Способ тушения сигарет и самотушащаяся сигарета



Способ тушения сигарет и самотушащаяся сигарета
Способ тушения сигарет и самотушащаяся сигарета

 


Владельцы патента RU 2517105:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" (RU)

Использование: изобретение относится к способу тушения и самотушащейся сигарете для его реализации. Причем самотушащаяся сигарета, содержащая табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, отличается тем, что фрагменты с высокой плотностью набивки размещены по длине табачного стержня от открытого конца до фильтра в виде усеченного конуса, обращенного конусностью в сторону фильтра, а фрагменты с низкой плотностью набивки размещены по периферии усеченного конуса между ним и бумажной гильзой. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к тушению сигарет после курения, брошенных на воспламеняющуюся поверхность, в жилых и нежилых помещениях, а также на промышленных предприятиях, общественно-бытовых зданиях, складах, цехах, лесных массивах.

Известен способ тушения пожаров, в котором для предотвращения горения необходимо: не допустить в зону горения окислителя (кислорода воздуха), а также горючего вещества, интенсивно тормозить скорость химических реакций в пламени (ингибированием), охладить зону ниже температуры воспламенения (сайт http://safety.s-system.ru/main/subject-105). Применение такого способа является неэффективным для тушения исключительно тлеющего остатка сигарет.

Наиболее близким аналогом является способ тушения пожара в замкнутом пространстве, заключающийся в уменьшении скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения (RU 2366478 C2, МПК A62C 3/00, опубл. 10.09.2009 г.).

Однако применение данного способа исключительно для целей тушения непотушенного остатка сигарет является неэффективным вследствие необходимости наличия специального дорогостоящего оборудования.

Известна сигарета с низкой воспламеняющейся способностью, содержащая табачный стержень, бумажную гильзу. Бумажная гильза содержит высокотемпературные кольца, расположенные перпендикулярно оси и предотвращающие распространения огня вдоль длины сигареты по ее поверхности (RU 2412623 C2, МПК A24D 1/02).

Недостатком такой сигареты является недостаточная надежность тушения при ее попадании на воспламеняющуюся поверхность.

Известна сигарета с низкой воспламеняющей способностью, принятая за прототип, содержащая бумажную гильзу, имеющую ось, фрагмент с высокой плотностью набивки, который расположен коаксиально вокруг фрагмента с высокой плотностью набивки.

То есть, сигарета состоит из центрального цилиндрического фрагмента с высокой плотностью и охватывающего его периферийного цилиндрического фрагмента с низкой плотностью набивки табака, а также бумажной гильзы и фильтра (RU 2266694 C2, МПК A24D 1/02, опубл. 27.12.2005 г).

Недостатком такой сигареты является недостаточная эффективность и надежность тушения при ее попадании на воспламеняющуюся поверхность.

Задачей способа тушения сигарет и самотушащейся сигареты является повышение эффективности, надежности тушения непотушенных остатков сигарет при их попадании на воспламеняющуюся поверхность.

Технический результат способа тушения сигарет реализуется путем уменьшения скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения, в отличие прототипа, концентрация окислителя в зоне горения снижается до минимальной величины, необходимой для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе тления сигареты от торца к фильтру.

Технический результат самотушащейся сигареты реализуется благодаря тому, что она содержит табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, но в отличие от прототипа, фрагменты с высокой плотностью набивки размещены по длине табачного стержня от открытого конца до фильтра в виде усеченного конуса, обращенного конусностью в сторону фильтра, а фрагменты с низкой плотностью набивки размещены по периферии усеченного конуса между ним и бумажной гильзой.

Известно, что для тушения тлеющего пожара необходимо уменьшение потока воспламеняющихся газов ниже некоторого критического уровня, которое определяется из соотношения (Д. Драйздел / Введение в динамику пожаров // пер. Ю.А. Кошмаров. - М.: Стройиздат - 1990. - с.231)

C = C min , ( 1 )

где С min - минимальная концентрация окислителя в зоне горения (кислорода воздуха, находящегося между жилками табака, помещенного в бумажную гильзу), необходимая для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака (окиси углерода).

Известно, что для тушения открытого огня концентрация кислорода воздуха должна быть ниже 14-15%, а для тушения тления концентрация кислорода воздуха должна быть ниже 5-6%.

При тлении набивки табака в сигарете протекают гетерогенные реакции взаимодействия углерода с кислородом воздуха. Процесс тления происходит там, где затруднен теплообмен. При снижении концентрации кислорода воздуха уменьшается максимальная температура тления.

Таким образом, скорость тепловыделения определяется концентрацией кислорода воздуха в зоне реакции.

Основой процесса тления является реакция кислорода воздуха (O2) с углеродом (C), состоящая из трех реакций.

1. Реакция окисления углерода (C) кислородом воздуха (O2)

C+O2=CO2+97650 кКал кг моль.

2. Реакция взаимодействия углекислоты с углеродом

2C+C2=2CO+588860 кКал кг моль.

3. Реакция окисления окиси углерода

2CO+O2=2CO2+1364 кКал кг моль,

где CO2 - двуокись углерода (углекислый газ),

CO - окись углерода.

Процесс тления сигареты представляет собой три зоны: зону пиролиза, зону пористого углистого остатка, зону раскаленного твердого углистого остатка. (Д. Драйздел / Введение в динамику пожаров // пер. Ю.А. Кошмаров. - М.: Стройиздат, - 1990. - c.275). В соответствии с вышеприведенным тушение тлеющего табачного изделия происходит за счет снижения количества окислителя (кислорода воздуха) в процессе тления при протекании трех вышеперечисленных реакций: реакция окисления углерода (C) кислородом воздуха (O»), реакции взаимодействия углекислоты с углеродом, реакция окисления окиси углерода.

На фиг.1 изображена тлеющая сигарета, где: 1 - зона пиролиза, 2 - зона пористого остатка, 3 - зона раскаленного твердого углистого остатка, 4 - фильтр, 5 - зона набивки табака, 6 - углистый остаток с пеплом.

Способ тушения сигареты, заключается в следующем.

Для тушения тлеющей сигареты, имеющей длину 85 мм, диаметр 8 мм, длину окружности 24,8 мм, при попадании ее на воспламеняющуюся поверхность концентрация кислорода воздуха, находящегося между жилками табака, помещенного в бумажную гильзу, снижается до C min=5-6%, то есть уровня необходимого для окисления окиси углерода. Это достигается путем снижения плотности набивки табака в зоне тушения до 0,05-0,15 г/см3.

Таким образом, в процессе тления непотушенного остатка сигареты, брошенной на воспламеняющуюся поверхность, наступает такой момент, при котором, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе горения сигареты от торца к фильтру, количество тепла, выделившегося при тлении предыдущего участка, будет не достаточно для воспроизведения тления последующего участка табачной набивки сигареты по ее длине. Тление сигареты прекращается и происходит ее самотушение.

На фиг.2 изображена продольный разрез сигареты, где: 7 - цилиндрический табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой 8 и высокой 9 плотностью начинки табака, 10 - бумажная гильза, 4 - фильтр, 11 - усеченный конус.

Тушения сигареты осуществляется следующим образом.

При попадании тлеющего непотушенного остатка сигареты, состоящей из цилиндрического табачного стержня 7, бумажной гильзы 10, фильтра 4, на воспламеняющуюся поверхность тление распространяется вдоль длины сигареты от открытого конца до фильтра по фрагментам с высокой плотностью начинки 9, заключенного в усеченный конус 11 с конусностью, обращенной в сторону фильтра. При движении в зоны пиролиза, пористого и раскаленного твердого углистого остатка по длине сигареты, количество фрагментов с высокой плотностью начинки постепенно снижается и количества тепла, образующегося при их тлении и передаваемого к фрагментам с низкой плотностью 8 начинки, также снижается. Наступает такой момент, при котором количество тепла, образующегося при тлении фрагментов с высокой плотностью набивки табака недостаточно для тления периферийных фрагментов с низкой плотностью набивки табака. В этот момент тление сигареты прекращается и происходит ее самотушение.

Предлагаемое изобретение найдет применение для тушения тлеющей сигареты после курения в жилых и нежилых помещениях, а также на промышленных предприятиях, общественно-бытовых зданиях, промышленных площадках, складах, цехах, лесных массивах.

1. Способ тушения сигарет путем уменьшения скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения, отличающийся тем, что концентрацию окислителя в зоне горения снижают до минимальной величины, необходимой для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе тления сигареты от торца к фильтру.

2. Самотушащаяся сигарета, содержащая табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, отличающаяся тем, что фрагменты с высокой плотностью набивки размещены по длине табачного стержня от открытого конца до фильтра в виде усеченного конуса, обращенного конусностью в сторону фильтра, а фрагменты с низкой плотностью набивки размещены по периферии усеченного конуса между ним и бумажной гильзой.



 

Похожие патенты:
Способ относится к области лесного хозяйства и может быть использован для установления местоположения лесного пожара. Способ установления местоположения лесного пожара включает выделение наиболее пожароопасных участков торфяников, размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом, засыпку устьев скважин гранулометрическим материалом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, разбивку патрульных маршрутов, патрульное наблюдение дыма, определение границы пожара по местоположению дыма над скважинами, фиксирование его координат на лесопожарной карте.
Способ относится к области лесного хозяйства и может быть использован для установления местоположения лесного пожара. При этом способ установления местоположения лесного пожара, включающий выделение наиболее пожароопасных участков торфяников, размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом, засыпку устьев скважин гранулометрическим материалом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, разбивку патрульных маршрутов, патрульное наблюдение дыма, определение границы пожара по местоположению дыма над скважинами, фиксирование его координат на лесопожарной карте.
Способ относится к области лесного хозяйства и может быть использован для установления местоположения лесного пожара. Способ установления местоположения лесного пожара включает выделение наиболее пожароопасных участков торфяников, размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом, засыпку устьев скважин гранулометрическим материалом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, разбивку патрульных маршрутов, патрульное наблюдение дыма, определение границы пожара по местоположению дыма над скважинами, фиксирование его координат на лесопожарной карте.
Изобретение относится к средствам пожаротушения и может быть использовано на объектах, где использование большого количества воды при тушении пожара приносит непоправимый вред.
Изобретение относится к средствам пожаротушения и может быть использовано для тушения объектов, расположенных вдали от водоемов. Способ тушения пожара с вертолета для тушения пожара состоит в следующем.

(57) Реферат (58) Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к системам, ограничивающим зону распространения токсичных газов, образующихся при аварийной разгерметизации наземных емкостей.

Изобретение относится к аэрозолеобразующему составу для тушения пожаров. Состав включает перхлорат натрия, перхлорат калия и порошок магния при следующем содержании компонентов, мас.%: перхлорат натрия - 35,0-42,0; перхлорат калия - 48,0-55,0; порошок магния - 8.0-10.0.

Изобретение относится к устройствам для объемного аэрозольного тушения пожара. Генератор огнетушащего аэрозоля содержит коаксиально установленные в цилиндрическом корпусе центральную шашку, воспламенитель, блок охлаждения.

Изобретение относится к системе пожаротушения. Система пожаротушения, содержащая источник инертного газа высокого давления, сконфигурированный для формирования выхода первого инертного газа, источник инертного газа низкого давления, сконфигурированный для формирования выхода второго инертного газа, распределительную сеть, соединенную с источниками инертного газа низкого и высокого давления, для распределения газа с выходов первого и второго инертных газов по всему объему ограниченной пространственной зоны, и систему сокращения объема, расположенную внутри ограниченной пространственной зоны и содержащую герметизирующий элемент, выполненный с возможностью выборочного приведения в рабочее состояние путем его перевода между первым положением и вторым положением для изоляции первого объема ограниченной пространственной зоны от ее второго объема и уменьшения количества газа с выходов первого инертного газа и второго инертного газа, которое требуется для реагирования на угрозу пожара в ограниченной пространственной зоне.

Изобретение относится к производству бумаги, в частности к производству оберточной бумаги с низкой воспламеняемостью. Бумага содержит бумажный холст и полосы, расположенные на холсте с определенными интервалами в продольном направлении холста.

Изобретение относится к курительному изделию, которое содержит: стержень, содержащий курительный табак, бумажную обертку, окружающую стержень курительного табака, бумажную обертку, содержащую целлюлозные волокна и частицы наполнителя, причем бумажная обертка включает первую поверхность и вторую противоположную поверхность, при этом бумажная обертка расположена так, что вторая поверхность обращена к стержню курительного табака, причем частицы наполнителя формируют градиент концентрации по толщине бумажной обертки так, что большая концентрация частиц наполнителя присутствует на первой поверхности по сравнению с концентрацией частиц наполнителя на второй поверхности, причем первая поверхность является более гладкой, чем вторая поверхность; и, по меньшей мере, один обработанный участок, расположенный на первой поверхности бумажной обертки, причем обработанный участок содержит снижающую воспламенение композицию, причем снижающая воспламенение композиция содержит формирующий пленку материал, при этом обработанный участок снижает свойства способности к воспламенению курительного изделия.

Изобретение относится к курительному изделию, обладающему желательными характеристиками поджигающей способности и самогашения, которое содержит некоторое количество табака; оберточную бумагу, обертывающую указанное количество табака и ограничивающую табачный стержень, имеющую пару концов, причем оберточная бумага имеет поперечное направление и содержит, по меньшей мере, одну полоскообразную область, расположенную между концами табачного стержня; причем полоскообразная область содержит, по меньшей мере, два слоя, из которых первый слой содержит смесь крахмального материала и частиц карбоната кальция, причем содержание частиц карбоната кальция в первом слое составляет, по меньшей мере, около 80% от содержания крахмального материала в первом слое, а второй слой содержит крахмальный материал, причем первый слой расположен на оберточной бумаге, а второй слой на первом слое; при этом содержание карбоната кальция в каждой полоске составляет более чем около 35 вес.% от содержания крахмала в каждой полоске.

Изобретение относится к способу изготовления оберточной бумаги для сигарет, согласно которому полотно, подлежащее преобразованию в оберточную бумагу для сигарет, транспортируют и жидкий замедлитель горения наносят на полотно во время транспортирования полотна для формирования полосок замедлителя горения, проходящих в направлении ширины полотна, с заданными интервалами в направлении транспортирования полотна, причем: на первом этапе на полотно наносят замедлитель горения, а затем сушат полотно; на втором этапе наносят воду на сторону, противоположную стороне, на которую был нанесен замедлитель горения на первом этапе; и на третьем этапе производят сушку полотна, проведенного через второй этап, зажимая и растягивая полотно между сушильным и нажимными валами.

Изобретение относится к сигаретной бумаге, покрытой материалом покрытия для придания низкой склонности к воспламенению, причем материал покрытия для придания низкой склонности к воспламенению содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, содержащей диутановую камедь, даммаровую смолу, сорбитанмоностеарат, сорбитанизостеарат, пропиленгликольстеарат, глицеринстеарат, стеариловый спирт и альфа-токоферилацетат, где материал покрытия для придания низкой склонности к воспламенению нанесен в виде полос шириной от 4 до 20 мм, и эти полосы находятся друг от друга на расстоянии от 4 до 40 мм.

Изобретение относится к способу получения оберточной бумаги с рисунком, который включает в себя стадии: приготовления печатного раствора, содержащего, по меньшей мере, воду и окисленный крахмал, имеющего вязкость при комнатной температуре не более примерно чем 50 сП (50 мПа/сек); частицы с размерами в пределах примерно от 4 примерно до 40 микрон в сухом состоянии и около 90% частиц с размерами в пределах примерно от 10 микрон примерно до 100 микрон в мокром состоянии; и значение рН в пределах примерно от 6 примерно до 6,5; крахмал, кроме того, способен образовывать раствор с содержанием окисленного крахмала примерно от 20% примерно до 24%; печатный раствор имеет поверхностное натяжение не менее примерно 65 дин на сантиметр (6,5·10-2 Н/м); и создания ленты основы из оберточной бумаги; нанесения печатного раствора на оберточную бумагу с заданным рисунком.

Изобретение относится к курительным табачным изделиям, а именно к сигарете с низкой воспламеняющей способностью, которая уменьшает риск возгорания горючего материала, когда зажженная сигарета помещена на горючий материал, а также относится к оберточной бумаге для сигареты и способу изготовления оберточной бумаги.

Изобретение относится к способу изготовления курительных изделий и, более конкретно, к способу нанесения материала добавки замедлителя горения на оберточную бумагу перед обертыванием оберточной бумаги вокруг табачного материала. Способ изготовления множества курительных изделий в производственной машине включает следующие этапы: обеспечение непрерывного полотна оберточной бумаги с проницаемостью менее 15 единиц Кореста из ее источника к секции аппликатора производственной машины для изготовления курительных изделий; нанесение материала добавки замедлителя горения по заранее определенному рисунку на полотно оберточной бумаги в секции аппликатора, причем на участке бумаги с нанесенным рисунком материал добавки замедлителя горения добавляет 2-5% к массе бумаги; подачу полотна оберточной бумаги с нанесенной добавкой к секции сборки указанной производственной машины; обертывание полотна оберточной бумаги с нанесенной добавкой вокруг табачного материала в секции сборки для формирования обернутого стержня; и разрезание обернутого стержня резаком указанной машины для формирования множества курительных изделий. Техническим результатом является создание курительного изделия со сниженной способностью к воспламенению. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх