Восстановленный табак в листах и изготовленные из него курительные изделия
Курительное изделие содержит одну или несколько полосок внутренней обертки, изготовленных из восстановленного табака. Полоски внутренней обертки расположены соосно табачному стержню между ним и внутренней поверхностью наружной обертки сигареты. В состав табачной смеси входит табак Берлей и табак второго типа, например табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак редких сортов, табак экзотических сортов или смеси этих типов табака. Такой состав смеси делает аромат дыма более близким к аромату дыма табака Берлей и не увеличивает содержание в дыме вредных компонентов, определяемых анализом по методу Хоффмана, в частности, специфичных для табака нитрозаминов. 6 н. и 57 з.п. ф-лы, 11 ил., 7 табл.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент США 10/920466, поданной 18 августа 2004 г. Заявка на патент США 10/920466 является частичным продолжением заявки на патент США 10/811270, поданной 26 марта 2004 г., и испрашивает приоритет по указанной заявке, которая в свою очередь является частичным продолжением заявки на патент США 10/299231, которая подана 19 ноября 2002 г.и по которой 7 декабря 2004 г. выдан патент US 6827087, и испрашивает приоритет по указанной заявке. Все перечисленные заявки включены в настоящее описание в качестве ссылки.
Предпосылки создания изобретения
Настоящее изобретение относится к способу изготовления восстановленного табака в листах, в частности к способу изготовления ленточного восстановленного табака в листах, в гелевой матрице которых содержится табак различных типов, в частности табак Берлей, табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак редких сортов и табак экзотических сортов, а также смеси этих типов табака. Более конкретно изобретение относится к восстановленному табаку в листах, которые содержат табак Берлей, табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак редких сортов и табак экзотических сортов, а также смеси этих типов табака, и разрезаны на полоски внутренней обертки, расположенные внутри обертки табачного стержня. К экзотическим сортам табака относятся, в частности, такие типы, как Измир, Самсун, Яка, Латакия, Перик, Кавендиш, махорка, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки.
При изготовлении курительных изделий, в частности сигарет, к натуральному резаному табаку обычно добавляют определенное количество восстановленного табака. Восстановленный табак обычно изготавливают из табачной мелочи, жилок табачного листа, табачных отходов, состоящих из средних жилок, и других табачных отходов, которые обрабатывают и формуют в листы, режут на полоски и смешивают со свеженарезанным табаком. Количество восстановленного табака в табачной смеси, идущей на изготовление курительных изделий, бывает различным, но обычно не превышает 20%. Обычно к восстановленному табаку не добавляют ароматизаторы, например ментол, который быстро улетучивается из листа восстановленного табака еще до смешивания с другим табачным материалом свежим табаком и поэтому практически не улучшает запах табачной смеси.
Особую заботу производителей курительных изделий вызывает необходимость снижения воспламеняемости курительных изделий, поскольку в настоящее время официально зарегистрировано большое количество пожаров, вызванных контактом горящих сигарет с легко воспламеняющимися материалами. Поэтому в табачной промышленности предпринимаются многочисленные попытки разработки курительных изделий с низкой степенью воспламеняемости. Во многих известных решениях рассматривается возможность соответствующей модификации обертки курительного изделия. Так, в частности, предлагается специальное покрытие обертки или введение в ее состав специальных добавок, уменьшающих ее пористость или изменяющих ее химические свойства.
Краткое изложение сущности изобретения
В связи с наличием у существующих курительных изделий определенных недостатков, в частности недостатков, рассмотренных выше, в настоящем изобретении предлагается курительное изделие, содержащее внутреннюю обертку в виде полосок восстановленного табака, в состав которого входит табак Берлей и другие типы табака, например табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак редких сортов и табак экзотических сортов, а также смеси этих типов табака. К табаку редких и экзотических сортов относятся, в частности, такие типы, как Измир, Самсун, Яка, Латакия, Перик, Кавендиш, махорка, табак дымовой сушки, темный табак и табак солнечной сушки. Количество восстановленного табака в полосках внутренней обертки не превышает 9% от общего количества табачной смеси, но существенно улучшает аромат дыма, снижает воспламеняемость курительного изделия и увеличивает количество затяжек.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить новый состав ленточного восстановленного табака и способ его изготовления.
Еще одна задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить восстановленный табак из редких и экзотических сортов табака, ограниченное количество которого придает дыму курительного изделия особый аромат.
Задача настоящего изобретения состояла также в том, чтобы предложить курительное изделие с одним слоем обертки из предлагаемого в изобретении восстановленного табака.
Помимо этого задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить курительное изделие, содержащее листовой восстановленный табак, в состав которого преимущественно входит табак Берлей и который улучшает характеристики табачного дыма и одновременно минимизирует образование специфичных для табака нитрозаминов (СТНА).
В настоящем изобретении предлагается ленточный табак, в состав которого может входить от примерно 30 до примерно 80 мас.% табачной смеси, от примерно 5 до примерно 40 мас.% древесной пульпы, от примерно 8 до примерно 40 мас.% связующего и до примерно 30 мас.% ароматизатора, например ментола. Табачная смесь содержит по меньшей мере примерно 30 мас.% табака Берлей и до примерно 30 мас.% другого табака. Связующее можно выбирать из группы, включающей альгинат (например, альгинат натрия), гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозные соединения и соединения на основе гидроколлоидов. В состав ленточного табака может также входить от 8 до 30 мас.% увлажнителей, например глицерина или пропиленгликоля.
В настоящем изобретении предлагается также способ изготовления ленточного табака, на первой стадии которого приготавливают взвесь, содержащую табак, древесную пульпу, связующее и ментол. Приготовленную взвесь разливают на движущуюся ленту или сетку и сушат, получая лист восстановленного табака. Затем этот лист разрезают на полоски определенной ширины и используют их в курительном изделии. В одном из вариантов подобные полоски располагают параллельно оси табачного стержня между ним и наружной оберткой сигареты или другого курительного изделия.
Для повышения прочности листа и связывания его составляющих при изготовлении предлагаемого в изобретении ленточного табака в его состав добавляют древесную пульпу и связующее, в частности альгинат, например альгинат натрия. В состав табака для придания листу требуемой пластичности можно также вводить увлажнитель, например глицерин, а для получения дыма определенного запаха - ароматизаторы, например ментол, при этом в составе табака могут присутствовать и другие наполнители, например, карбонат кальция. Соотношение между составляющими табачной смеси может быть различным в зависимости от назначения табака. В предпочтительном варианте количество табака в смеси приблизительно равно количеству связующего, например альгината натрия, однако табака в смеси может быть на 10-20 мас.% больше, чем альгината.
В настоящем изобретении предлагается ленточный табак, имеющий в своем составе не только табак Берлей, но и табак другого типа, например табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак редких сортов и табак экзотических сортов, а также смеси этих типов табака, и способ изготовления такого табака. К табаку редких и экзотических сортов относятся, в частности, такие типы, как Измир, Самсун, Яка, Латакия, Перик, Кавендиш, махорка, табак дымовой сушки, темный табак и табак солнечной сушки.
Поскольку в табаке Берлей содержится сравнительно много специфичных для табака нитрозаминов (СТНА), в американской табачной смеси, используемой для изготовления сигарет, ограничивают содержание табака Берлей, количество которого обычно лежит в пределах от 25 до 40%. Снижение содержания табака Берлей отрицательно сказывается на качестве табачного дыма. Снижение образования или переноса табачным дымом СТНА обеспечивается за счет использования технологии с разделенной внутренней оберткой сигареты. Такая технология предусматривает применение одной или нескольких полосок, нарезанных из листов восстановленного табака, в состав которого входит табак Берлей или преимущественно табак Берлей, и располагаемых параллельно оси табачного стержня сигареты вплотную друг к другу по всей его окружности внутри наружной бумажной обертки сигареты.
Использование внутренней обертки из полосок восстановленного ленточного табака, в состав которого входит табак Берлей, меняет свойства сигарет, в частности снижает их воспламеняемость, улучшает аромат дыма и увеличивает количество затяжек с одновременным снижением уровня СТНА. Улучшение восприятия дыма, в частности его аромата, вызвано тем, что горение внутри сигареты происходит преимущественно в направлении поверхности табачного стержня, и поэтому преобладающая часть образующихся при горении газообразных веществ попадает в основную струю дыма. Поскольку температура при горении сигареты обычно ниже на поверхности табачного стержня и выше в его середине, при наличии расположенных на поверхности стержня полосок в основной поток дыма попадает меньше вредных компонентов дыма, определяемых анализом по методу Хоффмана. Таким образом, использование табака Берлей для изготовления восстановленного табака, из которого изготавливаются полоски разделенной внутренней обертки, улучшает свойства дыма табака Берлей, оптимизирует послевкусие и минимизирует содержание в основной струе дыма вредных компонентов дыма, определяемых анализом по методу Хоффмана.
В настоящем изобретении предлагается также курительное изделие с разделенной внутренней оберткой из полосок, изготовленных из восстановленного табака, в состав которого входит табак Берлей. Полоски разделенной внутренней обертки можно изготавливать литьем, способом, аналогичным способу изготовления бумаги, или экструзией из восстановленного табака. Следует также отметить, что в настоящем изобретении предлагается изготавливать полоски внутренней обертки из восстановленного табака, в состав которого входит не только табак Берлей, но и другие типы табака, в частности табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд или их смесь, а также могут входить соусирующие добавки и ароматизаторы. Кроме того, для изготовления полосок внутренней обертки можно использовать определенные экзотические и редкие ароматные типы табака, не имеющиеся в достаточном количестве в продаже (например, Измир, Самсун, Яка, Латакия, Перик, Кавендиш, махорка, табак дымовой сушки, темный табак и табак солнечной сушки).
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения более подробно рассмотрены в последующем описании, включая примеры изготовления предлагаемого в изобретении ленточного восстановленного табака.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 в аксонометрии показана предлагаемая в настоящем изобретении сигарета с предлагаемым в изобретении ленточным восстановленным табаком.
На фиг.2 в аксонометрии показана развернутая сигаретная обертка с предлагаемым в изобретении ленточным восстановленным табаком.
На фиг.3 в виде с торца показана сигарета, изображенная на фиг.1.
На фиг.4 в аксонометрии показана предлагаемая в настоящем изобретении сигаретная бумага с полосками ленточного восстановленного табака.
На фиг.5 в аксонометрии показана полоска внутренней обертки с непрямолинейными продольными сторонами.
На фиг.6 в виде с торца показана выполненная по другому варианту предлагаемая в настоящем изобретении сигарета с модифицированной скоростью горения.
На фиг.7 в аксонометрии и частично в разрезе показана выполненная в соответствии с еще одним вариантом предлагаемая в настоящем изобретении сигарета с модифицированной скоростью горения.
На фиг.8 в аксонометрии схематично показан механизм подачи сигаретной бумаги в сигаретной машине, используемой для реализации настоящего изобретения.
На фиг.9 в разрезе показана гарнитура сигаретной машины, используемой для реализации настоящего изобретения.
На фиг.10 в аксонометрии схематично показан выполненный по другому варианту механизм изготовления обертки в сигаретной машине, используемой для реализации настоящего изобретения.
На фиг.11 в виде сбоку показан выполненный в соответствии с еще одним вариантом механизм изготовления обертки в сигаретной машине, используемой для реализации настоящего изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
На фиг.1 показана сигарета 10 с неполной двухслойной оберткой (в дальнейшем называемой просто "двухслойной"), которая позволяет менять скорость горения сигареты. Табачный стержень сигареты можно изготовить из табака Берлей, табака трубоогневой сушки, табака восточной группы, табака Мэриленд, табака редких сортов и табака экзотических сортов, а также смеси этих типов табака. Показанная на фиг.1 предлагаемая в изобретении сигарета 10 с двухслойной оберткой имеет обычный табачный стержень 13, проходящий от открытого конца сигареты до фильтра 15. Табачный стержень 13 обернут снаружи оберткой 12 из сигаретной бумаги. На внутренней стороне наружной обертки 12 расположены полоски 14а и 14b внутренней обертки табачного стержня. Полоски 14а и 14b служат модификаторами скорости горения табачного стержня 13 и изменяют параметры горения сигареты 10. В сигарете, показанной на фиг.1, внутренние полоски проходят параллельно оси табачного стержня 13 от открытого конца до фильтра 15. Наличие в обертке полосок 14а и 14b позволяет изготавливать сигареты с разной скоростью горения, зависящей от плотности набивки табачного стержня, пористости бумаги 12 наружной обертки и наличия в ней определенных добавок, ширины полосок 14а и 14b, их пористости и наличия в них добавок. В предлагаемых в изобретении сигаретах полоски, от которых зависит скорость горения сигареты, могут проходить не по всей длине табачного стержня или в различных направлениях. Изобретение позволяет в зависимости от сочетания различных параметров, в том числе и указанных выше, изготавливать сигареты 10 с двухслойной оберткой, скорость горения которых можно менять в очень широких пределах.
Как показано на фиг.1, предлагаемая в настоящем изобретении сигарета 10, которая может иметь разную скорость горения, имеет наружную обертку 12 из сигаретной бумаги и две - первую и вторую - полоски 14а и 14b внутренней обертки. Сигаретная бумага наружной обертки 12 может иметь нормальную пористость, обычно равную 15-80 единицам Кореста. Кроме наружной обертки 12 из сигаретной бумаги предлагаемая в изобретении сигарета имеет по меньшей мере одну внутреннюю полоску, наличие которой позволяет менять скорость горения сигареты 10. У сигареты, показанной на фиг.1, первая и вторая полоски 14а и 14b расположены с диаметрально противоположных сторон табачного стержня 13. Для обеспечения по существу постоянной по всей длине табачного стержня скорости горения сигареты полоски 14а и 14b должны располагаться параллельно табачному стержню 13 по всей его длине от открытого конца сигареты до фильтра 15.
Как показано на фиг.4, полоски 14а и 14b предлагаемой в изобретении сигареты проходят по всей длине табачного стержня 13 и в зависимости от необходимого режима (скорости) горения сигареты могут быть расположены на равном или любом другом расстоянии друг от друга.
Предлагаемая в изобретении сигарета 10 с двухслойной оберткой, поперечное сечение которой показано на фиг.3, имеет зоны 21 с высокой степенью диффузии и образованные полосками 14а и 14b зоны 22 с низкой степенью диффузии. Предлагаемая в изобретении обертка 12 сигареты имеет по меньшей мере одну зону 21 с высокой степенью диффузии, через которую при нормальном составе дыма проходит относительно большое количество СО и кислорода. В зонах 22 с низкой степенью диффузии, ограниченных размерами полосок 14а и 14b в окружном направлении, количество проходящих газов в зависимости от пористости полосок 14а и 14b и наружной обертки 12 существенно снижается. Зоны 21 с высокой степенью диффузии могут иметь пористость, которая больше 14 единиц Кореста, а зоны 22 с низкой степенью диффузии могут иметь пористость, которая меньше 8 единиц Кореста.
Показанную на чертежах наружную обертку 12 предлагаемой в изобретении сигареты 10 с модифицированной скоростью горения и двухслойной оберткой изготавливают из стандартной оберточной сигаретной бумаги, ширина которой обычно равна 27 мм. На внутренней стороне наружной обертки 12 по всей ее длине расположены полоски 14а и 14b, показанные на фиг.2 и фиг.4. Наружную обертку изготавливают из стандартной сигаретной бумаги обычного размера с нормальной пористостью, а полоски 14а и 14b - из бумаги шириной 4 мм и пористостью меньше 8 единиц Кореста. Суммарная ширина полосок 14а и 14b по окружности сигареты может составлять от 8 до 15 мм. Эффективность влияния наружной обертки и образованной полосками внутренней обертки на скорость горения сигареты зависит от указанных выше параметров и, в частности, от пористости наружной обертки и внутренней обертки, ширина которой при незначительном влиянии на характеристики дыма и хороших параметрах горения не должна превышать примерно 75%, предпочтительно примерно 60%, наиболее предпочтительно примерно 35%, от длины окружности наружной обертки. Конкретный выбор ширины внутренней обертки зависит от качества сигареты и от длины окружности наружной обертки. Фактически изготавливаемые сигареты могут отличаться от сигарет, рассмотренных в настоящем описании, которое в этом отношении лишь иллюстрирует изобретение и не ограничивает его объем. Предлагаемые в изобретении сигареты могут также иметь внутреннюю обертку не только из двух показанных на чертежах полосок, но и из большего количества полосок.
В принципе предлагаемые в изобретении сигареты с модифицированной скоростью горения могут иметь различное конструктивное исполнение. В зависимости от необходимого режима и заданной скорости горения обертка предлагаемых в изобретении сигарет может иметь одну или несколько внутренних полосок. Как уже отмечалось выше, разное сочетание участков внутренней обертки с низкой пористостью и наружной обертки с высокой пористостью позволяет изготавливать сигареты с разной, в том числе и заданной, скоростью горения. Так, например, при определенном сочетании пористости наружной и внутренней оберток и с учетом других факторов обычную скорость горения стандартных сигарет, равную 6,0 мм/мин, можно при необходимости снизить до 4 мм/мин или ниже. Сигареты с такой скоростью горения должны иметь в обертке внутреннюю полоску, изготовленную из материала с низкой пористостью, в частности из восстановленного табака, табачной бумаги с низкой пористостью, ленточного табака, полимеров или других материалов. Внутренние полоски можно покрыть модификатором горения или другими материалами для создания в табачном стержне по меньшей мере одной зоны с низкой степенью диффузии. Для снижения пористости бумагу можно покрыть ингибитором горения, например альгинатом натрия, и за счет сочетания таких факторов, как пористость наружной обертки, плотность набивки табака, степень покрытия табачного стержня внутренней оберткой, количество полосок, пористость внутренней обертки и других факторов, получить требуемую скорость горения сигареты.
Как показано на фиг.4-7, для образования в обертке сигареты зон с низкой пористостью можно использовать различные подходы. На фиг.4 показана развернутая наружная обертка 12 со множеством внутренних полосок 16а, 16b, 16с и 16d. Эти полоски могут располагаться на внутренней поверхности наружной обертки на равном расстоянии друг от друга и на расстоянии от ее краев, по которым склеивают свернутую в гарнитуре сигаретной машины обертку. Обычно полоски 16а-16d подают в гарнитуру сигаретной машины и приклеивают к внутренней поверхности наружной обертки рядом с табачным стержнем. Внутренние полоски меняют скорость горения сигареты до требуемого уровня, значительно уменьшают статическую скорость горения и позволяют изготовить сигареты с необходимой способностью к самозатуханию.
Как показано на фиг.5, для образования в наружной обертке 12 зоны с низкой пористостью можно использовать непрямолинейную полоску 17. Эта полоска 17 может иметь волнообразную форму, при которой положение зоны с низкой пористостью будет меняться вдоль табачного стержня. При таком непрямолинейном расположении зоны с низкой пористостью горящая сигарета в любом положении будет иметь необходимую статическую скорость горения.
На фиг.6 показан еще один вариант выполнения предлагаемой в изобретении сигареты с модифицированной скоростью горения. Для образования в этой сигарете зоны 21 с высокой диффузией и зоны 22 с низкой диффузией предназначена неполная внутренняя обертка 18, которая расположена на внутренней стороне наружной обертки 12 и охватывает только часть табачного стержня 13. Как показано на фиг.6, неполная внутренняя обертка 18 закрывает приблизительно половину периметра табачного стержня 13. Однако следует отметить, что для изготовления сигарет с необходимой линейной скоростью горения можно использовать модификаторы горения разной конфигурации. Неполную внутреннюю обертку 18 можно изготовить из стандартной сигаретной бумаги, имеющей низкую пористость, не превышающую 7 единиц Кореста, и покрытой модификаторами скорости горения, или из других материалов, например из ленточного восстановленного табака с добавками или без них, пористость которого обычно не превышает 5 единиц Кореста, предпочтительно 3 единиц Кореста. Дополнительным преимуществом использования ленточного или восстановленного табака для изготовления неполной внутренней обертки 18 является совпадение цвета обертки с цветом табачного стержня 13 и отсутствие контраста с зоной 22 низкой диффузии. В качестве материала для изготовления неполной внутренней обертки 18 можно использовать полимерную пленку или другой материал. Для изготовления сигарет с требуемой скоростью горения, предпочтительно меньшей 4,0 мм/мин, целесообразно, чтобы показанная на фиг.6 неполная внутренняя обертка имела ширину от 2 до 14 мм или закрывала меньше 75% окружности наружной обертки.
На фиг.7 показана выполненная в соответствии еще с одним вариантом предлагаемая в изобретении сигарета с несколькими внутренними полосками с несколькими внутренними полосками 19, расположенными на внутренней поверхности наружной обертки 12 табачного стержня 13.
Эти полоски 19 можно подавать в гарнитуру сигаретной машины вместе с наружной оберткой 12 таким образом, чтобы после формирования сигареты они располагались по периферии табачного стержня 13. В гарнитуру сигаретной машины можно по отдельности подавать уже готовые полоски 19 из низкопористой сигаретной бумаги либо можно подавать одну или несколько более широких полос и разрезать ее (их) непосредственно в сигаретной машине на полоски требуемой ширины.
Показанные на фиг.7 полоски 19 расположены на одной оси по существу вдоль всей длины табачного стержня 13. Полоски 19 целесообразно располагать вдоль всей длины табачного стержня 13, что позволяет модифицировать скорость горения по всей длине табачного стержня независимо от положения сигареты. Представляется, что наличие у сигареты нескольких показанных на фиг.7 полосок 19 в еще большей степени влияет на скорость горения сигареты.
Расположение внутренних полосок вдоль оси табачного стержня 13 по всей его длине связано со значительными преимуществами по сравнению с выполнением полосок в виде чередующихся колец, расположенных перпендикулярно оси табачного стержня 13. Сигареты с такими расположенными поочередно перпендикулярно оси табачного стержня кольцевыми полосками отличаются непостоянной скоростью горения табачного стержня 13 по всей его длине. Сигареты с кольцевыми полосками имеют разную пористость обертки по длине табачного стержня и разную (низкую или высокую) в разных местах линейную скорость горения. Изменение скорости горения по длине табачного стержня делает сигарету неприемлемой для использования, поскольку длительное свободное горение табачного стержня в промежутке между кольцами не соответствует требуемой модификации скорости горения сигареты по всей длине ее табачного стержня.
Кроме того, курильщик может делать затяжку в тот момент, когда тлеющий конец табачного стержня оказывается в зоне с низкой пористостью, т.е. в месте расположения внутреннего кольца. Вполне вероятно, что при прохождении тлеющего конца табачного стержня через место расположения кольца состав поступающего в рот курильщика дыма может существенно изменяться в сторону увеличения содержания в нем СО и других соединений, образующихся при горении кольца. Решить эту проблему можно путем использования в сигарете предлагаемой в изобретении неполной внутренней обертки, наличие которой обеспечивает постоянный состав дыма и постоянную модифицированную скорость горения по всей длине табачного стержня.
В предлагаемой в изобретении сигарете 10 с модифицированной скоростью горения, состоящую из нескольких или из одной полоски внутреннюю обертку целесообразно располагать на некотором расстоянии от соединенных клеем краев наружной обертки 12. Известно, что при склеивании по шву 23 наружной обертки 12 показанной на фиг.1 сигареты в сигаретной машине один боковой край 24 обертки накладывают на другой. Обычно в процессе изготовления сигарет перед сгибом наружной обертки и формированием табачного стержня 13 на один из краев 24 обертки наносят слой клея. При изготовлении предлагаемой в настоящем изобретении сигареты 10 с модифицированной скоростью горения для формирования наружной обертки 12 и табачного стержня и склеивания наружной обертки внутренняя обертка должна находиться на некотором расстоянии от шва. Как показано на чертежах, во всех вариантах осуществления изобретения внутренняя обертка отстоит от боковых краев 24 наружной обертки и не препятствует формированию табачного стержня в гарнитуре сигаретной машины и склеиванию наружной обертки 12. Предлагаемую в изобретении сигарету можно изготавливать на обычных сигаретных машинах без изменения их гарнитуры, но с небольшой модернизацией механизма подачи бумаги. Следует отметить, что в любом показанном на чертежах варианте линейные зоны сигареты с высокой и низкой пористостью можно получить путем расположения и соединения клеем или другим способом отдельных полосок не только на внутренней, но и на наружной поверхности наружной обертки сигареты.
На фиг.8 показана схема механизма, используемого при изготовлении предлагаемых в изобретении сигарет с модифицированной скоростью горения. Устройство 50 подачи бумаги имеет две бобины, с которых бумага подается в сигаретную машину, а именно: бобину 37 с наружной оберткой и бобину 32 с внутренней оберткой или внутренними полосками. На бобине 37 можно закрепить рулон сигаретной бумаги нормальной пористости шириной обычно от 19 до 27 мм, подаваемой в сигаретную машину через систему натяжных и направляющих роликов. В показанном на схеме варианте неполная внутренняя обертка и сигаретная бумага соединяются в двухслойную сигаретную обертку 36, подаваемую в гарнитуру сигаретной машины, где на нее насыпают порцию табака. Наружная обертка 30 может находиться под полосками 34 и 35 внутренней обертки, которые сматывают с бобины 32 или подают из другого источника. Сматываемая с бобины 32 внутренняя обертка, которая покрывает только часть внутренней поверхности наружной обертки 30, может быть уже, чем наружная обертка. Внутренняя обертка, сматываемая с бобины 32, проходит по промежуточным роликам и разрезается ножом на полоски требуемой ширины, образующими двухслойную сигаретную бумагу 36 непосредственно перед гарнитурой сигаретной машины. Полоски 34 и 35, образующие внутреннюю обертку предлагаемой в настоящем изобретении сигареты, могут иметь скорость горения, значительно отличающуюся от скорости горения наружной обертки 30. Таким образом, показанный на фиг.8 механизм 50 подачи бумаги с двумя бобинами позволяет изготовить обертку сигарет из бумаги с разной пористостью, разного состава и разными другими параметрами. Механизм 50 подачи может иметь нож 33, предназначенный для резки внутренней обертки на две или несколько полосок.
Как показано на фиг.8, на бобину 32 можно установить рулон бумаги шириной 4-15 мм, которую разрезают на две полоски. Оптимальное сочетание пористости и параметров горения наружной и внутренней оберток позволяет изготовить сигарету с требуемой скоростью горения по всей длине табачного стержня.
Как показано на фиг.8, механизм 50 подачи бумаги имеет несколько натяжных роликов, предназначенных для надежной подачи наружной обертки 30 и полосок 34 и 35 внутренней обертки к месту их соединения в двухслойную сигаретную бумагу 36. Очевидно, что небольшая ширина бумаги, намотанной на бобину 32, создает большие проблемы при подаче разрезанной бумаги в гарнитуру сигаретной машины. Избежать разрыва полосок 34 и 35 перед гарнитурой сигаретной машины можно за счет их оптимального натяжения. Кроме того, циклический характер процесса изготовления сигарет с периодическими остановками и пусками также требует тщательной регулировки натяжения бобины 37 наружной обертки и бобины 32 внутренней обертки. Для оптимального натяжения и соединения обоих слоев бумаги в двухслойную сигаретную бумагу 36 полоски 34 и 35 внутренней обертки следует соединять с наружной оберткой 30 непосредственно перед гарнитурой сигаретной машины или, как показано на фиг.8, сразу же после разрезания внутренней обертки на две полоски.
На фиг.9 в разрезе показана гарнитура сигаретной машины. Гарнитура 40 является устройством сигаретной машины, в котором в свернутую обертку насыпают табак и формируют сигарету. Между поверхностью гарнитуры 40 и наружной оберткой 30 расположена транспортерная лента (не показана). Показанная на чертеже гарнитура 40 в сечении имеет дугообразную форму, позволяющую сформировать табачный стержень и всю сигарету. После высыпания из питателя 41 на обертку 30 табака обертка благодаря соответствующей форме сечения гарнитуры сгибается вокруг табачного стержня. При изготовлении сигарет предлагаемым в изобретении способом полоски 34 и 35 внутренней обертки перед гарнитурой соединяют с наружной оберткой 30, и полученную двухслойную обертку 36 в гарнитуре сгибают вокруг табачного стержня. Такая конструкция допускает определенную гибкость в сочетании различных параметров наружной и внутренней оберток. Еще одно преимущество предлагаемых в изобретении сигарет заключается в том, что их изготовление в условиях поточного производства не снижает производительности поточной линии. Предлагаемая в изобретении конструкция сигарет не требует значительной переделки гарнитуры для формирования табачного стержня, который затем разрезают на отдельные части определенной длины и соединяют с фильтром на одном из следующих участков поточной линии.
Как показано на фиг.9, полоски 34 и 35 внутренней обертки подают в гарнитуру на внутренней поверхности наружной обертки 30, и поэтому после формирования в гарнитуре табачного стержня и всей сигареты они оказываются расположены в требуемом положении внутри сигареты. В рассмотренном выше примере, как показано на фиг.3, внутренние полоски 34 и 35 расположены под углом 90° от шва наружной обертки 30 на равном расстоянии друг от друга и обеспечивают тем самым равномерную и постоянную модифицированную скорость горения сигареты. Предпочтительно для размещения внутренней обертки на внутренней поверхности наружной обертки не использовать клей, хотя в принципе для соединения внутренней и наружной оберток можно использовать другие материалы. Следует отметить, что при формировании сигареты в гарнитуре 40 и уплотнении табака с образованием табачного стержня положение полосок 34 и 35 обычно сохраняется.
На фиг.10 показан выполненный в соответствии еще с одним вариантом механизм подачи бумаги, обозначенный на схеме позицией 82. В этом варианте наружную обертку 12 сматывают с обычной бобины на ролик 57, который затем вместе с полосками внутренней обертки направляет ее в гарнитуру 60 для формирования сигареты. В данном случае наружную обертку 12 изготавливают из стандартной сигаретной бумаги шириной 27 мм с нормальной пористостью и обычными добавками. Как показано на схеме, двухслойную обертку 36 изготавливают путем соединения перед гарнитурой наружной обертки 12 с двумя полосками 34 и 35 внутренней обертки. Внутреннюю обертку 32 подают с бобины на направляющие ролики 58 перед ее разрезанием ножом 51. Нож имеет вращающийся диск 52 и основание 53. В данном примере 8 мм ширины внутренней поверхности наружной обертки покрыты двумя полосками 34 и 35 внутренней обертки шириной 4 мм. Для получения полосок 34 и 35 обертку 32 режут ножом 51 на две части, которые направляют на ролики 55 и 56, а затем соединяют с наружной оберткой 12 на ролике 57. Внутреннюю обертку 32 можно разрезать и на более узкие полоски, образующие внутреннюю обертку наружной обертки.
Преимуществом этого варианта является возможность разрезания бумаги вращающимся ножом 51 на отдельные полоски требуемой ширины. При использовании таких узких бумажных полосок очень трудно, особенно при наличии большого количества направляющих и натяжных роликов, избежать разрыва обертки 32 и полосок 34 и 35. Поэтому для уменьшения пути, который должны пройти узкие полоски, нож 51 должен располагаться максимально близко к гарнитуре 60 сигаретной машины.
Нож 51 показанного на фиг.10 механизма 82 подачи бумаги предназначен для изготовления полосок 34 и 35 из ленты 32. Для изготовления предлагаемых в настоящем изобретении сигарет можно использовать режущие устройства самой различной конструкции, например неподвижный нож, лазер, описанный выше вращающийся нож, струю воды, устройство для резки тонкого материала, при котором остается нетронутым слой материала, лежащий под верхним слоем, или микроперфоратор. Кроме того, для изготовления предлагаемых в изобретении сигарет можно использовать ленту, предварительно разрезанную на полоски, которые перед гарнитурой разделяют на специальных устройствах. В настоящее время существует также множество различных устройств, которые можно использовать для подачи в гарнитуру полосок, соединенных с наружной оберткой. Очевидно, что в настоящем описании основное внимание уделено устройствам подачи в гарнитуру узких полосок внутренней обертки, хотя, как уже говорилось выше, в настоящее время существует много других устройств, которые можно использовать для формирования и подачи в гарнитуру двухслойной обертки. Такие известные устройства не требуют их подробного рассмотрения, а возможность их использования в различных вариантах осуществления настоящего изобретения не ограничивает его объем.
На фиг.11 показано выполненное в соответствии еще с одним вариантом обозначенное на схеме позицией 84 устройство для изготовления бумажной обертки, являющееся частью сигаретной машины 74 с двумя внешними бобинодержателями 70 и 71. В бобинодержателе 70 установлена бобина 30, с которой в гарнитуру 77 подают наружную обертку. Сматываемую с бобины 30 наружную обертку 12 соединяют с полосками внутренней обертки 32 и подают в гарнитуру. В бобинодержателе 71 установлена бобина внутренней обертки 32, которую подают к ножу 75. Для уменьшения пути движения узких полосок внутренней обертки нож 75 устанавливают непосредственно у гарнитуры 77. Как показано на схеме, сигаретная машина 74 имеет гарнитуру 77 и приводимую ведущим шкивом 73 транспортерную ленту 78, перемещающую обертку и табак через гарнитуру во время формирования табачного стержня и сигареты с полосками внутренней обертки.
Преимущество этого варианта состоит в наличии внешних бобинодержателей 70 и 71 для наружной и внутренней оберток, которые облегчают обработку бумаги в условиях поточного производства и модернизацию сигаретной машины 74 с целью изготовления на ней предлагаемых в изобретении сигарет с полосками внутренней обертки. Использование внешних расположенных рядом с машиной бобин 30 и 32 требует минимального изменения конструкции всей машины и не требует никаких существенных доработок узла 77 гарнитуры машины кроме установки дополнительных направляющих и натяжных роликов. В настоящее время внешние бобинодержатели поставляются в комплекте с машинами и могут быть использованы для изготовления предлагаемых в изобретении курительных изделий с полосками дополнительной внутренней обертки и модифицированной скоростью горения.
На внешний бобинодержатель 71 можно установить катушку с ленточным табаком, а не обычную бобину с сигаретной бумагой. Из-за разброса размеров табачной ленты использование катушки более предпочтительно. На катушку можно намотать ленту восстановленного ленточного табака шириной 8 мм, которую подают в сигаретную машину 74 по направляющим роликам, уменьшающим свободное перемещение сматываемой с катушки ленты табака. Ленту можно разрезать непосредственно перед соединением с наружной оберткой у ролика с выпуклой образующей, который обычно расположен на входе в гарнитуру. Для нормальной подачи ленты в гарнитуру и соединения ее с наружной оберткой необходимо использовать определенное количество направляющих и натяжных роликов.
Для изготовления предлагаемых в настоящем изобретении сигарет с модифицированной скоростью горения можно использовать наружную и внутреннюю обертки из различных видов бумаги. Как уже говорилось выше, обычно наружную обертку изготавливают из бумаги шириной 27 мм и пористостью от 15 до 80 единиц Кореста. Общеизвестно, что снижение пористости наружной обертки приводит к изменению состава дыма и линейной скорости горения сигареты. Наличие у сигарет неполной внутренней обертки позволяет изменить их скорость горения. Как показано на приложенных к описанию чертежах, внутренняя обертка может быть цельной или состоящей из нескольких полосок. Бумага внутренней обертки может иметь значительно меньшую пористость, не превышающую 8 единиц Кореста. Упомянутая выше и показанная на фиг.6 цельная внутренняя обертка из ленточного табака или из бумаги может иметь ширину от 2 до 15 мм. Пористость внутренней обертки может лежать в пределах от 0 до 8 единиц Кореста.
Примеры
Предлагаемым в изобретении способом изготавливали несколько образцов сигарет с неполной внутренней оберткой. Предлагаемые в изобретении сигареты сравнивали с контрольными сигаретами без внутренней обертки с линейной скоростью горения порядка 4,3-4,7 мм/мин. Внутреннюю обертку сигарет изготавливали из разных, указанных в приведенных ниже таблицах материалов, в том числе и из обычной, обработанной соответствующим способом бумаги и ленточного табака.
Примеры сигарет с двумя полосками внутренней обертки, изготовленными из ленточного табака с пористостью, меньшей 5 единиц Кореста:
| Сигарета | Пористость наружной обертки, единицы Кореста | Содержание цитрата в наружной обертке, % | Количество внутренних полосок | Ширина внутренней полоски, мм | Линейная скорость горения (ЛСГ), мм/мин | Количество самозатуханий на 10 слоях, % |
| 1 | 50 | 0,5 | 0 | 0 | 4,3 | 0 |
| 2 | 50 | 0,5 | 2 | 4 | 3,1 | 100 |
| 3 | 50 | 0,5 | 2 | 5 | 2,6 | 100 |
| 4 | 50 | 0,5 | 2 | 6 | 2,7 | 100 |
| 5 | 40 | 0,7 | 0 | 0 | 4,7 | 0 |
| 6 | 40 | 0,7 | 2 | 3 | 3,8 | 48 |
| 7 | 30 | 0,6 | 0 | 0 | 4,3 | 0 |
| 8 | 30 | 0,6 | 2 | 4 | 3,1 | 100 |
Примеры сигарет с двумя полосками из обработанной или покрытой альгинатом натрия сигаретной бумаги с пористостью менее 5 единиц Кореста:
| Сигарета | Пористость наружной обертки, единицы Кореста | Содержание цитрата в наружной обертке, % | Количество внутренних полосок | Ширина внутренней полоски, мм | Линейная скорость горения (ЛСГ), мм/мин | Количество самозатуханий на 10 слоях, % |
| 9 | 70 | 0,6 | 0 | 0 | 4.4 | 0 |
| 10 | 70 | 0,6 | 2 | 2 | 3,8 | 25 |
Результаты анализа состава дыма двух образцов сигарет с полосками из ленточного табака:
| Сиг-та | Пористость наружной обертки, единицы Кореста | Содержание цитрата в наружной обертке, % | Кол-во внутренних полосок | Ширина внутренней полоски, мм | Линейная скорость горения (ЛСГ), мм/мин | Количество самозатуханий на 10 слоях, % | Смола, мг/сиг. | Никотин, мг/сиг. | СО, мг/сиг. | Кол-во затяжек |
| 11 | 70 | 0,6 | 2 | 4 | 3,9 | 90 | 15,5 | 1,4 | 12,2 | 10,3 |
| 12 | 50 | 0,5 | 2 | 4 | 3,8 | 90 | 14,5 | 0,9 | 14,6 | 7,3 |
Из приведенных примеров следует, что по линейной скорости горения и самопроизвольному затуханию предлагаемые в изобретении сигареты с дополнительной, не полностью закрывающей табачный стержень внутренней оберткой отличаются от обычных контрольных сигарет. Предлагаемая в изобретении дополнительная внутренняя обертка позволяет уменьшить скорость горения сигареты до 40%. Все сигареты с внутренними полосками шириной, равной минимум 4 мм, самопроизвольно гасли. Уменьшение ширины внутренних полосок снижало их эффективность, повысить которую можно специальными добавками или увеличением количества полосок. Испытание сигарет на самопроизвольное затухание на 10 слоях мундштучной бумаги проводили по методике проверки воспламеняемости, разработанной Национальным институтом стандартов и технологий (США).
Курительное изделие с полосками ленточного восстановленного табака
Полоски 14 неполной внутренней обертки можно изготовить из ленточного восстановленного табака, состав и способ изготовления которого указаны ниже. Пористость сигаретной бумаги 12 наружной обертки обычно лежит в пределах от 15 до 80 единиц Кореста. В показанной на фиг.1 сигарете неполная внутренняя обертка состоит из двух полосок 14 из ленточного восстановленного табака, расположенных с диаметрально противоположных сторон табачного стержня 13. Полоски 14 проходят по всей длине табачного стержня 13 параллельно его оси. В данном варианте полоски расположены на равном расстоянии друг от друга, и поэтому скорость горения остается постоянной по всей длине табачного стержня.
Изготовление ленточного восстановленного табака в листах
При изготовлении ленточного восстановленного табака, предназначенного для использования в сигаретах, в емкость с водой медленно добавляют древесную пульпу, связующее, например альгинат натрия, измельченные частицы табака или концентрированный экстракт и образующуюся суспензию тщательно перемешивают таким образом, чтобы каждый компонент растворился или диспергировался во всей суспензии. В воду целесообразно сначала добавлять древесную пульпу, затем табак и после этого альгинат. Для придания листам некоторой пластичности в суспензию можно добавить глицерин, обычно после альгината и перед каким-либо ароматизатором. В суспензию можно добавлять ароматизатор, в частности, ментол. Кроме того, можно также добавлять инертные наполнители, например карбонат кальция или аналогичный наполнитель. При создании изобретения было установлено, что для изготовления листов восстановленного табака, обладающих достаточной прочностью на растяжение и не ломающихся в процессе изготовления сигарет, отношение содержания табака к альгинату должно составлять около 4,0:1,0. Полученную суспензию разливают тонким слоем на разливочную поверхность, например на ленту из нержавеющей стали, нагретую приблизительно до 200°F. Разлитую суспензию оставляют на нагретой ленте до тех пор, пока полученный лист не высохнет настолько, чтобы его можно было снять с ленты неповрежденным. Полученный лист восстановленного табака можно использовать сразу же или сначала выдержать при температуре 100°F в помещении с низкой влажностью в течение 24 ч или дольше и затем добавить к нему какой-либо ароматизатор, например ментол. Лист затем можно измельчить и добавить к табачной смеси или разрезать на полоски требуемой ширины и использовать их в качестве полосок внутренней обертки сигареты, расположенных между поверхностью табачного стержня и внутренней поверхностью наружной обертки сигареты. Курительные изделия с полосками восстановленного табака, к которому добавлен ментол, сохраняют запах ментола в открытых упаковках в течение длительного времени, достигающего 1 месяц. В закрытых же упаковках запах ментола сохраняется не менее 4 месяцев.
В рассматриваемом варианте табачный стержень содержит от 30 до 80 мас.% табачной смеси, от 5 до 40 мас.% древесной пульпы, от 8 до 40 мас.% связующего и до 30 мас.% ароматизатора, например ментола, при его наличии. В предпочтительном варианте содержание табака должно составлять приблизительно 26 мас.%, древесной пульпы - приблизительно 13,5 мас.%, связующего - приблизительно 27 мас.% и ментола - приблизительно 20 мас.%.
Общее количество твердой смеси в составе суспензии должно лежать в пределах от 2 до 10 мас.%. В качестве связующего можно использовать альгинат (например, альгинат натрия), гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозные соединения и соединения на основе гидроколлоидов. В суспензию можно добавлять увлажнитель, например глицерин или пропиленгликоль. В состав табачной смеси может входить по меньшей мере около 30 мас.% табака Берлей и до 30 мас.% табака других типов. Этим табаком другого типа может быть табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов, а также смеси этих типов табака. К экзотическим сортам табака относятся, в частности (но не ограничиваясь только ими) такие типы, как Измир, Самсун, Яка, Латакия, Перик, Кавендиш, махорка, табак дымовой сушки, темный табак и табак солнечной сушки.
Ниже изобретение проиллюстрировано на примерах. Следует, однако, отметить, что эти примеры не ограничивают объем изобретения.
В приведенных ниже примерах рассмотрен предлагаемый в изобретении способ изготовления ленточного восстановленного табака, используемого в курительных изделиях.
Пример 1
При изготовлении ленточного восстановленного табака в листах в первую емкость с мешалкой шнекового типа заливали 130 галлонов воды. В эту же емкость с работающей мешалкой последовательно добавляли 35 фунтов древесной пульпы, 70 фунтов табака, 70 фунтов альгината натрия и 35 фунтов глицерина, тщательно перемешивая каждый добавленный в суспензию компонент. В отдельной емкости к 15 галлонам воды при температуре 40°С добавляли 52,5 фунта ментола и полученную смесь перемешивали до полного растворения ментола. Полученную смесь добавляли к суспензии альгината и тщательно перемешали. Для лучшей разливки к полученной суспензии добавляли воду, поддерживая вязкость суспензии в пределах от 10000 до 20000 сП, предпочтительно на уровне 15000 сП.
Затем суспензию разливали на ленту из нержавеющей стали слоем толщиной около 40-60 мил (40/1000-60/1000 дюйма) и оставляли при температуре приблизительно 200°F. Лист табака оставляли на ленте до его полного высыхания в течение приблизительно 6-8 мин. Изготовленный табак с запахом ментола хранили в виде листа вплоть до его разрезания на полоски, используемые для изготовления сигарет.
Сигареты с полосками ленточного восстановленного табака, расположенными между наружной оберткой и табачным стержнем, в открытых упаковках сохраняли запах ментола в течение 1 месяца. В закрытых упаковках сигареты сохраняли запах ментола по меньшей мере в течение 4 месяцев и даже до года.
Очевидно, что изобретение не ограничено рассмотренными примерами и что при соответствующем изменении количества составляющих в смеси, используемой для изготовления ленточного восстановленного табака, параметры табака могут отличаться от параметров табака, указанных в приведенных примерах.
Изготовление восстановленного табака Берлей и полосок внутренней обертки
Ленточный восстановленный табак Берлей и полоски внутренней обертки из него изготавливают в основном аналогично ленточному восстановленному табаку и полоскам из него. В табачной смеси содержится табак Берлей и табак других типов. Содержание табака Берлей в смеси составляет не менее 30 мас.%, а табака других типов, например табака трубоогневой сушки, табака восточной группы, табака Мэриленд, табака редких сортов и табака экзотических сортов, а также смеси этих типов табака - до 30 мас.%. К экзотическим сортам табака относятся, в частности (но не ограничиваясь только ими), такие типы, как Измир, Самсун, Яка, Латакия, Перик, Кавендиш, махорка, табак дымовой сушки, темный табак и табак солнечной сушки.
Пример 2
При изготовлении восстановленного табака в листах способом, аналогичным способу изготовления бумаги, табачную мелочь, средние жилки, фарматуру, резаные листовые пластинки, измельченные средние жилки или комбинации этих табачных материалов смешивают с водным растворителем. Исходный материал на 30-100 мас.% должен состоять из табака Берлей. Одну часть табака добавляют к 11-20 частям воды и выдерживают при температуре 160°F (70°C) в течение 30 мин. Затем смесь разделяют центрифугированием, фильтрацией или отжимом на водорастворимый экстракт и нерастворимую в воде твердую/волокнистую фракцию.
Экстракт затем концентрируют вакуумным выпариванием или сублимационной сушкой, добавляют увлажнитель, например глицерин, и тщательно перемешивают. Экстракт можно обрабатывать адсорбентами, поглощающими нежелательные компоненты, например специфичные для табака нитрозамины (СТНА), полифенолы и протеины, а затем центрифугировать. После этого адсорбенты удаляют, а оставшийся экстракт концентрируют и смешивают с увлажнителем. Затем к экстракту добавляют альгинатное связующее.
Твердую/волокнистую фракцию измельчают и добавляют к ней 10% древесного волокна, предварительно измельченного в пульпу. Из этой смеси волокна и пульпы затем изготавливают листы восстановленного табака способом, аналогичным способу изготовления бумаги. На листы табака наносят экстракт, приготовленный описанным выше способом. Затем листы разрезают на полоски и наматывают на бобину и после этого используют в качестве полосок внутренней обертки из восстановленного табака Берлей.
Другой возможный вариант осуществления предлагаемого в изобретении способа изготовления восстановленного табака в листах описан в приведенном ниже примере. Следует, однако, отметить, что приведенные примеры не ограничивают объем изобретения. В приведенном ниже примере описан еще один вариант изготовления ленточного восстановленного табака Берлей, предназначенного для использования в курительных изделиях.
Пример 3
Ленточный восстановленный табак изготавливали из смеси 1 части табака и других твердых компонентов с 10-11 частями воды. Состав этой смеси указан ниже в таблице.
| Материалы | Содержание компонентов ленточного табака (%) | ||||
| Табачная мелочь, пыль или концентрированный экстракт | Берлей | Подвергнутый тепловой обработке (Берлей/трубоогневой сушки) | Экзотический I | Экзотический II | Экзотический III |
| Табак Берлей | 65 | 43 | 32,5 | 20 | 24,5 |
| Табак трубоогневой сушки | 0 | 29 | 13,5 | 25 | 30 |
| Табак восточной группы Измир Самсун | 0 0 | 0 0 | 5 5 | 3 3 | 0 0 |
| Табак Мэриленд | 0 | 0 | 0 | 14 | 0 |
| Табак дымовой сушки | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| Табак Кавендиш | 0 | 0 | 9 | 0 | 5 |
| Общее количество табака | 65 | 72 | 65 | 65 | 65 |
| Связующее: КМЦа альгинат натрияб | 7,5 7,5 | 5 5 | 7 7 | 7 7 | 9 6 |
| Древесная пульпа | 8 | 6 | 9 | 9 | 8 |
| Глицерин | 11 | 11 | 12 | 12 | 12 |
| Вода | в 10-11 раз больше массы твердой фракции | в 10-11 раз больше массы твердой фракции | в 10-11 раз больше массы твердой фракции | в 10-11 раз больше массы твердой фракции | в 10-11 раз больше массы твердой фракции |
| Каустическая сода (КОН, NaOH) | 1,75% (от массы табака) | ||||
| Примечания: аКарбометилцеллюлоза (КМЦ) фирмы TIC Gums (15 кг), бпродукт Kelvis фирмы ISP Alginates Co., втепловая обработка способствует выделению пектинов, повышает прочность листа восстановленного табака и уменьшает необходимое количество связующего. |
Твердые компоненты и воду смешивали в следующей последовательности: вода, табак и древесная пульпа, тщательно перемешивая смесь в течение 10 мин. Связующее (КМЦ и альгинат натрия) и остальную часть воды перемешивали отдельно в течение 10 мин, а затем добавляли к смеси воды, табака и пульпы. Отдельно добавляли глицерин и перемешивали еще в течение 10 мин. Затем смесь разливали на гладкий лист на движущейся стальной транспортерной ленте, пропускали через сушильную камеру, восстанавливали влажность полученного листа до 10-12% и наматывали его на бобину. На бобине лист разрезали на рулоны шириной 8 мм и перематывали на другую бобину. Для изготовления контрольных образцов сигарет без внутренних полосок восстановленного табака Берлей использовали имеющуюся в продаже смесь ленточного табака, содержащую 35% табака Берлей. Аналогичную табачную смесь, содержащую 15% табака Берлей, использовали для изготовления испытуемых сигарет с внутренними полосками из восстановленного табака Берлей. При изготовлении испытуемых образцов каждый рулон восстановленного табака шириной 8 мм до подачи в сигаретную машину разрезали на две части шириной по 4 мм. В каждой изготовленной сигарете на табачном стержне под сигаретной оберткой из бумаги рядом друг с другом находились две полоски шириной 4 мм. Таким же образом изготавливали и другие смеси ленточного восстановленного табака, отличавшиеся лишь тем, что в их состав кроме табака Берлей входил табак экзотических сортов I, II и III (см. приведенную выше таблицу).
Пример 4
Полоски ленточного восстановленного табака для внутренней обертки сигарет изготавливали аналогично примеру 2 с тем лишь отличием, что пульпу из воды, табака и древесного волокна подвергали тепловой обработке с табачным эквивалентом каустической соды (КОН) в количестве 1,75 мас.% (в пересчете на массу сухого вещества) в течение 30-45 мин при 70-90°С. При тепловой обработке табака с каустической содой выделяется пектин, представляющий собой натуральное связующее. Пектин повышает прочность листа на разрыв и снижает требуемое количество связующего в составе табака.
Далее изготавливали "легкие" длинные сигареты (85 мм) семи следующих типов:
1) имеющиеся в продаже контрольные без каких-либо полосок,
2) с двумя полосками шириной 4 мм из восстановленного табака Берлей, изготовленного способом, аналогичным способу изготовления бумаги,
3) с двумя полосками шириной 4 мм из восстановленного ленточного табака Берлей,
4) с двумя полосками шириной 4 мм из подвергнутого тепловой обработке ленточного восстановленного табака Берлей.
5) с двумя полосками шириной 4 мм из ленточного восстановленного табака экзотических сортов I,
6) с двумя полосками шириной 4 мм из ленточного восстановленного табака экзотических сортов II,
7) с двумя полосками шириной 4 мм из ленточного восстановленного табака экзотических сортов III.
Сигареты хранили в картонных упаковках в течение трех недель при температуре 70°F и 65%-ной относительной влажности, а затем проводили сенсорные и стандартные исследования.
В приведенных ниже таблицах приведены результаты оценки участниками исследований в количестве 34-37 человек обычной сигареты без каких-либо полосок (1) и сигарет с двумя полосками из восстановленного табака Берлей, изготовленного способом, аналогичным способу изготовления бумаги (2), из ленточного восстановленного табака Берлей (3), из подвергнутого тепловой обработке ленточного восстановленного табака Берлей (4), из ленточного восстановленного табака экзотических сортов I (5), из ленточного восстановленного табака экзотических сортов II (6) и из ленточного восстановленного табака экзотических сортов III (7).
| Характеристики дыма | 1 | 2 | 1 | 3 | 1 | 4 |
| Повышенное воздействие | 20 | 15 | 19 | 16 | 14 | 22** |
| Повышенное раздражение горла | 21 | 14 | 18 | 17 | 17 | 19 |
| Увеличенная порция дыма на затяжку | 17 | 18 | 17 | 18 | 11 | 24*** |
| Более сильный вкус табака | 14 | 21** | 14 | 21** | 15 | 21** |
| Более приятный вкус табака | 14 | 21** | 14 | 21** | 17 | 19 |
| Отсутствие вкуса табака | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| Осаждение угля | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Количество участников исследования: 35. Количество подписей при доверительном уровне 95%: 23*** Количество подписей при доверительном уровне 80%: 21** | Количество участников исследования: 35. Количество подписей при доверительном уровне 95%: 23*** Количество подписей при доверительном уровне 80%: 21** | Количество участников исследования: 36. Количество подписей при доверительном уровне 95%: 20*** Количество подписей при доверительном уровне 80%: 17** |
| Характеристики дыма | 1 | 5 | 1 | 6 | 1 | 7 |
| Повышенное воздействие | 14 | 23** | 13 | 23** | 12 | 22** |
| Повышенное раздражение горла | 21 | 16 | 15 | 21** | 16 | 18 |
| Увеличенная порция дыма на затяжку | 14 | 23** | 14 | 22** | 11 | 23*** |
| Более сильный вкус табака | 15 | 22** | 10 | 26*** | 13 | 21** |
| Более приятный вкус табака | 16 | 21 | 14 | 22** | 15 | 19 |
| Отсутствие вкуса табака | 3 | 3 | 4 | 1 | 2 | 2 |
| Осаждение угля | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Количество участников исследования: 37. Количество подписей при доверительном уровне 95%: 24*** Количество подписей при доверительном уровне 80%: 22** | Количество участников исследования: 36. Количество подписей при доверительном уровне 95%: 24*** Количество подписей при доверительном уровне 80%: 21** | Количество участников исследования: 34. Количество подписей при доверительном уровне 95%: 23*** Количество подписей при доверительном уровне 80%: 21** |
Как видно из приведенных выше таблиц, сигареты с полосками обладают более сильным и более приятным табачным вкусом, чем контрольная сигарета без полосок, несмотря на то, что в ее дыме, как показано в приведенной ниже таблице, содержится больше смолы на одну затяжку:
| Стандартные хар-ки (по методике Федеральной торговой комиссии) и СТНА | Имеющаяся в продаже "легкая" длинная сигарета без внутренних полосок | "Легкие" сигареты с внутренними полосками из: | |||||
| восстановленного табака Берлей, изготовленного способом, аналогичным способу изготовления бумаги | ленточного восстановленного табака Берлей | подвергнутого тепловой обработке ленточного восстановленного табака Берлей | ленточного восстановленного табака экзотических сортов I | из ленточного восстановленного табака экзотических сортов II | из ленточного восстановленного табака экзотических сортов III | ||
| Кол-во затяжек | 7,2 | 8,1 | 8,2 | 8,6 | 8,3 | 8,2 | 8,3 |
| Смола (мг/сиг.) | 10,9 | 10,4 | 10,9 | 11,3 | 10,7 | 10,9 | 10,5 |
| Никотин (мг/сиг.) | 0,92 | 0,86 | 0,89 | 0,9 | 0,9 | 0,89 | 0,88 |
| Масса табака (мг) | 1019,0 | 970,0 | 977,0 | 989,0 | 979,0 | 980,0 | 978,0 |
| СО (мг/сиг.) | 9,2 | 10,3 | 10,4 | 10,5 | 9,9 | 9,8 | 9,5 |
| Смола на затяжку (мг) | 1,5 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| Нитрозамины NAB | 8,0 | 4,9 | 4,4 | ниже уровня обнаружения | ниже уровня обнаружения | ниже уровня обнаружения | ниже уровня обнаружения |
| NAT | 141,1 | 97,9 | 22,1 | 15,4 | 16,2 | 24,6 | 36,7 |
| NNK | 20,7 | 13,2 | 14,3 | 7,1 | 9,3 | 8,7 | 16,0 |
| NNN | 184,2 | 130,8 | 22,9 | 13,3 | 13,6 | 24,7 | 37,5 |
| Общее количество | 354,0 | 246,8 | 63,6 | 38,8 | 41,3 | 60,8 | 93,8 |
| СТНА |
Курительное изделие с полосками внутренней обертки из ленточного восстановленного табака Берлей
В качестве материала полосок 14 внутренней обертки можно использовать ленточный восстановленный табак, а также восстановленный табак, изготовленный способом, аналогичным способу изготовления бумаги, или экструзией в соответствии с описанной выше рецептурой и технологией. Наружная обертка 12 сигареты может быть изготовлена из обычной сигаретной бумаги с пористостью 15-80 единиц Кореста. Как показано на чертежах, две полоски 14а и 14b из восстановленного табака расположены на диаметрально противоположных сторонах табачного стержня 13 и образуют неполную внутреннюю обертку сигареты. Неполная внутренняя обертка, состоящая из полосок 14а и 14b восстановленного табака Берлей, может проходить по существу по всей длине табачного стержня 13 параллельно его продольной оси. В одном из вариантов полоски 14а и 14b расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и придают сигарете постоянную скорость горения.
Настоящее изобретение не ограничено рассмотренными выше вариантами и примерами его осуществления, в которые можно вносить различные изменения и усовершенствования, не выходя при этом за объем изобретения, определяемый его формулой.
1. Способ изготовления ленточного восстановленного табака в листах, заключающийся в том, что приготавливают суспензию, которая содержит водный раствор и твердую фракцию, на долю которой приходится от примерно 2 до примерно 10 мас.% от всей массы суспензии и которая состоит из табачной смеси в количестве от примерно 30 до 80 мас.%, содержащей табак первого типа, которым является табак Берлей, на долю которого приходится не менее примерно 30 мас.% от всей массы твердой фракции, и табак второго типа, на долю которого приходится не более примерно 30 мас.% от всей массы твердой фракции, из древесной пульпы в количестве от примерно 5 до примерно 40 мас.% и из связующего в количестве от примерно 8 до примерно 40 мас.%, полученную суспензию разливают на разливочную поверхность и суспензию сушат, получая лист ленточного табака.
2. Способ по п.1, в котором табак второго типа выбирают из группы, включающей табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов и комбинации этих типов табака.
3. Способ по п.2, в котором табак экзотических сортов выбирают из группы, включающей табак Измир, табак Самсун, табак Яка, табак Латакия, табак Перик, табак Кавендиш, махорку, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки и комбинации этих сортов табака.
4. Способ по п.1, в котором суспензию сушат при температуре в пределах от 180 до 220°F.
5. Способ по п.1, в котором в суспензию добавляют сначала табачную смесь, затем древесную пульпу и после этого связующее, растворяя или диспергируя каждый компонент перед добавлением следующего.
6. Способ по п.1, в котором в твердую фракцию включают до 30 мас.% ментола.
7. Способ по п.1, в котором связующее выбирают из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозные соединения и соединения на основе гидроколлоидов.
8. Способ по п.7, в котором в качестве альгината используют альгинат натрия.
9. Способ по п.1, в котором в суспензию добавляют увлажнитель.
10. Способ по п.9, в котором увлажнитель выбирают из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
11. Способ по п.10, в котором на долю глицерина приходится до 30 мас.% от массы твердой фракции.
12. Способ по п.1, в котором лист ленточного табака разрезают на продольные полоски и помещают несколько таких полосок ленточного табака в сигарету рядом с табачным стержнем.
13. Способ изготовления ленточного восстановленного табака в листах, заключающийся в том, что приготавливают суспензию, содержащую в водном растворе твердую фракцию, на долю которой приходится от примерно 2 до примерно 10 мас.% от всей массы суспензии и которая состоит из табачной смеси в количестве от примерно 30 до примерно 80 мас.%, которая содержит табак первого типа, которым является табак Берлей, на долю которого приходится не менее примерно 30 мас.% от всей массы твердой фракции, и табак второго типа, на долю которого приходится не более примерно 30 мас.% от всей массы твердой фракции, и которую диспергируют в водном растворе первой, из древесной пульпы в количестве от примерно 5 до примерно 40 мас.%, которую диспергируют в водном растворе второй, из связующего в количестве от примерно 8 до примерно 40 мас.%, которое диспергируют в водном растворе третьим, из увлажнителя в количестве до 30 мас.%, который диспергируют в водном растворе четвертым, и ментола в количестве до 30 мас.%, который диспергируют в водном растворе последним, полученную суспензию разливают на разливочную ленту, поддерживая температуру ленты в пределах от 180 до 220°F, и суспензию сушат, получая лист ленточного табака.
14. Способ по п.13, в котором табак второго типа выбирают из группы, включающей табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов и комбинации этих типов табака.
15. Способ по п.14, в котором табак экзотических сортов выбирают из группы, включающей табак Измир, табак Самсун, табак Яка, табак Латакия, табак Перик, табак Кавендиш, махорку, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки и комбинации этих сортов табака.
16. Способ изготовления восстановленного табака в листах аналогично изготовлению бумаги, заключающийся в том, что в 11-20 частях воды в течение примерно 30 мин при температуре в пределах от 160 до 190°F выдерживают одну часть твердой фракции, содержащей табачную смесь в количестве от примерно 30 до примерно 80 мас.%, которая содержит табак Берлей в количестве не менее 30 мас.% от массы твердой фракции и табак второго типа в количестве не более 30 мас.% от массы твердой фракции, выбранный из группы, включающей табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов и комбинации этих типов табака, от твердой фракции отделяют растворимый экстракт, растворимый экстракт концентрируют вакуумным выпариванием, измельчают твердую фракцию, смешивают твердую фракцию с предварительно измельченным древесным волокном в количестве более 10%, из твердой фракции на сетке формуют табачный лист и сушат его, а затем на сухой лист вновь наносят растворимый экстракт.
17. Способ по п.16, в котором растворимый экстракт отделяют от твердой фракции центрифугированием, фильтрацией или отжимом.
18. Способ по п.16, в котором растворимый экстракт перед его концентрированием обрабатывают адсорбентами.
19. Способ по п.16, в котором связующее в количестве от примерно 8 до примерно 40 мас.% от массы твердой фракции добавляют к растворимому экстракту после его концентрирования и до повторного нанесения на табачный лист.
20. Способ по п.19, в котором связующее выбирают из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозные соединения и соединения на основе гидроколлоидов.
21. Способ по п.20, в котором в качестве альгината используют альгинат натрия.
22. Способ по п.16, в котором табачный лист сушат при температуре в пределах от 180 до 220°F.
23. Способ по п.16, в котором в смесь добавляют увлажнитель в количестве до 20 мас.%.
24. Способ по п.23, в котором увлажнитель выбирают из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
25. Способ по п.16, в котором табак экзотических сортов выбирают из группы, включающей табак Измир, табак Самсун, табак Яка, табак Латакия, табак Перик, табак Кавендиш, махорку, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки и комбинации этих сортов табака.
26. Ленточный восстановленный табак, содержащий от 5 до 40 мас.% древесной пульпы, от 8 до 40 мас.% связующего и от 30 до 80 мас.% табачной смеси, которая состоит из табака Берлей, на долю которого приходится не менее 30 мас.% от всей массы ленточного табака, и табак второго типа, на долю которого приходится не более 30 мас.% от всей массы ленточного табака и который выбран из группы, включающей табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов и комбинации этих типов табака.
27. Ленточный табак по п.26, который содержит до 20 мас.% ментола.
28. Ленточный табак по п.26, который содержит до 30 мас.% увлажнителя.
29. Ленточный табак по п.28, в котором увлажнитель выбран из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
30. Ленточный табак по п.29, который содержит примерно 13,5 мас.% глицерина.
31. Ленточный табак по п.26, в котором связующее выбрано из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозные соединения и соединения на основе гидроколлоидов.
32. Ленточный табак по п.31, в котором альгинатом является альгинат натрия.
33. Ленточный табак по п.32, который содержит примерно 27 мас.% альгината натрия.
34. Ленточный табак по п.26, в котором соотношение между содержанием табачной смеси и содержанием связующего составляет от 4,0:1,0 до 1,0:1,0.
35. Ленточный табак по п.26, из листа которого изготовлено множество полосок внутренней обертки, помещенных в сигарету рядом с табачным стержнем.
36. Ленточный табак по п.35, две - первая и вторая - полоски которого расположены в сигарете на одинаковом расстоянии друг от друга.
37. Ленточный табак по п.26, в котором табак экзотических сортов выбран из группы, включающей табак Измир, табак Самсун, табак Яка, табак Латакия, табак Перик, табак Кавендиш, махорку, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки и комбинации этих сортов табака.
38. Сигарета, содержащая табачный стержень, обернутый наружной оберткой из сигаретной бумаги, и неполную внутреннюю обертку, расположенную параллельно табачному стержню между ним и наружной оберткой и состоящую из одной или нескольких полосок ленточного табака, который содержит от примерно 5 до примерно 40 мас.% древесной пульпы, от примерно 8 до примерно 40 мас.% связующего и от примерно 30 до примерно 80 мас.% табачной смеси, которая состоит из табака Берлей, на долю которого приходится не менее примерно 30 мас.% от массы материала полосок неполной внутренней обертки, и табака второго типа, на долю которого приходится не более примерно 30 мас.% от массы материала полосок неполной внутренней обертки.
39. Сигарета по п.38, в которой табак второго типа выбран из группы, включающей табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов и комбинации этих типов табака.
40. Сигарета по п.39, в которой табак экзотических сортов выбран из группы, включающей табак Измир, табак Самсун, табак Яка, табак Латакия, табак Перик, табак Кавендиш, махорку, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки и комбинации этих сортов табака.
41. Сигарета по п.38, во внутренней обертке которой содержится до 30 мас.% ментола.
42. Сигарета по п.41, в которой на долю ментола приходится примерно 20 мас.% от массы материала внутренней обертки.
43. Сигарета по п.38, во внутренней обертке которой содержится увлажнитель в количестве до примерно 30 мас.%.
44. Сигарета по п.43, в которой увлажнитель выбран из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
45. Сигарета по п.44, в которой содержится глицерин в количестве приблизительно 13,5 мас.%.
46. Сигарета по п.38, в которой связующее выбрано из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозные соединения и соединения на основе гидроколлоидов.
47. Сигарета по п.46, в которой альгинатом является альгинат натрия.
48. Сигарета по п.47, в которой содержание альгината натрия составляет примерно 27 мас.%.
49. Сигарета по п.38, в которой соотношение между содержанием табачной смеси и содержанием связующего составляет от 4,0:1,0 до 1,0:1,0.
50. Сигарета с модифицированной скоростью горения, содержащая табачный стержень, обернутый наружной оберткой из сигаретной бумаги и расположенную на одной оси с табачным стержнем внутреннюю обертку, которая имеет ширину не более 15 мм и материал которой содержит табачную смесь, состоящую из табака Берлей, на долю которого приходится не менее примерно 30 мас.% от массы материала внутренней обертки, и табак второго типа, на долю которого приходится не более 30 мас.% от массы материала внутренней обертки.
51. Сигарета по п.50, в которой бумага наружной обертки имеет пористость более 15 единиц Кореста, а материал внутренней обертки имеет пористость менее 10 единиц Кореста.
52. Сигарета по п.51, в которой материал внутренней обертки имеет пористость менее 7 единиц Кореста.
53. Сигарета по п.50, в которой внутренняя обертка состоит из первой и второй полосок табака.
54. Сигарета по п.53, в которой первая и вторая полоски внутренней обертки имеют ширину по примерно 5 мм.
55. Сигарета по п.53, в которой первая и вторая полоски внутренней обертки имеют ширину по примерно 4 мм или менее.
56. Сигарета по п.50, в которой внутренняя обертка изготовлена из ленточного табака.
57. Сигарета по п.50, в которой внутренняя обертка имеет ширину от 2 до 15 мм и пористость менее 1 единицы Кореста.
58. Сигарета по п.50, в которой внутренняя обертка состоит из множества табачных полосок, расположенных соосно табачному стержню.
59. Сигарета по п.50, в которой табачный материал внутренней обертки является восстановленным табаком.
60. Сигарета по п.50, в которой табачный материал внутренней обертки является материалом на основе полимеров.
61. Сигарета по п.50, в которой внутренняя обертка расположена на расстоянии от шва наружной обертки.
62. Сигарета по п.50, в которой табак второго типа выбран из группы, включающей табак трубоогневой сушки, табак восточной группы, табак Мэриленд, табак экзотических сортов и комбинации этих типов табака.
63. Сигарета по п.62, в которой табак экзотических сортов выбран из группы, включающей табак Измир, табак Самсун, табак Яка, табак Латакия, табак Перик, табак Кавендиш, махорку, табак дымовой сушки, темный табак, табак солнечной сушки и комбинации этих сортов табака.
