммония, ацетат никеля, силикат натрия, сульфат аммония, сульфамат аммония и бихромат натрия. Эти вещества должны наноситься в низких концентрациях, т,е. порядка 1 %, так как в более высоких концентрациях они могут привести к потемнению пепла.Нанесение любого из веществ, замедляющих скорость сгорания, в очень низких концентрациях можно осуществлять в ходе ряда операций обработки, Так, бумагу вымачивают в слабой растворе вещества, замедляющего скорость сгорания, дают высохнуть, снова вымачивают в том же или другом растворе вещества, замедляющего скорость сгорания, и снова высушивают.Испытания на огнестойкость показали, что в качестве замедлителя скорости сгорания можно с успехом использовать обезжиренное молоко, которое снижает степень обугливания испытуемого материала, Обезжиренное молоко можно наносить в виде водной суспензии сухого обезжиренного молока. Сухое обезжиренное молоко (сорт "агпатоп") имеет следующий состав, %.Вода 3,16 Протеин 36,16 Липиды 0,77 Углеводы 51,98Зола 7,93Можно использовать суспензии не только молока, но и других нерастворимых веществ, замедляющих линейную скорость сгорания, например алюмогель, картофельный крахмал, стеарат алюминия,Обычно водная суспензия таких веществ содержит примерно 1% (масса) указанного вещества. Нанесение таких веществ на папиросную бумагу с малой пористостью обеспечивает повышение стойкости к обугливанию и тлению, а также уменьшение побочного дымовыделения.Хотя сигареты, изготовленные из бумаги с малой пористостью, не обнаруживают тенденции к снижению количества дегтя, это достигается за счет вполнения по окружности фильтра вентиляционных отверстий известным способом, не оказывающих влияния ни на огнестойкость, ни на побочное дымовыделение сигареты,Оболочки с малой пористостью относительно мало влияют на функциональные характеристики сигареты и только слегка затрудняют втягивание достаточного количества дыма по сравнению со стандартной51015202530 35 40 4550 Минимальные значения концентрации являются только прибизительными и могут меняться в зависимости от пористости, содержания наполнителя, диаметра сигареты, типа табака, присутствия в бумаге или табаке других добавок и ряда других факторов Для уменьшения побочного дымовы. деления и получения достаточной огнесигаретой. Функциональные характеристики всех заявленных видов сигарет, независимо от того, выделяют они малые, очень малые или повышенные количества дегтя, являются вполне приемлемыми и сравнимысо стандартными сигаретам Затяжка такой сигаретой не затрудняется и не может вызвать серьезных возражений со стороны курильщиков определенных сортов немодифйцированных сигарет,В приведенных ниже примерах(см. табл.2) использованы сигареты, изготовленные из обработанной бумаги с большой пористостью,причем в ряде случаев обрабатывали соответствующим веществом оболочку промышленно изготовленной сигареты без удаления табака. В других случаях табак удаляли из сигареты, а оболочку обрабатывали и затем снова наполняли табаком (пример 17). Описанная в этих примерахпроцедура моделирует результаты обработки папиросной бумаги, из которой затем изготовляют сигареты промышленным способом. В целом такая процедура позволяетуменьшить расход замедлителя линейнойскорости сгорания,Если специальной оговорки нет, то. обработку проводили без удаления табака,В каждом из приведенных ниже примеров использовали папиросную бумагу с пористостью по Грейнеру 20 с, массой 24 г/см, содержанием СаСОз 25 . Бумагу смачивали определенным раствором и давали ей высохнуть.Согласно примерам 13-49 для уменьшения побочного дымовыделения с успехом использовали низкие концентрации веществ, замедляющих скорость сгорания, Увеличивая количество таких веществ, мож- но добиться того, что бумага выдержит испытание на огнестойкость.В приведенной ниже табл.3 отражены самые низкие приблизительные значения концентрации каждого вещества, обеспечивающие достаточную огнестойкость изначительное уменьшение побочного дымовыделения при использовании бумаги с пористостью по Грейнеру 20 с, массой 24 гам и содержанием СаСОз 25%, обработка которой проводилась в ходе одной операциисмачивания с последующим высушиванием.стойкости при обработке папиросной бумаги с большой пористостью можно испольэовать молоко. Водную суспензию молокананосят на одну или обе поверхности обрабатываемой папиросной бумаги, 5В примерах, приведенных ниже (см.табл.4), папиросную, бумагу с пористостьюпо Грейнеру 20 с, массой 24 г/м и содержанием СаСОз 25% обрабатывали в ходеодной операции нанесения на одну поверхность суспенэии обезжиренного сухого молока (сорт. Сагпабоп), В примерах с буквойу номера обработку проводили после удаления из оболочки табака,И в этом случае использование вещества, замедляющего скорость сгорания, в малой концентрации позволяет значительноуменьшить побочное дымовыделение, а вболее высокой концентрации дает удовлетворительную огнестойкость и положительный результат при стандартном испытании,В случае обработки бумаги беэ удалениятабака соответствующая требованиям огнестойкость. бумаги с пористостью 20 с,массой 24 г/м и содержанием СаСОз 2525; может быть, получена при минимальной концентрации молока примерно 9,00 ь. При обработке бумаги беэтабака минимальная концентрация составляет примерно 7,0 , Минимальные 30значения концентрациизависят от пористости, количества наполнителя, диаметра сигареты, типа табака, добавок и т.п,Молоко используемое в качестве замедгителя скорости сгорания, обеспечивает ряд преимуществ перед другимизамедлителями скорости сгорания. например лимонной кислотой, цитратом магнияи т.п. Обработанная сигарета имеет болеепривлекательный внешний вид, является 40более гладкой, ее легче вынимать из пачки,Она отличается влагостойкостью и имеетболее длительный срок хранения, причембумага является более эластичной, чем обработанная другим способом, Кроме того, 45: обработанная суспензией обезжиренногосухого молока бумага сохраняет прочностьи во влажном состоянии.Из соображений эстетики рекомендуется в некоторых случаях наносить вещество, 50замедляющее скорость сгорания, на однуповерхность папиросной бумаги, которая вготовой оболочке должна контактировать стабаком, что особенно целесообразно прииспользовании относительно высококонцентрированной суспензии или растворавещества, замедляющего скорость сгорания, образующего заметное для глаз покрытие. Рекомендуется зто и потому, чтовещество, замедляющее скорость сгорания,меньше влияет на цвет пепла. Для обработки поверхности бумаги, контактирующей с табаком,. можно использовать замедлитель скорости сгорания в более высокой концентрации. Такой способ. позволяет более эффективно уменьшать побочное дымовы- деление и повышает огнестойкость, не оказывая нежелательного воздействия на внешний вид сигареты или ее пепла,Для регистрации преимуществ данного изобретения нет необходимости обрабатывать поверхность листа папиросной бумаги целиком. Фактически, по крайней мере, при использовании папиросной бумаги с большой пористостью, рекомендуется наносить замедлитель скорости сгорания только на часть поверхности бумаги и, изменяя значение пористости необработанной части поверхности, регулировать количество дегтя и никотина, вдыхаемых при каждой затяжке.При обработке только части поверхности на функционирование сигареты влияют как пористость бумаги, так и состав табака, а также присутствие в бумаге или табаке катализатора горения. Функциональные характеристики сигареты с фильтром зависят также от наличия или отсутствия перфораций или пор в бумаге, образующей оболочку фильтра сигареты, подобно тому, как на функциональные свойства сигарет без фильтра влияет не только пористость бумаги, но и наличие или отсутствие перфораций у конца сигареты, ближайшего к губма курильщика. В общем сигареты делятся на сигаретц с высоким и низким содержанием дегтя, При стандартных испытаниях, принятых в табачной промышленности, сигареты с низким содержанием дегтя выделяют 15 мг дегтя и менее, а сигареты с высоким содержанием дегтя - 15-28 мг и более. Обнаружено, что результат частичной обработки по изобретению соответствует классификации сигарет по содержанию дегтя. Ниже приведены примеры обработки части поверхности бумаги для изготовления сигарет веществом, замедляющим скорость сгорания, Обработка бумаги проводилась без удаления табака из сигареты. Пример 50,Масса, г/м 24 СаСОз, 6 .25 Пористость, с 20 Содержание дегтя низкое.Обработка: 90 площади поверхности бумаги смачивают 23;-нцм раствором лимонной кислоты и дают высохнуть. Образованное покрытие представляет собой проходящие по длине полосы шириной 22,5 мм с промежутком 2,5 мм.35 40 45 50 55 молока; 20-миллиметровая сигарета, обработанная 10 -ным раствором лимонной кислоты, по свойствам не отличалась от 25- миллиметровой сигареты, обработанной 22 -ным раствором лимонной кислоты,Сигареты по примерам 50-81, показавшие удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделения, имевшие светлый пепел и выдержавшие испытание на огне- стойкость обеспечивают меньший расход табака на определенное число затяжек по сравнению с необработанной сигаретой, обладают неудовлетворител ьн ы ми фун кциональными характеристиками, причем объем дыма в каждой затяжке эквивалентен получаемому при затяжке стандартной сигаретой с необработанной оболочкой,Многоступенчатая обработка папиросной бумаги создает определенные преимущества, в частности возможность достаточно уменьшить побочное дымовыделение и получить огнестойкость при использовании раствора или суспензии замедлителей скорости сгорания меньшей концентрации, Регулирование, обеспечива. - емое пористостью, можно реализовать за счет частичного покрытия бумаги замедлителем скорости сгорания в ходе одной операции, а достаточное уменьшение побочного дымовыделения и надлежащую огнестойкость - за счет нанесения замедлителя скорости сгорания в очень низкой концентрации на всю поверхность бумаги в ходе отдельной операции, Желательно (но не обязательно) наносить замедлительно скорости сгорания на поверхность бумаги, которая в готовом виде контактирует с табаком, что позволяет улучшить внешний вид сигареты.Ниже приведены примеры многоступенчатой обработки.П р и м е р 82; Папиросную бумагу для изготовления сигарет с низким содержанием дегтя с поуистостью по Грейнеру 20 с, массой 24 г/м и с содержанием СаСОэ 25 обрабатывали 13 -ной суспензией обезжиренного сухого молока с нанесением на 54 площади одной поверхности бумаги параллельных продольных полос шириной 4,5 мм при расстоянии между ними 3,8 мм. После высушивания противоположную поверхность бумаги обрабатывали 1 -ной суспензией сухого молока. Результаты не отличались от полученных в примере 67. Поверхность с обработанными участками контактировала с табакомП р и м е р 83. Папиросную бумагу для изготовления сигарет с низким содержанием дегтя, имевшую пористость по Грейнеру 20 с, массу 24 г/м и содержание СаСОэг 25 . обработали 13;-ной суспензией обезжиренного сухого молока, нанося на одну ее поверхность разнесенных на расстояние 3,8 мм продольных полос шириной 4,5 мм; После высушивания ту же поверхность бу-, маги обработали целиком 2,8 -ной суспензией обезжиренного сухого молока. В готовой сигарете обработанная сторона была наружной. Уменьшение побочного дымовыделения оказалось удовлетворительным,5101525, Уменьшение побочного дымовыделения но сигарета не выдержала испытания на огнестойкость.П р и м е р 84, Процедура не отличалась от описанной в примере 83 за исключением того, что вторую операцию проводили, используя суспензию с концентрацией 4,8;.Уменьшение побочного дымовыделенияоказалось удовлетворительным, сигаретавыдержала испытание на огнестойкость. П р и м е р 85. Процедура обработки не отличались от описанной в примерах 83 и 84 за исключением того, что в первой операции использовали суспенэию с концентрацией 11,1 , а во второй - 6,99,оказалось даже более значительным, чем полученное в примерах 83 и 84, а огнестойкость выше, чем в примере 84, т,е, обугливание испытуемого материала было меньшим,Ниже приведены примеры обработки папиросной бумаги в ходе многоступенчатого процесса растворами ацетата магния,П р и ме р 86. Папиросную бумагу для изготовления сигарет с низким содержанием дегтя, имевшую пористость по Грейнеру 20 с, массу 24 г/м и содержание СаСОэ225;, оброабаты вались 20;4-н ым раствором ацетата магния путем нанесения на 54 площади оболочки продольных полос шириной 4,5 мм с расстоянием между ними 3,8 мм, После сушки на ту же поверхность целиком нанесли покрытие из 9 -ного раствора ацетата магния, В готовой сигарете обработанная сторона была обращена наружу. Такая сигарета не выдержала испытание на огнестойкость, но показала удовлетворительного уменьшения побочного дымовыдел енияП р и м е р 87. Процедура обработки не отличалась от описанной в примере 86 эа исключением того, что при операции частичной обработки использовали раствор с концентрацией 13 , Такая сигарета показала удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделения и выдержала испытаниена огнестойкость. Отличие примера 86 и 87 заключается в том, что во второй операции по прмеру 86 был использован 9,9%-ный раствор ацетатамагния, В результате сигарета не выдержала испытание на огнестойкость. В примере 87 вторую операцию проводили при увеличенной до 13% концентрации, В результате сигарета выдержала испытания как на уменьшение побочного дымовыделения, так и на огнестойкость,Частичное покрытие внутренней стороны и полное покрытие наружной стороны оболочки раствором ацетата магния обеспечивает хорошие результаты, которые иллюстрируют приведенный ниже пример.П р и м е р 88. Папиросную бумагу для изготовления сигарет с низким содержанием дегтя, имевшую пористость по Грейнеру 20 с, массу 24 г/м и содержание СаСОэ2250/обработали путем нанесения на одну ее поверхность 26%-ного раствора ацетата магния с образованием покрытия в виде продольных полос шириной 4,5 мм с расстоянием между ними 3.8 мм, После сушки противоположную поверхность бумаги целиком покрыли 9.90-ным раствором. В готовой сигарете частично обработанная поверхность контактировала с табаком. Такая сигарета показала удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделения и выдержала испытание на огнестойкость,В качестве замедлителя скорости сгорания могут быть использованы сахара. Ниже приведены примеры обработки бумаги с пористостью 20 с, содержанием СаСОз 250/ и массой 24 гlм (см. табл,7), Поверхность бумаги целиком смачивали водным раствором определенного сахара в указанной концентрации, Затем бумаге давали высохнуть и проводили испытания на побочное дымовыделение и огнестойкость. В примерах 89-95 бумагу обрабатывали, не удаляя табак, в примерах 96-100 - после удаления табака.В каждом из приведенных примеров сигарета давала светлый пепел и имела приемлемый внешний вид,Практически допустим верхний предел концентрации сахаров 60, так как при использовании более концентрированного раствора сахара бумага с трудом поддается сушке и остается липкой,В примере 98, в котором использована сахароза в концентрации свыше 23, участки бумаги, контактировавшие с горящим веществом, оказались обесцвеченными. Обработка бумаги после удаления табака водным раствором сахарозы не позволяет уменьшить побочное дымовыделение с одновременным получение огнестойкости. Подобное обесцвечивание обнаружено также при использованиивысоких концентраций50.ко в целом самым низким пределом концентрации раствора для использования в операции частичной обработки является 30, а в операции полной обработки - примерно 200.55 Для улучшения функциональных характеристик сигарет, изготовленных из бумаги с малой пористостью или из обработанной бумаги с большой пористостью, может быть использован дополнительный слой обычной папиросной бумаги. Применение дополни 10152025 30 35 401 мальтозы. Эту проблему можно решить путем использования смесей сахарозы с другими замедлителями скорости сгорания, например 15,70/ сахарозы и 5,880 лимонной кислоты, или путем нанесения сахарозы в ходе отдельной операции обработки, например 70-ный раствор сахароэы для каждой операции с сушкой после каждойоперации. Сахароза с успехом может быть использована в виде спиртового раствора с относительно низкой концентрацией,например 11,20 ь сахарозы в 94,40/,-ном зтиловом спирте.Растворы сахарозы можно наносить в течение двух операций, одна из которых является операцией частичной обработки. Ниже приведены соответствующие примеры.П р и м е р 101. Папиросную бумагу для изготовления сигарет с малым содержанием дегтя, имевшую пористость 20 с, содержание СаСОз 250/ и массу 24 г/м, обрабатывали 500-ным раствором декстрозы с покрытием 750 площади поверхности продольными полосами шириной 6 мм с расстоянием между ними 2 мм, Бумагу высушили, после чего поверхность бумаги целиком покрыли 330-ным раствором сахарозы и снова высушили. Сигарета, изготовленная из обработанной таким образом бумаги, показала удовлетворительное уменьшение побочного дымовыделения и выдержала испытание на огнестойкость.П р и м е р 102, Процедура обработки не отличалась от описанной в примере 101 за исключением того, что вместо декстрозы использовали мальтоэу, Результаты не отличались от полученных в примере 101.П р и м е р 103, Процедура обработки не отличалась от описанной в примерах 101 и 102 эа исключение того что обе операции обработки провели с использованием 33 1/30 ь-ного раствора сахароэы. Результаты не отличались от полученных в примерах 101 и 102.Более низкое предельное значение концентрации для каждой операции в многоступенчатом способе обработки сахароэой зависит от концентрации раствора, использованного в другой операции. Одна 1664112 10%25 30 35 40 30 Результат: обработанную сигарету сравнивали с необработанной по линейной скорости сгорания, результат; 1,79 и 6,16 мм/мин соответственно. Сигарета выдержала испытания на огнестойкость и показала значительное уменьшение побочного дымовыделения. Минимальная концентрация лимонной кислоты, обеспечивающая огнестойкость при нанесении на часть поверхности папиросной бумаги, составляла 23%,П р и м е р 51, Процедура обработки не отличалась от описанной в примере 42, за исключением того, что концентрация лимонной кислоты составляла 33%.Линейная скорость сгорания равна 1,3 мм/мин. Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и,показала низкое побочное дымовыделение, Концентрация лимонной кислоты 33% является близкой к верхнему пределу, при котором сохраняется приемлемый внешний вид сигареты,П р и м е р 52, Процедура не отличалась от описанной в примере 42 за исключением того, что лимонной кислотой обработали всего лищь 50% площади поверхности оболочки с образованием трех продольных полос шириной 4,5 мм, Эта сигарета не выдержала испытания на огнестойкость и не показала заметного уменьшения побочного дымовыделения.Пример 53.Масса, г/м 2 24СаСОз,% 25Пористость, с 30 Содержание дегтя Высокое, Обработка: 90% площади поверхности бумаги смочили 16,6%-ным раствором лимонной кислоты и дали высохнуть. Покрытие представляло собой продольную полосу шириной 22,5 мм, ширина необработанного участка - 2,5 мм.Результат: линейная скорость сгорания - примерно 2,5 мм/мин, Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и показала значительное уменьшение побочного дымовыделения.П р и м е р 54. Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением того, что концентрация лимонной кислоты составляла 33%. Линейная скорость сгорания - примерно 2,18 мм/мин. Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и показала значительное уменьшение побочного дымовыделения, Концентрация лимонной кислоты 33% является высшим пределом, при которой сохраняется приемлемый внешний вид сигареты.П р и м е р 55. Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением того, что лимонной кислотой обработали всего 54% площади оболочки с образованием разнесенных на равное расстояние полос шириной 4,5 мм, Сигарета выдержала испытание на огнестойкость и показала зна-. чительно уменьшенное побочное дымовы- деление.П р и м е р 56, Процедура не отличалась от описанной в примере 45 за исключением того, что концентрация лимонной кислоты составляла всего лишь 9,09%, Сигарета показала значительное уменьшение побочного дымовыделения, но не выдержала испытания на огнестойкость,15 П р и м е р 57. Процедура не отличаласьот описанной в примере 45 за исключением того что концентрация лимонной кислоты составляла 9,09%, а обработанный участок - 75% от площади поверхности и 20 представлял собой продольную полосу шириной 18,7 мм с зазором 6,3 мм. Эта сигарета не выдержала испытания на огне- стойкость и не показала заметного уменьшения побочного дымовыделения.П р и м е р ы 50-57 показали, что надлежащую огнестойкость и уменьшение побочного дымовыделения можно обеспечить, обработав всего лишь часть сигаретной оболочки при условии достаточной концентрации лимонной кислоты и соответствующего соотношения обработанной и общей площадей поверности оболочки. Концентрация и соотношение площадей взаимосвязаны; при высокой концнетрэции замедлителя скорости сгорания достаточно нанести его на относительно малую часть общей поверхности оболочки, а при низкой концентрации удовлетворительные результаты можно получить лишь при обработке большой площади, Частичная обработка приводит к уменьшению пористости только на обработанной части, не влияя на пористость остальной части оболочки, что позволяет воздуху проникать сквозь бумагу в проходящий через сигарету дым с соответствующим регулированием количества вдыхаемых курильщиком вместе с дымом при каждой затяжке дегтя, никотина и окиси углерода. При обработке сигарет с низким содержанием дегтя для получения надлежащей огнестойкости требуется большее количество замедлителя скооости сгорания чем для обработки сигарет с высоким содержанием дегтя.Общие выводы по примерам 50-57 в равной мере относятся и к другим веществам, которые могут быть использованы для работки папиросной буммаги с большой пористостью, т.е, к ацетату магния. виннойкислоте, уксусной кислоте, молочной кислоте и сахарам,Обнаружено что для уменьшения побочного лымовыделения в сигаретах с низким содержанием дегтя требуется использовать большее количество замедлителя скорости сгорания, чем для обработки сигарет с высоким содержанием дегтя, Обнаружено также, что для уменьшения побочного дымовыделения в сигаретах с высоким содержанием дегтя и бумагой с малой пористостью требуется обработать меньшую площадь, чем в сигаретах с низким содержанием дегтя, изготовленных из бумаги с малой пористостью. Однако, если высокое содержание дегтя обусловлено отсутствием катализатора горения табака или горючими свойствами табака, то высокое или низкое содержание дегтя в сигаретах мало влияет на зависимость уменьшения побочного дымовыделения от площади покрытия.Исключение составляет применение в качестве эамедлителя скорости сгорания молока, которое при использовании в высокой концентрации позволяет получить хорошую огнестойкость, но повышенное по сравнению с промежуточньми уровнями концентрации побочное дымовыделение,Приведенные ниже примеры (см. табл,5) иллюстрируют подобный результат при использовании сигареты с высоким содержанием дегтя, Согласно примерам папиросную бумагус пористостью 20 с, массой 24 г/м, содержание СаСОз 25 О обрабатывали суспензией обезжиренного сухого молока сорта "Сагпабоп" путем нанесения суспенэии на бумагу с образованием разнесенных на расстоянии 3,8 мм продольных полос шириной 4,5 мм. Согласно примерам 50-61 бумагу обрабатывали, не удаляя иэ сигареты табак.При концентрации выше 16 ОД наблюдалось повышенное побочное дымовыделение до почти неприемлемых уровней. На практике наивысший допустимый уровень концентрации обезжиренного сухого молока равен 14,90/О, так как при более высокой концентрации происходит потемнение папиросной бумаги нэ участках, контактирующих с горящим веществом сигареты, что может рассматриваться как нежелательное явление. Предпочтительной из приведенных выше можно считать сигарету по примеру 64, площадь покрытия которой составляет 56, обеспечивая доступ в сигарету через поры бумаги воздуха в количестве, достаточном для регулирования количества вдыхаемых за одну затяжку дегтя и никотина.10 15 20 25 ет наносить параллельными разнесенными30 на равное расстояние линиями шириной не 50 55 35 40В описанных ниже примерах(см, табл.6) соблюдались условия, подобные описанным в примерах 58-69 (табл.5), эа исключением того, что использовались сигареты с низким содержанием дегтя. И в этих случаях бумагу обрабатывали, не удаляя из сигареты табак.Приведенные примеры показывают, что для уменьшения побочного дымовыделения в сигаретах с низким содержанием дегтя требуется испольэовать более высокую концентрацию замедлителя линейной скорости сгорания или увеличить площадь обрабатываемой поверхности, причем при обработке малой площади(в о) повышение концентрации не дает удовлетворительного уменьшения побочного дымовыделенияПоскольку при концентрации выше 16,6 О бумага обесцвечивается, такая концентрация практически является высшим пределом, Предпочтительными можно считать варианты по примерам 74 и 76, где площадь покрытия обеспечивает допуск через поры бумаги достаточного для регулирования содержащихся в дыме дегтя иникотина количества воздуха,В предпочтительном варианте частичной обработки сигареты зэмедлитель следуменее 4 мм, которые проходят вдоль готовой сигареты.Окружность сигарет по примерам 50-81 составляла 25 мм, Если сигареты имеют меньшую окружность (так называемые "тонкие сигареты "), удовлетворительные результаты можно получить путем обработки замедлителями скорости сгорания, взятыми в несколько меньшей концентрации, меньшей площади их поверхности,Огнестойкость, уменьшениие побочного дымовыделения и цветовые характеристики пепла тонких сигарет, не отличающиеся от обработанных 25-миллиметровых сигарет, обеспечиваются при использовании половинных концентраций замедлителя скорости сгорания, Например, сигарету с окружностью 20 мм и пористой оболочкой обработали 3-ным раствором цитрата магния, в результате чего ее функциональные свойства не отличались от стандартной 25-миллиметровой сигареты с пористой оболочкой, обработанной 5,9- ным раствором цитрата магния. Аналогичная 20-миллиметровая сигарета, обработанная 3,8-ной суспензией обезжиренного несухого молока, по своим свойствам не отличалась от стандартной 25-миллиметровой сигареты, обработанной 8,2-ной суспензией обезжиренного сухоготельного слоя папиросной бумаги в сигарете, изготоволенной из бумаги с малой пористостью, иллюстрируется следующим примером,П р и м е р 104. Внутреняя оболочка сигареты имела следующие характеристики;Масса, г/м 24 СаСОз,% 20 Пористость, с 50 Наружная оболочка, плотно прижатая к внутренней оболочке, выполнена из пористой папиросной обумаги со следующими характеристиками:Масса, г/м 24 СаСОз,% 25 Пористость, с 50 Такая сигарета обладала значительно более высокой огнестойкостью и значительно меньшим побочным дымовыделением по сравнению с сигаретой по примеру 3, выполненной с одной оболочкой из бумаги с малой пористостью.Использование дополнительной оболочки позволяет также улучшить функциональные свойства сигареты из специально обработанной папиросной бумаги, что иллюстрирует следующий пример.П р и м е р 105. В данном случае внутренняя оболочка выполнена из бумаги с пористостью 20 с, массой 24 г/м и содержанием СаСОз 25%, обработанной 4,5%- ным раствором цитрата магния. Наружная оболочка выполнена из такой же бумаги, не обработанной цитратом магния. Наружная оболочка плотно прижата к внутренней. Сигарета показала удовлетворительную огнестойкость и достаточное уменьшение побочного дымовыделения. При сравнении с примером 25 видно, что использование наружной оболочки позволяет снизить концентрацию вещества, снижающего скорость сгорания необходимую для получения достаточных огнестойкости и побочного дымовыделения,Обнаружено, что дополнительная оболочка позволяет улучшить функциональные свойства сигареты и в случае использования других заменителей скорости сгорания, Обработанную оболочку можно использовать в качетве наружной, а внутреннюю оставить необработанной без ущерба для функциональных характеристик сигареты. С тем же успехом может быть использована дополнительная оболочка с частично обработанной поверхностью,В любом случае при обработке сигарет замедлителем скорости сгорания, выбранным из группы, включающей лимонную кислоту, цитрат магния, ацетат магния, винную кислоту, уксусную кислоту, сахар, а также(повышение огнестойкости, уменьшение побочного дымовыделения, а также окраска пепла) использовать раствор, содержащий 9% лимонной кислоты и 5% сульфоната 20 аммония. Могут быть также использованы 25 30 35 40 45 50 55 суспенэию обезжиренного или снятого молока, концентрация этих основных замедлителей скорости сгорания может быть уменьшена без ущерба для функциональных характеристик сигареты, если присутствуют другие агенты, замедляющие скорость сгорания. Такими пригодными в качестве добавок агентами, замедляющими скорость сгорания, могут быть первичный кислый фосфат аммония диаммонийфосфат, сульфамат аммония барная кислота и сульфаминовая кислота, Например, для обработки оболочки стандартной 25-миллиметровой сигареты вместо 22%-ного раствора лимонной кислоты можно с тем же результатом указанные в приведенных ниже примерах комбинации основных замедлителей скорости сгорания (т,е, лимонной кислоты, цитрата магния, ацетата магния винной кислоты,уксусной кислоты молочной кислоты, сахаров, обезжиренного и снятого молока).П р и м е р 106. Оболочку сигареты "Уинстон Лайтс" целиком обработали водным 12%-ным раствором лимонной кислоты и 8%-ным раствором сахарозы. Полученное в результате такой обработки замедление скорости сгорания позволило уменьшить длину табачного стержня на 10 мм, т,е. вместо стержня длиной 53 мм использовать стержень длиной 43 мм, и увеличить на 10 мм длину фильтра, т.е. с 22 до 32 мм. Вместо 8 затяжек, реализуемых на исходной сигарете, полученной сигареты хватило на 10 затяжек. Сигарета выдержала испыта- ние на огнестойкость. Побочное дымовыделение оказалось почти незаметным. Окраска пепла, объем затяжки и функциональные свойства не отличались от таковых для исходной сигареты. Новая сигарета оказалась мягче на вкус, Время свободного горения полученной сигареты составило около 3 мм/мин, в то время как для исходной сигареты зто время было равно 5,3 мм/мин. Замедление составило 43% при желаемом значении 40%.П р и м е р 107. Еще одну оболочку сигареты "Уинстон Лайтс" целиком обработали водным раствором, содержащим 3% цитрата магния 12,2% лимонной кислоты, Такая сигарета имела малое побочное дымовыделение и удовлетворительную огне- стойкость. Табачный стержень был на 15 мм короче, чем в стандартной сигарете "Уинстон Лайтс", а фильтр - на 15 мм длиннее, Окраска пепла, объем затяжки и функцио