Курительное изделие

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)5 А 24 Э 1/18 ЕТЕН Н ПАТЕНТУ ложку 3, териал.ксида 0 м/гуглерод качестзован нутый обакко К джи, Деб нг Лехма Бане ард Л ) У 157 1989. 54) КУРИТЕЛЬНОЕ 57) Изобретение ельному изделию о, создающее аэ ИЗДЕЛИЕотносится к курисодержащему средсозоль, включающее ыбракт а у Ж 2 ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ САНИЕ ИЗ(72) Чандра КумаКроутер Кей и Ри(56) Патент СССРкл, А 24 В 1/18,801641182 А 3 подложку, имеющую пониженную удержи вающую способность, Целью изобретени является уменьшение неприятного при вкуса в дымообразном аэрозоле, Кури тельное изделие содержит под несущую аброзолеобразующий ма Подложка 3 включает оС-форму о алюминия с поверхностью О, 1-5 и диаметром пор 0,1-5 мкм или с поверхностью 0,1-50 м/г. В ве углерода может быть исполь активированный уголь, подверг термообработке, а подложка 3, если она выполнена из углерода, может включать органическое вещество, в ранное из группы, включающей экст табака, фруктозу или этилцеллюлоз 3 з.п. ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к курительному изделию, содержащему средство,создающее аэрозоль, включающее подложку, имеющую пониженную удеРживающую способность.Целью изобретения является уменьшение неприятного привкуса в дымообразном аэрозоле,На чертеже изображено курительное 10изделие, разрез.Курительное изделие имеет диаметробычной сигареты и содержит углеродистый топливный элемент 1 на концегорения, а на противоположном - мундштук 2 и физически отделенное от негосредство, создающее аэрозоль, воспринимающее тепло от топливного элемента и включающее подложку 3, несущую аэрозолеобразующий материал. Подложка 3 включает альфа-форму оксидаалюминия с поверхностью 0,1-50 м/ги диаметром пор О, 1-5 мкм или углерод с поверхностью 0,1-50 м /г,В качестве углерода в подложке 25может быть использован активированныйуголь, подверженный термообработке.Подложка 3, если она выполнена изуглерода, может включать органическое вещество, которое блокирует илимодифицирует активные центры или мелкие поры для понижения его удерживающей способности, при этом органическое вещество выбирают из группы веществ, включающей экстракт табака,фруктозу или этилцеллюлозу. Топливный элемент 1 имеет примерно семьпродольных каналов 4. Обращенный всторону рта конец топливного элемента 1 перекрывает металлический патрон 405, имеющий около 4,5 мм в диаметре идлину около 30 мм, Патрон 5 содержитв себе материал подложки 3, которыйможет заключать в себе оксид алюминия или уголь либо в макрочастичной 45форме, либо альтернативно в форместержня.Кроме того, эта подложка включаетв себя по меньшей мере одно аэрозолеобразующее вещество, такое как про 50пиленгликоль или глицерин,Периферия топливного элемента 1 вэтом изделии окружена рубашкой б изупругих изолирующих волокон (например, стекловолокно), а патрон. 5 окружен рубашкой 7 из табака. Задняя частьпатрона 5 уплотнена и снабжена двумяцелями 8 для пропускания аэрозолеобразующих материалов к пользователю,Мундштук 2 состоит из ацетилцеллюлозного цилиндра 9 с каналом 10 для пропускания аэрозоля и ацетилцеллюлозного фильтрующего элемента 11 грубой очистки. Это изделие (или его части) обертывается одним или более слоями папиросных бумаг 12-18, Кроме того, подложка может содержать любой пористый материал, обладающий способностью удерживать аэрозолеобразующий материал и освобождать образующийся в аэрозоле пар после нагревания и который имеет пониженную удерживающую способность,Модификация материалов подложки меньшает площадь поверхности и увелиивает средний эффективный диаметр ор (объем) материала подложки, что ает в результате подложку, имеющую пониженную удерживающую способность для аэрозолеобразователя, который, в свою очередь, помогает сводить к ми,нимуму неприятный привкус, присутствующий в курительных иэделиях,Другие подходящие материалы, которые согласно изобретению могут модифицироваться, включают: кремнеземы, глины, такие как вермикулит или бентонит, другие неорганические окислы, сульфаты, карбонаты и им подобные упомянутые материалы, имеющие средний диаметр пор больше, чем примерно 0,05 мкм. Активированный уголь и оксид алюминия являются предпочитаемыми,Согласно одному из вариантов изоб ретения оксид алюминия модифицируется, чтобы снижать удерживающую способ" ность. Подложки из оксида алюминия могут находиться в различных формах, включающих пористые монолитные твердые вещества, гранулированные или, экструдированные материалы, тонко- измельченные порошки или волокна.Использование активированного угля непосредственно в качестве носителя аэрозолеобразующих материалов в курительных изделиях имеет недостатки. В результате присутствия активных центров, капиллярных сил или других факторов (как по отдельности, так и в совокупности) активированный уголь слишком сильно связывает аэрозолеобразующие материалы. Эти связывающие силы в этих центрах могут быть настолько большими, что когда подвержены воздействию тепла (во время при 16411826куривания и раскуривания курительного изделия) неприятный привкус образуется в основном потоке, В качествеподложки лучше использовать модифицированный активированный уголь, имеющий более крупные поры или меньшуюплощадь поверхности, При предлагаемойфизико-химической модификации сохраняются указанные преимущества неактивированного угля в качестве носителя аэрозолеобразующих материалов.Тепловая обработка активированного угля дает в результате несколько модификаций в свойствах активированного угля, Например, когда активированный уголь модифицируется тепловойобработкой при температуре 2500 Со в течение около 1 ч, площадь поверхности резко уменьшается примерно от 1400 до 30 м/г. Уменьшение в площади поверхности должно отражать либо более упорядоченную микрокристаллическую структуру или коалесценцию более мелких пор в более крупные поры как по отдельности, так и в совокупности, Чтобы физически или химически модифицировать активированный уголь, необходимо добавление материалов, которые модифицируют или блокируют по отдельности или в совокупности активные центры или мелкие поры, имеющие сильную поверхностную активность. Такие модификации существенно улучшают применение активированного угля в качестве подложки сведением к минимуму или исключением неприятного привкуса. Этот подход состоит в том, чтобы блокировать очень малые микропоры или инактивировать активные центры, которые имеют высокую энергию связи для молекул аэрозолеобразователя или ароматической добавки. Такие материалы включают табачный экстракт, кукурузный сироп, Фруктозу, этилцеллюлозу и им подобные.Процесс модификации активированного угля с такими материалами включает в себя смешивание этого материала с активированным углем в соответствующем растворителе, Количество материала зависит от природы используемого материала, Когда применяетсятабачный экстракт, добавление 1107 по весу табачного экстракта кактивированному углю значительноуменьшает неприятный привкус, Фруктоза может применяться примерно 5-407.по весу, а этилцеллюлоза 0,5-57. по 25,течение 5 - 60 мин,предпочтительно при температуре приблизительно 21 С в течение 30 мин. После этого смесь сушится до влагосодержания менее примерно 57., предпочтительно менее примерно 37., наиболее предпочтительно менее чем приблизительно 17.Неприятный привкус в курительных изделиях, в которых используются не- модифицированные материалы подложки, ощущается в результате силы связи, которая существует между материалом подложки и аэрозолеобразователем, Крепко связанные аэрозолеобразующие материалы, такие как глицерин, более вероятно могут образовывать нежелательный неприятный привкус после выкуривания этого изделия. Немодифицированный активированный уголь связы-. вает глицерин слишком крепко либо благодаря ряду активных центров, присутствующих на активированном угле, либо благодаря капиллярным силам, по 30 3540 45 лучающимся в результате взаимодейстт. вия аэрозолеобразователя со стенками мелких пор, характерных для активи рованного угля,Кроме того, использование угля пористого сорта, т.е, неактивированного угля, хотя таковой и не связывает аэрозолеобразователь так крепко, как это делает активированный уголь,да ет в результате миграцию аэрозолеоб 55 разователя в другие компоненты курительного изделия, благодаря его отвесу, Вода представляет собой предпочитаемый растворитель для всех изперечисленных блокирующих материалов,кроме этилцеллюлозы. Этиловый спиртпредставляет собой предпочитаемыйрастворитель, когда применяется этилцеллюлоза.Использованиеэтилцеллюлозы является особенно полезным в качестве модифицирующего.материала, благодаряее нерастворимости в воде, котораяпрепятствует абсорбированию аэрозо леобразующих материалов, таких какглицерин, в поры, которые были забло. кированыПримесь выдерживается, чтобы приводить в равновесие на некоторый пе риод времени, достаточный для того,чтобы мелкие поры модифицировалисьили блокировались, по отдельности ильв совокупности, Этот материал инкуобируется при температуре 10-50 С в4носительно большим порам и меньшей площади поверхности, Миграция аэрозолеобразователя, особенно в топливный источник, дает нежелательный неприятный привкус в основном потоке и нежелательный аромат в побочном дыме.Материал подложки, модифицированный в соответствии с изобретением, преодолевает такие проблемы понижением удерживающей способности матери" ала подложки контролируемым способом так, чтобы уменьшать неприятный привкус, вызванный прочной связью, илимиграцию аэрозолеобразователя в дру-. гие компоненты курительного изделия,Материалы подложки, модифицированные в соответствии с изобретением, подвергаются определенным Физико-химическим изменениям, включающим изменения в размере пор и площади поверхности или понижение в реакционной способности материала подложки благодаря удалению определенных реакционноспособных групп, содержащих серу, кислород и им подобные элементы как по отдельности, так и в совокупности. Кроме того, такие Физико 51015 20 химические изменения помогают сводить 30к минимуму или исключать неприятныйпривкус, вызванный крепко связаннымиаэрозолеобразователями, и поддерживать достаточную энергию связи, чтобыпредупреждать миграцию аэрозолеобразователя в другие компоненты этого изделия.После прикуривания топливный элемент горит, образуя тепло, используемое,чтобы испарять аэрозолеобра зующее вещество или вещества в аэрозолеобразующем средстве. Ввиду того, что топливный элемент является относительно коротким, горячий конус горящего пламени всегда находится близ"45 ко к аэрозолеобразующему средству, которое доводит до максимума тепло- передачу к аэрозолеобразующему средству и результирующее образование аэрозоля, особенно когда используется предпочитаемый теплопроводящий50 элемент.Благодаря небольшому размеру и ха рактеристикам горения этого топливного элемента он начинает гореть по всей его открытой для воздействия пламени длине в течение нескольких затяжек. Таким образом, та часть топливного элемента, примыкающая к аэрозолеобразователю, становится быстро горячей, которая значительно увеличивает теплопередачу к аэрозолеобразующему средству, особенно во время ранних и средних затяжек. Ввиду небольшой длины топливного элемента никогда не имеется длинного участка топлива, которое не горит, чтобы действовать в качестве поглотителя тепла, как в известных тепловых аэрозольных изделиях.В результате того, что аэрозоле- образующее вещество является физи - чески отдельным от топливного элемента, оно подвергается воздействию существенно более низких температур, чем температуры, создаваемые горящим топливом, в силу чего сводится к мини муму вероятность его термической деструкции. Это также дает в результате образование аэрозоля почти исключительно во время затяжек при малом или без такового образования аэрозоля от аэроэолеобразующего средства во время тления.Аэрозолеобразующее средство, которое включает модифицированный материал подложки и содержит одно или более аэрозолеобразующих веществ, разносится на расстояние не более 15 мм от зажигающегося конца топлив ного элемента. Это аэрозолеобразующее средство может варьироваться в длине примерно от 2 до 60 мм,предпо тительно от 5 до 40 мм и предпочтительно от 20 до 35 мм, Диаметр аэро золеобразующего средства может варьироваться примерно от 2 до 8 мм , предпочтительно примерно от 3 до 6 мм.Аэрозолеобразующее вещество или вещества, используемые в предлагаемых курительных изделиях, должны обязательно обладать способностью образования аэрозоля при температурах, присутствующих в аэрозолеобразующем средстве, после нагревания горячим топливным элементом. Аэрозолеобразующими веществами являются многоатомные спирты или смеси многоатомных спиртов. Более предпочитаемые аэрозолеобразователи выбираются из глицерина, триэтиленгликоля и пропиленгликоля. Это аэрозолеобразующее вещество может диспергироваться на модифицированг".лй материал подложки или внутри такового, в концентрации, достаточной для того, чтобы пропитывать этот материал или образовывать на нем по9 16 крытие посредством применения любых известных технических средств,Теплопроводящий материал, используемый в качестве патрона для аэрозолеобразующего средства, представ ляет типично металлическую фольгу (алюминиевую), меняющуюся в толщине от 0,01 до 0,1 мм или больше. Толщина или тип проводящего материала по отдельности или в совокупности могут варьироваться, чтобы фактически достигать любой желаемой степени теп 41182 10на чертеже. Другие предпочитаемые трубки включают укороченную ацетилцеллюлозную трубку в сочетании с более длинной секцией из нетканого волокнистого полипропилена, которая также может функционировать в качестве фильтрующего наконечника для курительного изделия, Другие подходящие мундштуки будут являться очевидными для специалистов в этой области техники.лопередачи.Изолирующие элементы,.используемые в предпочитаемых курительных изделиях, формуются в упругую рубашку из одного или более слоев изолирующего материала. Эта рубашка ймеет толщину примерно 0,5 мм, предпочтительно, по меньшей мере примерно 1 мм. .Предпочтительно, эта рубашка простирается по протяженности более половины, если не на всю протяженность топливного элемента.Предпочитаемое в текущий период времени изолирующее волокно представляет собой керамическое волокно, такое как стекловолокно,В наиболее предпочитаемых курительных изделиях топливное и аэрозолеобразующее срецства крепятся к мундштуку, хотя мундштук может обеспечиваться отдельно, например, в виде отдельного мундштука для сигарет. Этот элемент изделия обеспечивает оболочку, которая пропускает по образованному этой оболочкой каналу превращенное в пар аэрозолеобразующее вещество в рот пользователя. Благодаря его длине (35-50 мм), он также препятствует попаданию тепла от конуса пламени в рот и к пальцам пользователя и обеспечивает достаточное время для охлаждения горячего аэрозоля перед достижением пользователя.Предпочитаемые мундштуки включают ацетилцеллюлозную трубку, показанную Формула изобретения151, Курительное изделие, содержащее топливный элемент, размещенныйна конце горения, и физически отделенное от него средство, создающее 20 аэрозоль, воспринимающее тепло оттопливного элемента и включающееподложку, несущую аэрозолеобразующийматериал, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что,.с целью уменьшения неприятного привкуса в дымообразном аэрозоле, подложка включает альфа-формуоксида алюминия с поверхностью 0,150 м /г и диаметром пор О, 1-5 микронили углерод с поверхностью 0,1- 30 50 м/г. 2, Изделие по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве углерода в подложке используют активи 35рованный уголь подверженный теплоФобработке,3. Изделие по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что подложка,выполненная из углерода, включает40 органическое вещество, которое блокирует или модифицирует активные центры или мелкие поры для понижения егоудерживающей способности,4 4. Изделие по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что органическое вещество выбрано из группы веществ, включающей экстракт табака, фруктозу и этилцеллюлозу.