Способ изготовления курительной смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111!849980 (61) Дополнительный к патенту t» 336852 (22) Заявлено 300771 (21)1686602/28-13

Р1 „.,(„з (32) 30. 07. 70 (33) сшл

А 24 В 15/18 (23) Приоритет— (31) 59 704

Государствекиый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 2307.81. Бюллетень М 27 (53) УДК 663.97 (088. 8 ) Дата опубликования описания 230781

Иностранцы

Чарльз Херберт Кейт и Куберт Брэдли-младший; (сшл)

1 (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Селаниз Корпорейшн" (сш ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КУРИТЕЛЬНОЙ

СМЕСИ

Изобретение относится к технике изготовления табачных иэделий, а точнее - курительнсй смеси, используемой в качестве заменителя табака, преимущественно в сигаретах, сигарах и трубочном табаке.

В основном патенте СССР М 336852 описан способ изготовления курительной смеси, содержащей горючий компонент, наполнитель и связующее, предусматривающий смешивание компонентов смеси с водой, нанесение полученной пульпы на поверхность в виде пленки, высушивание и резку, при этом в качестве горючего компонента вводят крахмал, целлюлозу, или их производные, включая их соли, имеющие повторяющиеся звенья безводной глюкозы (1 ).

Недостатками известного способа являются неудовлетворительная очистка дыма от. вредных веществ, получае.мых при курении в процессе смешивания горючего компонента и наполнителя с водой.

Кроме того, получаемый заменитель ,табака обладает вкусом и запахом, которые вызывают недовольство при курении, и не обеспечивает достаточного, никотинового воздействия на нервную систему в процессе курения.

Цель изобретения — более полная очистка дыма от вредных веществ, получаемых при курении в процессе смешивания горючего компонента и наполнителя с водой. цель достигается .тем, что в смесь вводят твердое органическое вещество, содержащее первичный амин, углерод,. водород, азот и кислород в количестве 0,5-5% от веса смеси. При этом первичный амин содержит 1-3 амино-(NH<) групп, включающих 1-10 атомов углерода, при этом температура разложения указанного первичного амина

125 300оС

Кроме того, первичный амин выбирают из группы, состоящей из мочевины, гуанидин карбоната и низших аминокислот, имеющих 1-5.атомов углерода, а в смесь вводят 0,1-0,6% соли никотина.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят курительную смесь, исполь-. зуемую в качестве заменителя табака, и содержащую горючий компонент, наполнитель, связующее вещество и твердое

849980

Таблица 1

1,27

1,27

1,16

1,28

1,28

1,10

6,2

6,5

6,1

7 1

8,0

j0l0

4,9

28,1

27,9

28,6

5,6

3,9

0,58

1,91

2,29

4,47

5,6

3,5

27,5

5,5

6,9

6,6

28,7

7,5

5,3

26,8

8,5

24,7

5„5

Табак органическое вещество, при этом последнее содержит первичный амин, углерод, водород, в количестве 0,55% от веса смеси.

Первичный амин, содержащийся в твердом органическом веществе, содержит 1-3 амино-(NH>) групп, включающих 1-10 атомов углерода, при этом температура разложения указанного амина 125-300 С, При этой температуре продвигающийся конус горения в сигарете обеспечивает однородное разложение добавки в точках, расположенных в непосредственной близости фронта пламени, но впереди его. Первичный амин выбирают из группы, состоящей из мочевины, гуанидин карбоната и низших аминокислот, имеющих 1-5 атомов углерода.

Присутствие этих добавок в курительной смеси усиливает воздействие никотина на нервную систему в дымовом потоке. Обычный табачный лист содержит 1,5-2% никотина в виде его солей, а в смесь вводят 0,1-0,6% никотина в расчете на полный вес смеси для получения такого же воздействия дыма на нервную систему, какое производит табачный дым.

Компоненты смешивают с водой, полу-. ченную пульпу наносят на поверхность в виде пленки, которую затем сушат, режут и приготавливают курительные изделия.

Пример 1. Материал, пригодный в качестве заменителя табака, готовят при гомогенном смешивании следующих ингредиентов в 120 мл воПример 2. Количество органических компонентов в газовой фазе определяют с помощью газовой хроматографии для заменителей табака, состоящих из пленки, содержащей следукщие ингредиенты, %: натрийкарбоксиметилцеллюлоза 29,5; доломитовый известняк 27; днатомовая земпя 31,8, ды,г: натрийкарбоксиметилцеллюлоза (степень замещения 0,7) 12,0, доломитовый известняк 12,0; диатомовая земля 15,0; уголь 0,4 увлажнитель

3,0; смола для прочности в мокром состоянии 1,2; мочевина 1,0.

Затем смесь формуют в виде пленки, режут и приготавливают сигареты.Испытания проводят при курении на механической курительной машине, выдающей

35 мл затяжки с интервалом через 2 с и циклом 60 с. При этом определяют падение давления при протягивании воздуха через колонну со скоростью

17,5 мл/мин. Вес дегтя получают при пропускании сигаретного дыма через фильтровую набивку "Кэмбридж", которая удаляет 99,9% твердых частиц, а набивку взвешивают до и после курения. Счет затяжек представляет собой

Я число затяжек, требуемых для выкуривания сигареты до окурка длиной 30 мм.

Дым собирают в хлопковой ловушке и определяют рН выходящего потока дыма.

Затем хлопок промывают несколько раз деионизированной водой и измеряют рН результирующего раствора.

В табл. 1 приведены данные для этой сигаретной. композиции и для образцов, которые содержат эквиваЗО лентное количество всех компонентов за исключением мочевины, которую добавляют в следующих количествах, г:

0; 0,25; 0,80; 1,0; и 2,0. Для сравнения приведены средние данные, 35 полученные для табака. уголь 1,0; пластификатор и окрашивающие вещества 8,1; мочевина 2,5, а

46 также для 30% смеси и 50% смеси материала с табаком . Определяют также цианистоводородное, фенольное, окисьуглеродное и бензпиреновое значения.

Результаты этих измерений приведеИ ны в табл.2.

849980

Таблица 2

Заменитель табака

50/50

Заменитель

100%

Контроль (табак) Компоненты

45,0

39,0

48,8 мкг/эатяж- 52,3 ку

Ацетал ьде гид мкг/затяжКу

Ацетон

19 1

24,7

23,8

28,6 мкг/затяжку 12,2

Ацетонитрил

3,8

12,1 мкг/затяжку ..6,3

Акролеин

2,0

4,1

4,8

4,2

2,7

5,4 мкг/затяж« 6,1 ку

Бензол мкг/затяж- 3,9 ку мкг/сигарету

1,8

2,6

3,1 фуран

Цианистый водород

6,3

5,6 мкг/эатяжТг 1 3, 1 Иэобутилальдегид

0,5

2,0.

2,1

5 0 мкг/сига- 117,4 рету мкг/затяжку 4,6

47 1

60,2

Фенол

Пропиональдегид

2,9

3 3.3,8

0,9

Пропионнитрил

3 5

3,6 мкг/затяж- 5,4 ку мкг/100 си- 2, 3 гарет

1,4

2,6

2,9

Бензпирен

Моноокись углерода

3,0

2,3

2,8

3,6 об.Ъ то натрийкарбоксиметилцеллюлоэы используют карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу (КМГЭЦ).

Результаты испытаний приведены в

1, табл. 3.

Таблица 3

КМГЭ, Мочевина, Вес сигарет, Ъ Ъ г

Счет затяжек

Мокрый деготь мг/си-1 гарету(6,1

1,2

28,1

6,3 4,9

5,9 4,8

27,6

1,84

7,4

1.2

Единица измерения

Пример 3. Готовят пленки, содержащие мочевину и беэ нее, иэ пленки изготавливают сигареты и проводят испытания, как описано в примере 1, за исключением того, что вмесЗаменитель табака

30/70

Сухой деготь, мг/cH гарету

849980

Таблица 4

Сухой деготь, мг/сигарету

Мокрый деготь, мг/сигарету

Счет затяжек

20,2

16,9

6,8

114

28,1 О

27,6 1,84

18,8

9,0 22,4

Пример 5. Готовят пленки, содержащие мочевину и без нее, затем приготавливают сигареты и проводят испытания, как описано в примере 1, за исключением того, что вместо нат- 25 рийкарбоксилметилцеллюлозы используТаблица 5

ГЭЦ, %

Мокрый деготь, мг/сигарету

Мочевина, Вес сигаЪ рет, г

Сухой деготь, мг/сигарету

Счет затяжек

6,7

6,0

1,6

29,5

1,6

1,93

28,9

Таблица 6

Счет затяжек

Натрийкарбоксиэтилцеллю лоза, Ъ

Мочевина, Вес сиЪ гарет, г

9,0

7,2

6,9

1,2

28,1

6,7

7,6

1,2

1,6

27,8

ЕЦ как описано в,примере 1, при этом вместо доломитового известняка используют окись цинка.

Результаты испытаний приведены в

Я табл.7.

Данные таблицы показывают, что введение мочевины в смесь вызывает снижение количества мокрого дегтя, сопровождающееся увеличением счета затяжек, более приближающегося к этой величине для табака.

Пример 4. Готовят пленки, содержащие мочевину и без нее, а

МЦ, Мочевина, Вес сигаЪ Ъ рет, г

Пример 6. Готовят пленки, содержащие мочевину и без нее, затем приготавливают сигареты, как описано в примере 1, за исключением того, что вместо натрийкарбоксиметилцеллюДанные табл. 6 показывают, что при введении в композицию мочевины выход дегтя снижается.

Пример 7. Готовят пленки с мочевиной и беэ нее, затем приготавливают сигареты и проводят испытания, затем изготавливают сигареты и проводят испытания, как описано в примере 1,за исключением того„что вместо натрийк арбоксиметилцеллюлозы используют метилцеллюлозу (МЦ) .

Результаты испытаний приведены в табл.4.

1 ют гидроксиэтилцеллюлозу ГЭЦ) и одну треть количества влагообразователя.

Результаты испытаний приведены в табл.5. лозы используют натрийкарбоксиэтилцеллюл оэ у .

Результаты испытаний приведены в табл. 6.

Мокрый Сухой деготь, деготь, мг/сига- мг/сигарету рету

849980

Таблица 7

Мокрый деготь, мг/сигарету

Окись цинка, %

Мочевина, %

Счет затяжек

Вес сигарет, r

О 1,8 9,4 .8 5 6,6

31;О

31,0

30,4 2,03 1,8 10,4 3,8 31

30,4

Данные табл. 7 показывают, что присутствие мочевины приводит к снижению выхода дегтя.

Пример 8. Готовят пленки с мочевиной и без нее, затем из пленок приготавливают сигареты и проводят испытания, как описано в примере

1, при этом половину веса натрийкарбоксиметилцеллюлозы замещают пектином

Результаты испытаний приведены в табл. 8.

Т а б л и ц а 8

Мокрый Сухой деготь, деготь, мг/сига- мг/сирету гарету

Вес Счет за сига- тяжек рет, r

Пектин, Мочевина, % %

14,1 О. 1,3 6,0 8,4: 6,6.

14,1

4,2

5,2

13,8 1,84 1,3 7,5

13,8

Данные табл. 8 показывают, что присутствие мочевины в составе приводит к снижению выхода дегтя.

Пример 9. Готовят пленки с мочевиной и без нее,из них приготавливают сигареты, а затем проводят

I испытания, как описано в примере 1, при этом в качестве органического наполнителя используют камедь циамопсиса.

Результаты испытаний приведены в табл. 9.

Т а б л и ц а 9

Камедь циамопсиса, %

Мочевина

Счет Мокрый Сухой затяжек деготь, деготь, мг/сига- мг/сигарету рету

Вес сигарет, r

14,1

14,1 0 1,4 7 1 4 б 3,7

13,8 13,8 1,84

1,9

1,5

1,4 10,3

Данные табл. 9 показывают, что присутствие мочевины в составе приводит к снижению выхода дегтя.

Пример 10. Готовят пленки с мочевиной и без нее, из пленок приготавливают сигареты, как описано в примере 1, затем проводят испытаgg ния, при этом вместо карбоксиметилцеллюлозы в качестве органического наполнителя используют альгинат натрия.

Результаты приведены в табл. 10.

Таблица 10

Мочевина, Вес си% гарет, r Мокрый деготь, мг/сигарету

Альгинат натрия, %

Счет затяжек

8,3

25,9

6,6

1,3

I

2,25

8,5

25,4

4 1

7 7

5 3

1 3

Натрийкарбокси метилцел люлоз а, %

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза, %

Натрийкарбокснметилцеллюлоза, %

Сухой деготь, мг/си- гарету

Сухой деготь, мг/сигарету

849980

Таблица11

Мочевина Вес си- Счет эав сухой гарет, тяжек смеси, % г

Мокрый деготь, мг/сигарету

Сухой деготь, мг/сигарету

11,2

9,4

7,2 - 10,9 9 4

1,22

1,35

Счет за- Мокрый Сухой тяжек деготь, деготь, мг/си- мг/сигарету гарету

Табак

16,8

19,6

7,6

Преобразованный

21,2 17,8

Наименование

12,2.Табак

38,8 32.6

37,5 31, 3

Табак плюс 2,5% мочевины.,13,6

Данные табл. 10 показывают, что наличие в составе мочевины приводит к снижению выхода дегтя.

Пример 11.Заменитель табака готовят при гомогенном смешивании следующих ингредиентов, r: натрийкарбоксиметилцеллюлоза 6,0; доломитовый известняк 12,0; диатомовая земля 10,0; пыль табака темной солнцевой сушки 8,0; пыль табака светлой солнцевой сушки 4,0 окрашивающие

0 1,3 7,0

Испытания показывают, что присутствие в составе сигарет мочевины приводит к повыаенному никотиновому воэдейст-25 вию, при этом сигареты обладают меньшим раздражением, чем те, которые не содержат мочевины. Подобные композиции, содержащие никотин в меньших концентрациях, должны выдавать дым в 3О прямом потоке, обеспечивающем надлежащее физиологическое никотиновое воздействие при использова-,нии в качестве добавки мочевиНЫ

1 Э

Преобразованный плюс

2,5% мочевины 8,4

При дегустации отмечают, что преобразованный табак с добавлением, Я

2,5% мочевины менее раздражающий, чем без мочевины.

Пример 13. Предварительно изрезанный натуральный табак обрабаты1 вещества 0,18) увлажнитель 1,0; табачные оболочки 0,3.

Из этой смеси готовят пленку, которую затем режут, формуют в виде сигарет и проводят испытания, как описано в примере 1. Сигареты изготавливают иэ того же состава, дополнительно содержащего 0,5 г мочевины (1,22%).

Результаты испытаний приведены в табл. 11.

Пример 12 ° Преобразованный табак в нарезанной форме, как описано в примере 1, помещают в контейнер для того, чтобы материал мог переворачиваться на валках шаровой мельницы.

К табаку подают 10%-ный раствор мочевины в воде (в виде водяной пыли) для доведения уровня мочевины до 2,5%.

Обработанные обрезки используют для приготовления сигарет и проводят испытания, как описано в примере 1 °

Результаты испытаний приведены в табл, 12 °

Таблица 12 вают, как описано в примере 12,.и проводят испытания, как описано в примере 1. !

Результаты испытаний приведены в табл. 13.

Таблица 13

Счет Мокрый Сухой затяжек деготь, деготь, мг/си- мг/сигарету гарету

849980

14 со степенью замещения 0,7, действующей в качестве связывающего, и 0,5 г мочевины. Материал затем формуют путем литья в виде листов и иэ них изготавливают сигареты, которые да5 лее испытывают, как описано в примере 1.

Результаты испытаний приведены в табл, 14 .

При дегустации обнаруживают, что табачные сигареты с мочевиной менее раздражающие, чем без мочевины.

Пример 14. 22 r. термически деструктированной целлюлозы гомогенно смешивают с 1, 0 r глицерина, 4.0 г натрийкарбоксиметилцеллюлозы

Таблица 14

Мочевина, Вес.

Ъ сигарет, r

Счет затяжек

Мокрый деготь, мг/сигарету

Сухой деготь, мг/сигарету

0,75

5,1

5,9

7,7

9,4 11,2

1,82

0,75

7,0

При дегустации обнаруживают, что сигареты, приготовленные иэ композиции, содержащей мочевину, менее раздражающие по вкусу, чем не содержащие мочевины.

Предлагаемый способ изготовления курительной смеси обеспечивает более полную очистку от вредных веществ

25 дыма, получаемого при курении.

Формула изобретения

Пример 15 ° Пленки и сигареты приготавливают, как описано в приме- 1. Способ изготовления курительной ре 1, при этом вместо мочевины исполь- смеси по патенту Р 336852, о т л и эуют последовательно гуанидинкарбонат, ЗО ч а ю шийся тем, что, с целью аспарагиновую кислоту, глицин н ала- более полной очистки от вредных венин. ществ дыма, получаемого при курении, Сигареты, содержащие эти добавки, в процессе смешивания горючего комимеют улучшенные вкусовые характерис- понента и наполнителя с водой в смесь тики по сравнению с контрольными. 3Я вводят твердое органическое вещество, Приведенные составы в добавление содержащее первичный амин, углерод, к содержанию сгорающего субстрата, водород, азот и кислород, в колитабака и модификаторов горения могут честве 0,5-5% от веса смеси. содержать также дополнительные мате- 2. Способ по п.1, о т л и ч а юриалы, которые включают зольные мо- щ шийся тем, что первичный амин

1цнфикаторы, например стекловолокно содержит 1-3 амино-(МН ) групп, и органические волокна, вкусовые мо- включающих 1-10 атомов углерода, при дификаторы и модификаторы аромата, этом температура разложения указаннапример табачные экстракты, синте- ного первичного амина 125-300 С. тические вкусовые добавки или сахара, 3. Способ по пп.1 и 2, о т л и окр ивающие агенты, например уголь, 45 ч а ю шийся Фм, что первичный пищевые красители и неорганические амин выбирают из группы, состоящей пигменты, пластификаторы и влагооб- иэ мочевины, гуанидин карбоната и раэователи, например бутиленгликоль, низших аминокислот, имеющих 1-5 атоглицерин и пропиленгликоль, и смачи- мов углерода. вающие агенты. 5Î 4. Способ по п.1, о т л и ч а ю—

Курительные продукты можно гото- шийся тем, что в смесь вводят вить из описанных заменителей табака 0,1-0,6% соли никотина. или из любой заданной комбинации Ис точ ники информации заменителя с табаком, преобразован- принятые во внимание при экспертизе ным табаком или другими заменителями Я 1. Патент СССР Р 336852, табака. кл. A 24 В 15/18, 1968.

Составитель А. Бражникова

Редактор Н. Егорова Техред С.Беца Корректор М. Коста

Заказ 6126/82 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4