Листовой восстановленный табак (варианты) и способ его изготовления (варианты)
Способы касаются изготовления листового восстановленного табака, а также изготовления модифицированного листового восстановленного табака и предназначены для изготовления сигарет. Один из вариантов касается способа изготовления листового восстановленного табака со связующим. Способ включает приготовление суспензии из табака и связующего при заданном их соотношении. Полученной суспензией покрывают предварительно изготовленный лист восстановленного табака, содержащий заданное количество древесной пульпы. В суспензию дополнительно вводят ароматизатор. К листовому восстановленному табаку добавляют увлажнитель. Лист восстановленного табака режут на полоски, и несколько таких продолных полосок восстановленного табака размещают в сигарете смежно табачному стержню. В другом варианте изготовления листового восстановленного табака суспензию готовят из связующего, увлажнителя, табака и ароматизатора при заданном соотношении компонентов. Суспензию готовят, последовательно диспергируя в водном растворителе табак, связующее, увлажнитель и ароматизатор. Далее технология изготовления листа, как указано выше. Касается также сигареты, содержащей табачный стержень, обернутый наружной оберткой из бумаги, и проходящую вдоль табачного стержня между ним и наружной оберткой неполную внутреннюю обертку в виде одной или нескольких полосок из листа восстановленного табака. Касается листового восстановленного табака, содержащего древесную пульпу, связующее и табак при их заданном соотношении. Способ изготовления модифицированного листового восстановленного табака включает следующие операции. Готовят суспензию частиц табака в водном растворителе. Суспензию подвергают экстракционной обработке при температуре около 160°F в течение приблизительно 30 мин. Суспензию разделяют на экстракт с растворимыми в воде компонентами и твердую фракцию, которую смешивают с древесной пульпой, и формуют на сетке длинносеточной бумагоделательной машины лист восстановленного табака. Экстракт центрифугируют, концентрируют, добавляют первое связующее, увлажнитель и наносят на лист восстановленного табака с последующей сушкой. Далее лист обрабатывают, как указано выше. Техническим результатом является снижение воспламеняемости курительных изделий с однослойной оберткой. 5 н. и 45 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 табл.
Настоящее изобретение относится к способу изготовления листового восстановленного табака, в частности к способу изготовления листового восстановленного табака, содержащего ароматизатор в гелевой матрице, и прежде всего относится к способу изготовления листового восстановленного табака, содержащего соединение на основе альгината, аналогично способу изготовления бумаги.
При изготовлении курительных изделий, в частности сигарет, к табачной смеси обычно добавляют определенное количество полосок 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 в восстановленном табаке, изготовленном способом, аналогичным способу изготовления бумаги, отсутствуют дополнительные связующие, такие как альгинат, гуаровая камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди и модифицированные целлюлозы.
Особую заботу производителей курительных изделий вызывает необходимость снижения воспламеняемости курительных изделий, поскольку зарегистрировано значительное 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 предложенных решениях этой проблемы 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.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить новый состав листового восстановленного табака и способ его изготовления.
Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить курительное изделие, содержащее листовой восстановленный табак нового состава, с однослойной оберткой.
Еще одна задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить новый состав листового восстановленного табака с покрытием на альгинатной основе и способ его изготовления.
Задача настоящего изобретения состояла также в том, чтобы предложить курительное изделие, содержащее листовой восстановленный табак нового состава с покрытием на альгинатной основе, с обычной однослойной оберткой.
В настоящем изобретении предлагается листовой восстановленный табак, содержащий до примерно 80 мас.% табака, предпочтительно до примерно 60 мас.%, древесной пульпы, до примерно 30 мас.%, предпочтительно до примерно 20 мас.%, связующего (например, альгината, гуаровой камеди, ксантана, гуммиарабика, пектина, других камедей и модифицированных целлюлозных соединений) и до примерно 30 мас.%, предпочтительно от примерно 3 до примерно 5 мас.%, ароматизаторов.
Способы изготовления листового восстановленного табака хорошо известны и широко применяются в табачной промышленности. В настоящем изобретении предлагается способ изготовления листового восстановленного табака, содержащего связующее, предназначенное для уменьшения пористости листа и снижения воспламеняемости и скорости горения сигареты. В качестве связующего можно использовать альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди и модифицированные целлюлозы. Полученный лист восстановленного табака со связующим режут на полоски определенной ширины, которые используют при изготовлении курительного изделия.
Более конкретно, в изобретении предлагается способ изготовления листового восстановленного табака со связующим, заключающийся в том, что приготавливают суспензию, содержащую в смеси до примерно 80 мас.% табака и до примерно 30 мас.% связующего, и приготовленной суспензией покрывают предварительно изготовленный лист восстановленного табака, содержащий до примерно 80% древесной пульпы.
В одном из частных вариантов для приготовления суспензии сначала в водный растворитель добавляют табак, а затем связующее, и перед нанесением на предварительно изготовленный лист восстановленного табака табак и связующее диспергируют в водном растворителе.
К листовому восстановленному табаку может добавляться увлажнитель, например, из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль. Глицерин используют в количестве до 30 мас.% от массы всей смеси.
В изобретении также предлагается способ изготовления листового восстановленного табака, заключающийся в том, что приготавливают суспензию из связующего, увлажнителя, табака и ароматизатора, последовательно диспергируя в водном растворителе до примерно 80% табака, до примерно 30 мас.% связующего, до примерно 30 мас.% увлажнителя и до примерно 30 мас.% ароматизатора, приготовленной суспензией покрывают предварительно изготовленный лист восстановленного табака; лист восстановленного табака режут на полоски и несколько таких продольных полосок восстановленного табака размещают в сигарете смежно ее табачному стержню.
Кроме того, в изобретении также предлагается способ изготовления модифицированного листового восстановленного табака, заключающийся в том, что приготавливают суспензию частиц табака в водном растворителе, суспензию подвергают экстракционной обработке при температуре около 160°F в течение примерно 30 мин, суспензию разделяют на экстракт с растворимыми в воде компонентами и твердую фракцию, твердую фракцию смешивают с древесной пульпой, используемой в количестве до примерно 80 мас.%, из твердой фракции на сетке длинносеточной бумагоделательной машины формуют лист восстановленного табака, экстракт центрифугируют и концентрируют, в экстракт добавляют первое связующее в количестве до примерно 30 мас.%, в экстракт добавляют увлажнитель в количестве до примерно 30 мас.%, экстракт наносят на лист восстановленного табака с последующей сушкой, лист восстановленного табака режут на полоски и несколько таких продольных полосок восстановленного табака размещают в сигарете смежно ее табачному стержню.
Далее, в изобретении также предлагается сигарета, содержащая табачный стержень, обернутый наружной оберткой из бумаги, и проходящую вдоль табачного стержня между ним и наружной оберткой неполную внутреннюю обертку в виде одной или нескольких полосок из листа восстановленного табака, содержащего до примерно 80 мас.% древесной пульпы, до примерно 30 мас.% связующего и до примерно 80 мас.% табака, с покрытием, содержащим до примерно 80 мас.% табака и до примерно 30 мас.% связующего.
В частных вариантах внутренняя обертка содержит до примерно 30 мас.% ароматизатора, до примерно 30 мас.% увлажнителя. Увлажнитель также может быть выбран из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
Другие отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения более подробно рассмотрены в последующем описании, включая примеры изготовления предлагаемого в изобретении листового восстановленного табака.
Объекты настоящего изобретения и его преимущества более подробно рассмотрены ниже на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид в аксонометрии предлагаемой в настоящем изобретении сигареты с предлагаемым в изобретении листовым восстановленным табаком с неполной двухслойной оберткой,
на фиг.2 - вид в аксонометрии развернутой сигаретной обертки с предлагаемым в изобретении листовым восстановленным табаком,
на фиг.3 - вид с торца сигареты, показанной на фиг.1,
на фиг.4 - вид в аксонометрии сигаретной бумаги с листовым восстановленным табаком в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,
на фиг.5 - вид в аксонометрии сигаретной бумаги с листовым восстановленным табаком в соответствии еще с одним вариантом осуществления изобретения,
на фиг.6 - вид с торца сигареты в обертке из сигаретной бумаги, показанной на фиг.5,
на фиг.7 - вид в аксонометрии сигареты с частично удаленной оберткой из предлагаемой в настоящем изобретении сигаретной бумаги с листовым восстановленным табаком и
на фиг.8 - блок-схема технологического процесса изготовления полосок внутренней обертки курительных изделий из листового модифицированного восстановленного табака.
На фиг.1 показана сигарета 10 с неполной двухслойной оберткой (ниже называемой простой "двухслойной"), которая позволяет менять скорость горения сигареты. Показанная на фиг.1 предлагаемая в настоящем изобретении сигарета 10 с двухслойной оберткой имеет обычный табачный стержень 13, проходящий от открытого конца сигареты до фильтра 15. Табачный стержень 13 обернут снаружи сигаретной бумагой 12. На внутренней стороне сигаретной бумаги 12 расположены отдельные полоски 14а и 14b, образующие неполную внутреннюю обертку 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 (коаксиально) оси табачного стержня 13 от открытого конца до фильтра 15. Наличие в обертке полосок 14а и 14b, которые в данном примере расположены параллельно табачному стержню 13, 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. Полоски могут проходить не по всей длине табачного стержня 13, а также могут проходить в разных 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 в широких пределах.
Как показано на фиг.1, предлагаемая в настоящем изобретении сигарета 10, которая может иметь разную скорость горения, снаружи обернута сигаретной бумагой 12 с двумя - первой и второй - отдельными полосками 14а и 14b. Сигаретная бумага 12 может иметь нормальную пористость, обычно равную 15-80 единицам Кореста. Помимо 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 на разных сторонах табачного стержня 13. Для обеспечения в основном 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.
У сигареты, показанной на фиг.1-4, полоски 14а и 14b 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, показанная на фиг.3 в поперечном сечении, 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 в окружном направлении размерами полосок 14а и 14b, количество проходящих газов в зависимости от пористости полосок 14а и 14b и наружной обертки 12 существенно снижается. Зоны 21 с высокой степенью диффузии и зоны 22 с низкой степенью диффузии могут иметь пористость, которая соответственно больше 14 единиц Кореста и меньше 8 единиц Кореста.
Показанную на чертежах наружную обертку 12 предлагаемой в изобретении модифицированной сигареты 10 с двухслойной оберткой изготавливают из стандартной оберточной сигаретной бумаги, ширина которой обычно равна 27 мм. На внутренней стороне наружной обертки 12, показанной на фиг.2 и фиг.4, по всей ее длине расположены полоски 14а и 14b. Наружную обертку изготавливают из стандартной сигаретной бумаги обычного размера с нормальной пористостью, а первую и вторую полоски 14а и 14b - из бумаги шириной 4 мм, пористость которой меньше 8 единиц Кореста. Суммарная ширина полосок 14а и 14b по окружности предлагаемой в изобретении сигареты 10 с частичной двухслойной оберткой может составлять около 8 мм, но может достигать и 15 мм по окружности табачного стержня сигареты стандартных размеров. Эффективность влияния наружной обертки и образованной полосками внутренней обертки в любой их комбинации зависит от указанных выше параметров, в частности от пористости каждой из оберток, однако ширина внутренней обертки при незначительном влиянии на характеристики дыма и ароматизацию и при хороших параметрах горения должна составлять около 75%, предпочтительно меньше 60%, более предпочтительно меньше 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.
Как указано ниже, предлагаемые в изобретении сигареты с разной скоростью горения могут иметь самое различное 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 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, бумаги с низкой пористостью, полимерных материалов или иной бумаги либо иных материалов. Внутренние полоски можно покрывать связующими, такими как альгинаты (например, альгинат натрия), гуаровая камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы или соединения на основе гидроколлоидов, действующие как модификаторы или ингибиторы горения и создающие вдоль табачного стержня по меньшей мере одну зону с низкой степенью диффузии. Связующие снижают пористость покрытого ими листа восстановленного табака, который используют в качестве материала для внутренних полосок, и вместе с соответствующими другими факторами, такими как пористость наружной обертки, плотность набивки табачного стержня, характеристики горения внутренних полосок, пористость внутренних полосок и иные факторы, позволяют изготавливать сигареты с требуемой скоростью горения.
Как показано на фиг.4-7, для образования зон с низкой пористостью можно использовать разные предлагаемые в изобретении способы. На фиг.4 показана развернутая наружная обертка 12 с множеством внутренних полосок 16а, 16b, 16с и 16d. Эти полоски могут быть расположены вдоль внутренней поверхности наружной обертки 12 на равном расстоянии друг от друга и удалены от краев обертки, 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. Покрытые соединением на основе альгината внутренние полоски позволяют изменить скорость горения сигареты и довести ее до требуемого уровня, в частности значительно уменьшить статическую скорость горения и изготовить сигареты с необходимой способностью к самозатуханию.
Как показано на фиг.5, для создания 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 показана выполненная в соответствии еще с одним вариантом предлагаемая в изобретении сигарета с модифицированной скоростью горения. Наличие в этой сигарете зоны 21 с высокой диффузией и зоны 22 с низкой диффузией обусловлено наличием у сигареты неполной внутренней обертки 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 разнообразной конфигурации. Неполную внутреннюю обертку 18 можно изготовить из стандартной сигаретной бумаги с низкой пористостью менее 7 единиц Кореста, покрытой модификаторами скорости горения, или из других материалов, например из листа восстановленного табака с добавками или без них, который обычно имеет низкую пористость менее 5 единиц Кореста, предпочтительно менее 3 единиц Кореста. Дополнительным преимуществом использования восстановленного табака для изготовления неполной внутренней обертки 18 является то, что такая обертка будет иметь тот же цвет, что и табачный стержень 13, и не будет контрастировать 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 менее 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 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 наружной обертки 12 сигареты по шву 23, показанному на фиг.1, 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 устройства подачи бумаги. Следует отметить, что в любом показанном на чертежах варианте линейные зоны сигареты с высокой и низкой пористостью можно получить путем расположения и прикрепления клеем или другим способом полосок и на наружной поверхности сигареты.
Предлагаемую в изобретении сигарету с модифицированной скоростью горения можно изготавливать, используя в качестве наружной и внутренней оберток бумагу с различными характеристиками. Как уже отмечалось выше, наружная обертка стандартной сигареты имеет в развернутом виде ширину 27 мм и пористость в пределах от 15 до 80 единиц Кореста. Общеизвестно, что значительное снижение пористости наружной обертки существенно влияет на состав дыма и линейную скорость горения сигареты. Используя для изготовления обычных сигарет неполную внутреннюю обертку, можно модифицировать их скорость горения. Показанная на чертежах неполная внутренняя обертка может состоять из одной или нескольких полосок. Внутренняя обертка может быть изготовлена из бумаги со значительно более низкой пористостью, составляющей менее 8 единиц Кореста. Внутренняя обертка из одной полоски может иметь ширину от 2 до 15 мм. Пористость внутренней обертки может колебаться в пределах от 0 до 8 единиц Кореста.
Примеры
Ниже изобретение проиллюстрировано на примерах. Следует, однако, отметить, что эти примеры не ограничивают объем изобретения.
Пример 1
Предлагаемым в изобретении способом изготавливали несколько образцов предлагаемых в изобретении 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 из обычной обработанной соответствующим способом бумаги и ленточного табака.
| Примеры сигарет с двумя полосками внутренней обертки, изготовленными из ленточного табака, 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, % |
| 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 |
Из приведенных выше 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 не менее 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 проводили по методике проверки воспламеняемости, разработанной Национальным институтом стандартов и технологий (США).
Курительное изделие с полосками восстановленного табака
Полоски 14 неполной внутренней обертки можно изготовить из 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 листа восстановленного табака, 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 листового восстановленного табака со связующим
На фиг.8 показана блок-схема технологического процесса изготовления внутренних полосок из модифицированного восстановленного табака. При изготовлении листового восстановленного табака, предназначенного для использования в сигаретах в качестве материала полосок, из табачной мелочи, средних жилок, фарматуры, резаных листовых пластинок, измельченных средних жилок или смесей этих табачных материалов суспендируют в водном растворителе, используя 11-20 частей водного растворителя на одну часть табака. Раствор подвергают экстракционной обработке в течение примерно 30 мин при температуре около 160°F. Затем раствор известными методами, например центрифугированием или фильтрацией, разделяют на экстракт с растворимыми в воде компонентами и твердую/волокнистую фракцию. Твердую/волокнистую фракцию размалывают и смешивают с используемой в количестве более 10% древесной пульпой, приготовленной из размолотого древесного волокна, и необязательно вторым связующим, таким как альгинат (например, альгинат натрия), гуаровая камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов. Из полученной смеси твердой/волокнистой фракции табака, древесной пульпы и возможно используемого второго связующего изготавливают листовой восстановленный табак способом, аналогичным известному способу изготовления бумаги.
Экстракт при необходимости можно обрабатывать определенными адсорбентами для избирательного удаления из него нежелательных примесей. После этого экстракт центрифугируют и удаляют адсорбент с примесями. Затем экстракт концентрируют. К экстракту добавляют первое связующее, такое как альгинат (например, альгинат натрия), гуаровая камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов. Кроме того, для придания листу восстановленного табака требуемой пластичности к экстракту можно добавлять увлажнитель, например глицерин, который добавляют до добавления связующего и любого дополнительного ароматизатора. Ароматизатор придает экстракту приятный запах.
Полученную, содержащую экстракт смесь наносят на изготовленный лист восстановленного табака. При необходимости на лист восстановленного табака наносят из раствора третье связующее, например альгинат (например, альгинат натрия), гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов, используя для этого применяемый в бумажной промышленности клеильный пресс и/или разбрызгивая раствор связующего на лист восстановленного табака. Затем лист восстановленного табака сушат, режут на полоски требуемой ширины и наматывают на бобину. Полученные полоски можно располагать по периферии табачного стержня на внутренней поверхности наружной обертки и использовать в качестве элементов внутренней обертки сигарет с различной скоростью горения.
Полученный восстановленный табак в предпочтительном варианте должен содержать до примерно 80 мас.% табака, до примерно 80 мас.%, предпочтительно до примерно 60 мас.%, древесной пульпы, до примерно 30 мас.%, предпочтительно до примерно 20 мас.%, связующего и до примерно 30 мас.%, предпочтительно от примерно 3 до примерно 5 мас.%, возможного ароматизатора.
В приведенных ниже примерах подробно описан технологический процесс изготовления листового восстановленного табака со связующим, предназначенного для использования в курительных изделиях.
Пример 2
При изготовлении листового восстановленного табака 500 фунтов смеси табачного материала и древесной пульпы (в отношении от 1:3 до 3:1) подвергали экстракционной обработке 750 галлонами воды в смесительной емкости, выдерживая смесь при температуре в пределах от 140 до 190°С в течение 30-45 мин. По завершении экстракционной обработки смесь центрифугировали, фильтровали или отжимали, разделяя ее на твердую (волокнистую) фракцию и жидкую фракцию (экстракт).
Концентрацию жидкого экстракта повышали в вакуумном испарителе, смешивали с глицерином в количестве 60 фунтов и тщательно перемешивали. В отдельной емкости приготавливали раствор альгината, тщательно диспергируя 40 фунтов альгината натрия в 135 галлонах воды. Затем концентрированный экстракт с глицерином смешивали с раствором альгината и тщательно перемешивали. После этого на необязательной технологической стадии жидкий экстракт для избирательного удаления из него азота и других нежелательных примесей в течение 20-45 мин перемешивали при малой скорости вращения мешалки с 75 фунтами порошкового адсорбента, такого как бентонит (диатомовая земля), уголь, циклодекстрин, ацетат целлюлозы или смеси этих адсорбентов. После перемешивания адсорбент отделяли от экстракта центрифугированием и направляли в отходы. Затем, как уже говорилось выше, экстракт концентрировали и смешивали с глицерином и альгинатом.
Твердую фракцию пропускали через рафинер для фибриллирования волокон с получением табачно-древесной пульпы. Из этой пульпы на сетке длинносеточной бумагоделательной машины отливали базовые листы восстановленного табака и затем сушили их. После этого на базовые листы восстановленного табака либо в клеильном прессе, либо разбрызгиванием наносили один из двух приготовленных ранее концентрированных экстрактов. Готовый лист сушили и резали на полоски, которые наматывали на бобины для их использования для изготовления внутренних оберток курительных изделий.
Пример 3
Табачные листы изготавливали и резали аналогично примеру 2, за исключением того, что раствор альгината наносили непосредственно на базовый лист, а не смешивали с концентрированным экстрактом. Кроме того, перед изготовлением базового листа на сетке длинносеточной бумагоделательной машины к полученной в рафинере пульпе добавляли 25 фунтов осажденного мела или хитозана (неорганические или органические инертные наполнители). В качестве других инертных наполнителей можно использовать липозан и смеси из мела, хитозана и липозана.
Очевидно, что изобретение не ограничено рассмотренными выше конкретными примерами и что при соответствующем изменении количества составляющих в смеси, используемой для изготовления листового восстановленного табака, параметры табачного материала могут отличаться от параметров табачного материала, полученного в приведенных выше примерах.
1. Способ изготовления листового восстановленного табака со связующим, заключающийся в том, что приготавливают суспензию, содержащую в смеси до примерно 80 мас.% табака и до примерно 30 мас.% связующего, и приготовленной суспензией покрывают предварительно изготовленный лист восстановленного табака, содержащий до примерно 80% древесной пульпы.
2. Способ по п.1, в котором лист восстановленного табака содержит до примерно 60 мас.% древесной пульпы.
3. Способ по п.1, в котором суспензия содержит до примерно 20 мас.% связующего.
4. Способ по п.1, в котором к смеси добавляют до примерно 30 мас.% ароматизатора.
5. Способ по п.4, в котором ароматизатор добавляют в смесь в количестве от примерно 3 до примерно 5 мас.%.
6. Способ по п.1, в котором для приготовления суспензии сначала в водный растворитель добавляют табак, а затем связующее и перед нанесением на предварительно изготовленный лист восстановленного табака табак и связующее диспергируют в водном растворителе.
7. Способ по п.1, в котором связующее выбирают из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы 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 к листовому восстановленному табаку добавляют увлажнитель.
10. Способ по п.9, в котором увлажнитель выбирают из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
11. Способ по п.10, в котором глицерин используют в количестве до 30 мас.% от массы всей смеси.
12. Способ по п.1, в котором лист восстановленного табака режут на полоски и несколько таких продольных полосок восстановленного табака размещают в сигарете смежно табачному стержню.
13. Способ изготовления листового восстановленного табака, заключающийся в том, что приготавливают суспензию из связующего, увлажнителя, табака и ароматизатора, последовательно диспергируя в водном растворителе до примерно 80% табака, до примерно 30 мас.% связующего, до примерно 30 мас.% увлажнителя и до примерно 30 мас.% ароматизатора, приготовленной суспензией покрывают предварительно изготовленный лист восстановленного табака; лист восстановленного табака режут на полоски и несколько таких продольных полосок восстановленного табака размещают в сигарете смежно табачному стержню.
14. Способ по п.13, в котором связующее выбирают из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов.
15. Способ по п.14, в котором в качестве альгината используют альгинат натрия.
16. Способ по п.13, в котором увлажнитель выбирают из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
17. Сигарета, содержащая табачный стержень, обернутый наружной оберткой из бумаги, и проходящую вдоль табачного стержня между ним и наружной оберткой неполную внутреннюю обертку в виде одной или нескольких полосок из листа восстановленного табака, содержащего до примерно 80 мас.% древесной пульпы, до примерно 30 мас.% связующего и до примерно 80 мас.% табака, с покрытием, содержащим до примерно 80 мас.% табака и до примерно 30 мас.% связующего.
18. Сигарета по п.17, внутренняя обертка которой содержит до примерно 30 мас.% ароматизатора.
19. Сигарета по п.18, в которой содержание ароматизатора составляет от примерно 3 до примерно 5 мас.% от массы внутренней обертки.
20. Сигарета по п.17, во внутренней обертке которой содержится до примерно 30 мас.% увлажнителя.
21. Сигарета по п.20, в которой увлажнитель выбран из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
22. Сигарета по п.17, в которой связующее выбрано из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов.
23. Сигарета по п.22, в которой альгинат представляет собой альгинат натрия.
24. Сигарета по п.17, в которой содержание древесной пульпы составляет до примерно 60 мас.% от массы листового восстановленного табака.
25. Сигарета по п.17, в которой содержание связующего составляет до примерно 20 мас.% от массы листового восстановленного табака.
26. Листовой восстановленный табак, содержащий до примерно 80 мас.% древесной пульпы, до примерно 30 мас.% связующего и до примерно 80 мас.% табака.
27. Листовой восстановленный табак по п.26, содержащий до примерно 60 мас.% древесной пульпы.
28. Листовой восстановленный табак по п.26, содержащий до примерно 20 мас.% связующего.
29. Листовой восстановленный табак по п.26, содержащий до примерно 30 мас.% ароматизатора.
30. Листовой восстановленный табак по п.29, содержащий от примерно 3 до примерно 5 мас.% ароматизатора.
31. Листовой восстановленный табак по п.26, содержащий до примерно 30 мас.% увлажнителя.
32. Листовой восстановленный табак по п.31, в котором увлажнитель выбран из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
33. Листовой восстановленный табак по п.26, в котором связующее выбрано из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов.
34. Листовой восстановленный табак по п.33, в котором альгинат представляет собой альгинат натрия.
35. Листовой восстановленный табак по п.26, который разрезан на полоски, размещенные в сигарете смежно табачному стержню.
36. Листовой восстановленный табак по п.35, из листа которого в сигарете изготовлены первая и вторая полоски, равнорасположенные друг от друга.
37. Способ изготовления модифицированного листового восстановленного табака, заключающийся в том, что приготавливают суспензию частиц табака в водном растворителе, суспензию подвергают экстракционной обработке при температуре около 160°F в течение примерно 30 мин, суспензию разделяют на экстракт с растворимыми в воде компонентами и твердую фракцию, твердую фракцию смешивают с древесной пульпой, используемой в количестве до примерно 80 мас.%, из твердой фракции на сетке длинносеточной бумагоделательной машины формуют лист восстановленного табака, экстракт центрифугируют и концентрируют, в экстракт добавляют первое связующее в количестве до примерно 30 мас.%, в экстракт добавляют увлажнитель в количестве до примерно 30 мас.%, экстракт наносят на лист восстановленного табака с последующей сушкой, лист восстановленного табака режут на полоски и несколько таких продольных полосок восстановленного табака размещают в сигарете смежно табачному стержню.
38. Способ по п.37, в котором частицы табака и водный растворитель используют в соотношении в пределах от примерно 1:11 до примерно 1:20.
39. Способ по п.37, в котором твердую фракцию и древесную пульпу смешивают также со вторым связующим, используемым в количестве до примерно 30 мас.%.
40. Способ по п.39, в котором второе связующее выбирают из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов.
41. Способ по п.40, в котором в качестве альгината используют альгинат натрия.
42. Способ по п.37, в котором экстракт обрабатывают адсорбентами.
43. Способ по п.37, в котором первое связующее выбирают из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов.
44. Способ по п.43, в котором в качестве альгината используют альгинат натрия.
45. Способ по п.37, в котором увлажнитель выбирают из группы, включающей глицерин и пропиленгликоль.
46. Способ по п.37, в котором к экстракту добавляют ароматизатор в количестве до примерно 30 мас.%.
47. Способ по п.46, в котором ароматизатор добавляют к экстракту в количестве от примерно 3 до примерно 5 мас.%.
48. Способ по п.37, в котором перед формованием листа восстановленного табака на сетке длинносеточной бумагоделательной машины в твердую фракцию добавляют инертный наполнитель.
49. Способ по п.48, в котором инертный наполнитель выбирают из группы, включающей мел, хитозан, липозан и их смеси.
50. Способ по п.37, в котором на лист восстановленного табака наносят третье связующее, выбранное из группы, включающей альгинат, гуаровую камедь, ксантан, гуммиарабик, пектин, другие камеди, модифицированные целлюлозы и соединения на основе гидроколлоидов.
