Способ изготовления курительной смеси

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 5053 ЗВ Союз Советских Социалистических(23) Приор (31) 696669 Государственнын комитет овета Министров СССР по делам изобретений(53) УДЕ 663 97(088,8) блико ткрыт ата опубликования описанпя 10.09.7 72) Авторы изобретеш Иностранцы рт Майано и Чарльз Г(США) Иностранная фирма Селаниз КорпорейшнРальф Ро ерт Кейт 71) Заявитель СОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КУРИТЕЛЬНОЙ СМЕС 4 урительно а скорост тления та Изобретение относится к табачной промышленности.По основному патенту336852 известен спосоо изготовления курительной смеси, согласно которому горючие компоненты (крахмал, целлюлозу или их производные) смешивают с наполнителем, связующим и водой при соотношении сухих компонентов и воды 35: : 65. Затем полученную пульпу наносят на поверхность в виде пленки, после чего ее высушивают и режут.Однако курительные смеси, полученные по такому способу, при сгорании образуют дым, некоторые компоненты которого при вдыхании в значительном количестве в течение определенного времени могут оказать вредное влияние на организм человека.Как известно, существуют два основных направления в решении проблемы уменьшения количества вредных компонентов в табачном дыме. Одно из них - применение фильтров для табачного дыма, другое - замена (полная или частичная) табака продуктом, который образует дым с меньшим количеством нежелательных компонентов. Предлагаемый способ направлен на решение этой проблемы последним путем. Согласно этому способу в качестве наполнителя применяют двуокись титана, инфузорную землю, доломитовый известняк, окись магния, уголь и силикагель с размером час тиц от 0,2 мкм до 0,1 мм и смешивают его сгорючим продуктом в соотношении от 15: 85 до 85: 15.Это обеспечивает получение к йсмеси, дым которой менее вреден, ь 1 О тления сопоставима со скоростьюбака,Возможно введение в состав смеси пластификатора в количестве от 1 до ЗОО/о от общего веса, что придает пленке эластичность.15 Предлагаемый способ заключается в следующем, Из горючих компонентов, наполнителя и связующего с водой готовят смесь.В качестве горючих компонентов используют крахмал или производные крахмала и целлю лозы, включая их соли, содержащие повторяющиеся звенья безводной глюкозы. Особенно пригодны карбоксиметилцеллюлоза, сксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилирован ный крахмал и т. п.Горючие компоненты могут иметь попереч 1-;ые связи, улучшающие их способность к переработке, и обладать уменьшенной растворимостью в результате реакции всех или некоторых остаточных гидроксильных групп сагентами, обусловливающими образованиепоперечных связей. В качестве таких агентовможно использовать диметилолмочевиноформальдегидные смолы, меламинолформальдегидные смолы и другие вещества в количестве до 5%, предпочтительно от 0,001 до0,500% от общего веса состава. Для образования поперечных связей возможно такжеприменение органических солей, галоидныхсоединений, имеющих двух или трехвалентные ионы, например железа или алюминия.Для приготовления смеси в качестве наполнителей используют нетоксичные вещества,имеющие минимальный размер частиц примерно от 0,2 мкм до 0,1 мм, желательно от0,20 мкм до 0,05 мм. Предпочтительными наполнителями являются материалы, имеющиекоэффициент теплопроводности при 800 С более 6 10 -кал см/сек С см, например,карбонаты, окиси, сил икаты, алюмосиликаты,алюминаты щелочных и щелочноземельныхметаллов, а также гидроокись алюминия.Пригодны неорганические соединения в природном состоянии, например, доломитовыйизвестняк, инфузорная земля, магнезит, перлит, вермикулит и т. д., а также такие элементы как уголь, цинк, магний, титан, алюминий, железо.Наполнители могут быть как гранулированными, так и волокнистыми. В качестве последних используют стекловолокно, слюду,асбест, металл, окись металла и карбид металла в волокнистой форме, например алюминиевую стружку. Длина волокнистого материала от 0,1 до 5 мм.Указанные наполнители смешивают с горючим продуктом в соотношении от 15: 85 до85: 15, наиболее предпочтительно соотношение от 25: 75 до 75: 25,В результате смешения указанных компонентов и воды получают продукт, имеющийскорость тления, сопоставимую со скоростьютления табака при курении в аналогичнь.хусловиях, т. е. примерно 3 - 10 мм/мин, в форме обычной сигареты, Такая скорость тлениясоответствует 12 - 5 клубам дыма при курениисигареты при 60-секундном цикле.Полученной по описываемому способу курительной смесью можно заменять табак полностью или частично. При этом чаще всегосоотношение табака и курительной смеси находится в пределах от 95: 5 до 25: 75. Полученные по предлагаемому способу продукты дают дым, не имеющий запаха и вкуса. Для сообщения курительной смеси, вкуса и запаха при ее изготовлении можно добавлять табачные экстракты, фруктовые экстракты, синтетические вещества, придающие аромат, природные смолы, сахара, а также в регулируемых количествах никотин и другие алкалоиды.Таблица 1 Вес смолы,мг/сигарета Фф осбоО Юй3ЯЭ дЯО х 12 он ОЭжао оооаМ "о,Ол о о Ю ж Р 3 Я оС ж о о о Щ иоИфЭ 50 80 75 25 11 10 26 25 75 89 90 Табак Не горит 9 5 8 Не горит 10П р и м е р 1. В смеситель вносят 140 мл деионизированной воды при 80 С и 12,6 г рутила (высокосортной двуокиси титана). В полученную дисперсию добавляют 8,4 г натрий карбоксиметилцеллюлозы со средней степенью замещения 0,7. Спустя 5 - 10 мин, отливают пленку на покрытую тефлоном ткань, высушивают в воздушной печи при 125 С. Затем, после сушки и кондиционирования, пленку растягивают до средней ширины 0,9 мм и средней длины 1,0 мм.Из пленки делают сигареты диаметром 8 мм и длиной 85 м, которые курят на аппарате. Результаты в сравнении с полученными при курении табака приведены в табл. 1. Как видно из данных табл. 1, при замене табака курительной смесью уменьшается количество смол. П р и м е р 2. Приготовление пленки ведут по примеру 1, за исключением того, что в качестве ингредиентов используют карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу и инфузорную землю. Полученные данные приведены в табл. 2. П р и м ер 3. Пленку готовят из трех компонентов: карбоксиметилцеллюлоза, доломитовый известняк, двуокись титана. Сигареты изготовляют аналогично примеру 1. Данные приведены в табл. 3.Доломит,% дыма 60 Не горит 20 4040 10 П р и м е р 4. Готовят пленку, состоящую из 3700 карбоксиметилцеллюлозы, 37% доломитового и"вестняка, 10% угля и 16% смачивающего вещества, пластификатора и красящих15 веществ. Берут смесь табака и пленки (50: : 50), смесь табака и порошкообразного синтетического материала (50: 50), Количество органических компонентов в газовой фазе определяют методом газовой хроматографии, В табл. 4 приведены результаты, выраженные в мкг/клуб дыма. Таблица 4 25 Органический компонент в газовой фазе) оЙэ са Испытуемый образец. И.ЗОо Синтетическая пленка 1,7 Пленка + табак (50: 50) 2,4 39 3,1 80 2,4 3,8 63 225 Табак Метанол Ацетальдегид Ацетонитрил Акролеин фуран Пропиональдегид Ацетон Пропионитрил Изобутилальдегид Бензол Кроме того, для пленки, пленки и табака, а также для табака определяют содержание цианистого водорода, фенола, оксиуглерода и бензопирена, Полученные результаты приведены в табл. 5. Пр и м ер 5. Готовят образцы Л - Е, Их состав приведен в табл, 6, а показатели содержания влажной и сухой смолы, полученные при испытании, проведенном по методи 45 50 55 60 6525 25 50 Сухая смесьТо же 33 Б В Г Д 100Пленка из карбоксиметилцеллюлозы и доломита, смешанная с табаком 50 25 25 Все ингредиенты в пленке 25 25 50 Т а блица 7 Смола,.иг/сигаретаОкоОф оЯо-и влажная Сухая аоЮ оО сох А Б В Г Д Е 40 50 ) 70 36 25 15,4 19,2 21,5 28,7 16,5 22,5 11,8 14,4 8,0 10,0 10,9 7,6 13,7 17,6 16,8 24,8 12,0 19,7 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Полученные данные для органических компонентов газовой фазы (в мкг/клуб дым а) приведены в табл. 8,Таблица 8 Компонент газовой фазыВ Д Е Показатели органической газовой фазы, полученные при испытании смесей, содержащих два компонента в сочетании с табаком значительно ниже, чем показатели для табака.При совместном применении горючегокомпонента, наполнителя и табака они ниже, чем при применении только горючего компонента и табака или наполнителя и табака.Кроме того, показатели, полученные при применении пленки и табачных волокон в виде смеси (образец Д) ниже, чем в том случае, когда табак вводят в пленку (образец Е). АцетальдегидАцетонитрилАкролеинфуранПропиональдегидАцетонПропионитрилИзобутилальдегидБензол 27,2 5,0 2,5 1,1 1,8 15,6 0,9 0,8 3,4 84,2 6,9 2,7 1,5 3,1 41,41,3 1,2 4,1 53,4 18,5 7,5 3,4 4,8 28,9 2,9 3,6 7,5 47,8 16,6 5,8 3,1 4,1 28,2 2,7 2,2 7,1 35,1 7,5 4,0 1,7 2,7 20,3 1,2 1,3 3,5Показатель Табак 10000 Вес сигареты Среднее падение давления в сигарете Количествоклубов дымаВлажное вещество Никотин Цианил 1,20 0,30 41)00(38 - 45)0,01 1,40 Бензопирен фенолОкись углерода в дыме МетиловыйспиртАцетальдегид Ацетонитрил Акролеин фуранПропиональдегидАцетонПропионитрил ИзобутиральдегидБензол 2,80 9,80 3,60 1,20 4,00 1,50 20 25 30 мгк/клуб 1,40 22,00 дыма мкг/клуб мкг/клуб мкг/клуб мкг/клуб мкг/клуб 52,80 15,00 4,90 1,90 4,20 41,50 0,70 3,20 О,О 2,90 дыма дыма дыма дыма дыма мкт/клуб мкг/клуб мкг/клуб 14,30 0 0,4028,00 2,80 2,60 дыма дыма дыма мкг/клуб 1,50 5,60 дыма 35 40 45 50 55 60 1556 Тираж 445 Подписное пр, Сапунова, 2 Типография,Пример 6. Пленку готовят из следующихингредиентов (г):Камедь рожкового дерева 0,2Карбоксиметилцеллюлоза 2,5Окись магния 3,0и-целлюлозная пульпасорта РА 1,0Гермитол (смачивающийагент) 5,0 (капель)В указанные ингредиенты вносят 3,0 г спиртового экстракта табака,При испытании сигарет из такой пленкиобразуется дым,удовлетворительный по вкусуи запаху. При уменьшении количества спиртового экстракта табака до 1,5 г во времяиспытания сигарет количество клубов дымаувеличивается, Удовлетворительные продукты получают также при смешении этих составов с равным количеством табака.П р и м е р 8. Готовят пленку из следующихингредиентов (вес. ч.).Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 5,0Камель рожкового дерева 0,4а-Целлюлозная пульпа РА 5,0Силикагель (0,044 - 0,149) 1,2В нее вводят экстракт табака в количестве1,75 вес. ч.Пленку режут, и полученные волокна смешивают с табаком (50: 50).П р и м е р 9, Для приготовления пленкииспользуют следующие материалы (%):Кар боксиметилцеллюлоза 33,10Доломитовый известняк 33,10Инфузорная земля 28,10Уголь 1,20Смачивающий агент 1,80Глицерин 1,80Влагостойкая смола 0,37Пищевой краситель 0,53Показатели, полученные при испытании сигарет из указанного материала, приведены втабл 9.Максимальные размеры частиц в аэрозоледыма, образующихся при сгорании испытуемых материалов, составляют от 0,1 до 0,2 мкм,а размеры частиц табака, образующиеся приего сгорании в дыме, имеют максимальныеразмеры от 0,2 до 0,3 мкм. Поэтому необходимо применять фильтры, способные удалять издыма частицы с указанными размерами.Дым, образующийся при сгорании этихматериалов, содержит примерно 100 миллионов частиц в 1 см. Дым, образующийся отсгорания табака, содержит примерно 1 млрдчастиц в 1 смз.Предлагаемый способпредусматривает получение курительной смеси, пригодной, в первую очередь, для изготовления сигарет, но изнее можно также делать сигары, трубочныйтабак; кроме того, можно использовать получаемые материалы в процессе изготовленияпапиросной бумаги. ЦНИИПИ Заказ 1956/8 Изд.Формула изобретения 1. Способ изготовления курительной смеси по патенту Мя 336852, отличающийся тем, что, с целью снижения вредности дыма и получения продукта, имеющего скорость тления сопоставимую со скоростью тления табака, в качестве наполнителя применяют двуокись титана, инфузорную землю, доломитовый известняк, окись магния, уголь и силикагель с размером частиц от 0,2 мкм до 1 мм и смешивают его с горючим продуктом в соотношении от 15: 85 до 85: 15.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с целью придания пленке эластичности, в курительную смесь вводят пластификатор в количестве от 1 до 30% от общего веса смеси. Приоритет по признакам 10.01.68 и 01.11,68 - в качестве наполнителя применяют двуокись титана, инфузорную землю, доломитовый известняк, окись магния, уголь и силикагель и смешивают его с горючим продуктом в соотношении 15: 85 - 85: 15.01.11.68 - размер частиц от 0,2 мкм до 1,0 мм.