HU214253B - Eljárás és berendezés tüzelőanyag-összetevő folyamatos előállítására füstölni való termékekhez, tüzelőanyag-összetevő és füstölni való termék - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás tüzelőanyag-összetevő főlyamatőselőállítására, füstölni való termékhez, a tüzelőanyag extrűdálásával,bevőnásával és darabőlásával, melynek sőrán főlyam tős extrűdálássalösszefüggő tüzelőanyagőt (12) sajtőlűnk ki, a főlyamatősan kisajtőlttüzelőanyagőt (12) összenyőmható, rűgalmas réteggel (15) vesszükkörül, és ezzel összefüggő tüzelőanyagösszetevő (10) alakítűnk ki,majd az összefüggő tüzelőanyag-összetevőt (10) ismert módőndarabőljűk. A találmány tárgya tüzelőanyag-összetevő, füstölni valótermékekhez, amely egy extrűdált, széntartalmú tüzelőanyagőt ésösszenyőmható, rűgalmas réteget tartalmaz, az összenyőmható, rűgalmasréteg (15) a tüzelőanyag (12) hősszanti palástfelületéhez hőzzá vanragasztva. A találmány tárgya tővábbá berendezés füstölni valótermékhez tüzelőanyag-összetevő gyártására, amely extrűdert,bűrkőlóeszközt és vágóeszközt tartalmaz. Az extrűder (50) kimeneténélaz extrűdál tüzelőanyaghőz (12) lineáris sebességmérő eszköz,előnyösen sebességmérő görgő (53) kapcsőlódik, ezűtán egybűrkőlóeszköz (60) van elrendezve, és az extrűder (50) és abűrkőlóeszköz (60) között szál ítóeszköz, előnyösen légpárnásszállítószalag (52) található, a sebességmérő görgő (53) és abűrkőlóeszköz (60) között az extrűderből (50) kilépő tüzelőanyag (12)és a bűrkőlóeszköz sebessége közötti sebességet kőmpenzáló eszköz,előnyösen szabadőn fűtó görgő (54) van elrendezve. ŕ

Description

A találmány tárgyai füstölni való termékek, például cigaretták összetevőire vonatkoznak, különösen az ilyen füstölni való termékek tüzelőanyag-összetevőire, melyek olyan füstölni való termékeknél, például cigarettáknál alkalmazhatók, melyek a találmány szerint készült tüzelőanyag-összetevőket foglalnak magukba, a találmány tárgya továbbá eljárás és berendezés az ilyen összetevők és termékek készítéséhez.

A cigaretták, szivarok és pipák népszerű formái a dohány alapú füstölni való termékeknek. Sok füstölni való terméket és árucikket javasoltak az évek során, melyeket különböző módon fejlesztettek tovább és különböző változatok formájában hoztak létre a dohány alapú füstölni való termékek ezen népszerű formáihoz. A továbbfejlesztett füstölni való termékekre példák azok a cigaretták és pipák, melyeket az US 4 793 365, 4 771 795, 4 756 318, 4 714 082 és 4 708 151 sz. szabadalmi leírásokban ismertetnek, melyek általában egy tüzelőanyag-elemet tartalmaznak, egy fizikailag különálló aeroszolt előállító eszközt, valamint egy különálló szájba vehető végdarabot.

Az EP 0 174 645 (A2) ésa0212234 (A2) közzétételi iratokban, melyekre a jelen leírásunkban hivatkozunk, több változatát ismertetik olyan füstölni való termékeknek, melyek tipikusan magukban foglalnak egy aeroszolt előállító betétet, mely tartalmaz egy fűtőelemet, ez a fűtőelem hőt állít elő, hogy azt átadja egy aeroszolt képező anyagnak, mely tartalmazhat dohányízesítő anyagot, továbbá egy hüvelyből vagy burkolatból áll, mely körülfogja a betétet, a hüvely előnyösen szigetelőanyagot foglal magába, mely a fűtőelemet veszi körül, és egy dohányt tartalmazó anyagot az aeroszolt képező anyag körül, vagy pedig egy másik változatban egy szigetelőanyagot a teljes aeroszolt előállító betét körül, és esetleg egy szájba vehető darabból áll, mely tartalmazhat egy szürőelemet. Általánosságban véve az aeroszolt előállító betét tartalmaz egy aeroszolt előállító anyagot tartalmazó kapszulát, melynek egyik végénél tüzelőanyag-elem van.

Az US 5 129 133 (White és Társai) sz. szabadalmi leírásban olyan extrudált cigarettát ismertetnek, melyben egy széntartalmú anyagot extrudálnak ki egy tekercselt aeroszolt előállító anyag körül úgy, hogy a széntartalmú anyag és az aeroszolt előállító anyag hosszirányban együtt fut végig, és közöttük egy elválasztó réteg található. Egy más változatban az aeroszolt előállító anyag körülfoghatja a széntartalmú anyagot úgy, hogy egy elválasztó réteg van közöttük.

A jelen találmányt megelőzően a cigaretták és más füstölni való termékek készítésénél, melyekben széntartalmú fűtőelemeket használtak egy különálló aeroszolt előállító eszközzel együtt, általában először el kellett választani a széntartalmú fütőanyagelemet, és azután a formázott fütőanyagelemet bele kellett helyezni megfelelő helyzetben a cigaretta struktúrába. A tüzelőanyagelemet tipikusan úgy alakították ki, hogy vizes szénpasztát vagy széntartalmú anyagot extrudálással kisajtoltak egy kívánt keresztmetszetű és alakú sajtolószerszámon, a kisajtolt pasztát egy önhordozó struktúrájú széntartalmú dugó formává szilárdították, és a megszilárdított extrudált terméket a kívánt hosszúságú tüzelőanyag-elemekre vágták fel.

Az ilyen tüzelőanyag-elemeknek a cigarettába vagy más füstölni való termékbe való behelyezése bonyolult eljárás volt, melyhez a fütőanyagelemet megfelelő helyzetbe kellett beállítani, a megfelelő helyzetbe beállított tüzelőanyag-elemet egy olyan eszközbe kellett behelyezni, mely eszközzel a tüzelőanyag-elemet a fizikailag különálló aeroszolt előállító eszközzel kellett kombinálni, tipikusan oly módon, hogy a megfelelő helyzetbe beállított tüzelőanyag-elemet egy üreges fémcső nyitott végébe helyezték be, mely egy aeroszolt képező anyagot hordozó alaplemezt tartalmazott. A kombinált tüzelőanyag/aeroszolt előállító eszközt tipikusan megfelelő helyzetbe kellett beállítani, be kellett rakni egy behelyező berendezésbe és a cigaretta struktúra többi részébe be kellett illeszteni. Lásd például az US 4 893 637 sz. szabadalmi leírást, melyben egy füstölni való termék összetevőinek készítésére szolgáló berendezést és eljárást ismertetnek. Ebben egy eljárást írnak le olyan hüvely vagy burkolat-összetevő gyártásához, melynek eltávolítható tartóeleme van, ahol a tartóelem, előnyösen egy üreges cső, egy összenyomható és rugalmas anyaggal van körülvéve, melyhez egy új alakú eszközt használnak folyamatos módon a nagy sebességű gyártáshoz. A füstölni való eszköz kialakítása magába foglalta a tüzelőanyag-elem/aeroszolt előállító anyag behelyezését a hüvelybe vagy burkolatba, miközben az eltávolítható tartóelemet eltávolították.

A találmánnyal egy folyamatos eljárást javasolunk tüzelőanyag-elem kialakítására, mely egy hüvelyt vagy burkolatot foglal magába, mely egy extrudált tüzelőanyag-összetételt fog körül, melyből füstölni való terméket, például cigarettatípusú füstölni való terméket lehet készíteni.

A találmány továbbá új tüzelőanyag-összetevőkre és az ilyen tüzelőanyag-összetevők készítésére szolgáló berendezésre vonatkozik, mellyel sok gyártási problémát megoldunk és jobb füstölni való termékeket állíthatunk elő.

A találmány szerint tehát egy olyan eljárást hoztunk létre tüzelőanyag-összetevő folyamatos előállítására, füstölni való termékhez, a tüzelőanyag extrudálásával, bevonásával és darabolásával, melynek során folyamatos extrudálással összefüggő tüzelőanyagot sajtolunk ki, a folyamatosan kisajtolt tüzelőanyagot összenyomható, rugalmas réteggel vesszük körül, és ezzel összefüggő tüzelőanyag-összetevőt alakítunk ki, majd az összefüggő tüzelőanyag-összetevőt ismert módon daraboljuk.

Előnyösen tüzelőanyagként széntartalmú anyagot extrudálunk, a tüzelőanyag-összetevőt külső burkolattal borítjuk;

a tüzelőanyagot a rugalmas réteggel való bevonás előtt nedvesítjük;

a rugalmas réteget a tüzelőanyag rugalmas réteggel való bevonása előtt nedvesítjük;

a rugalmas rétegben szigetelőanyagot, előnyösen pektint tartalmazó üvegszálakat használunk.

A találmány szerint továbbá olyan tüzelőanyagösszetevőt alakítottunk ki füstölni való termékekhez,

HU 214 253 Β mely egy extrudált, széntartalmú tüzelőanyagot és összenyomható, rugalmas réteget tartalmaz, az összenyomható, rugalmas réteg a tüzelőanyag hosszanti palástfelületéhez hozzá van ragasztva.

Az az anyagréteg, mely a tüzelőanyag-elemet körülveszi, a tüzelőanyag-elemet a tüzelőanyag-összetételben a helyén tartja. Előnyösen a tartóréteg egy összenyomható, rugalmas anyagot tartalmaz, például szálas szigetelőanyagot. A körülvevő anyag előnyösen tartalmazhat több réteget, például egy réteg szigetelőanyagot, például üvegszálakat, egy réteget a füsthöz való ízesítőanyagforrást tartalmazó anyagból, például dohányt vagy dohánylevelet, vagy más anyagokat, melyek dohánykivonatokat vagy ízesítőanyagokat tartalmaznak. Ha kívánják, bármelyik további réteget körül lehet venni egy további szigetelőréteggel. Előnyösen a körülvevő réteg(ek) körül van(nak) véve egy papír vagy más megfelelő anyagból készült bevonattal, hogy könnyebben lehessen kézben fogni és hogy a külső átmérőjét a kívánt méretre alakítsuk ki. Például különböző típusú cigarettapapírokat lehet használni oly módon, hogy folyamatosan körültekerjük a fent említett körülvevő rétegeket, éspedig a darabolási lépést megelőzően.

A találmányt megelőzően úgy gondolták, hogy a gyakorlatban számos okból nem érdemes a fűtőanyagelemet a fűtőanyag-összetevőbe közvetlenül beleextrudálni. Az egyik ok az volt, hogy a fűtőanyag-összetevő, amikor extrudálták, nagyon csekély szerkezeti integritással rendelkezett, és ilyen módon nagyon kicsi volt annak a valószínűsége, hogy túléli a szükséges gyártási eljárások zordonságait. Egy másik probléma az extrudálás sajátságos természetéből adódott. Az extruderek kibocsátási sebessége nagyon nagy mértékben változik, a keverékben lévő változások, a sajtoló szerszámon keresztülhaladó anyagok reológiai tulajdonságai és más tényezők miatt. Ezenkívül a tüzelőanyag-öszszetevők összeállításához szükséges géptípusoknál az anyagot folyamatosan kell beadagolni, hogy az abból kijövő anyag tömör, összeálló legyen. Más problémák a késztermék szerkezeti integritásával kapcsolatosak - azt találták, hogy ha a tüzelőanyagot egyenes formában sajtolják bele az azt körülvevő rétegbe, akkor abból darabok morzsolódnak le. Más szavakkal, vagy a rágyújtás előtt, vagy az után a tüzelőanyag-elem maga kieshet az azt körülvevő réteg(ek)ből.

Azt tapasztaltuk, hogy a tüzelőanyag-elemeket lehetséges közvetlenül extrudálni és tüzelőanyag-összetevőket előállítani hatékony gyártási eljárással, és hogy olyan tüzelőanyag-összetevőt lehet kialakítani, melyben a tüzelőanyag-elem az azt körülvevő és megtartó anyagréteggel össze van kötve, ezáltal elhárítjuk a kipotyogási problémákat.

A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a kialakított összetevő egy hosszúkás alakú extrudált tüzelőanyag-elemet foglal magába, mely egy megtartó réteggel van körülvéve és azzal összekötve, mely előnyösen egy összenyomható rugalmas anyagból van kialakítva, ez a megtartó réteg körül van véve egy tekercselt papírréteggel vagy hasonlóval. A jelen leírásban az „össze van kötve” vagy „hozzá van kötve” kifejezés azt jelenti, hogy a megtartó rétegben lévő anyag hozzá van kötve vagy tapasztva az extrudált tüzelőanyag-elem külső felületéhez oly módon, hogy a megtartó anyag, a tüzelőanyagelem vagy a tapadást biztosító közeg vagy kötőanyag valamely részét el kell tömi vagy szakítani ahhoz, hogy az anyagot szétválasszuk az extrudált anyagtól.

Bizonyos előnyös kiviteli változatokban az extrudált tüzelőanyag-elem széntartalmú anyagot foglal magában, mely hasznos, mint tüzelőanyag, előnyösen szénpasztából, kötőanyagból és vízből áll, tartalmazhat továbbá ízesítőanyagokat, melyet ezt követően megszárítunk, hogy kialakítsuk a tüzelőanyag-elemet.

Bizonyos előnyös kiviteli változatokban a tüzelőanyag-elem tartalmaz továbbá dohányt vagy dohányforrást vagy más ízesítőanyagot. Például a tüzelőanyagelem tartalmazhat legfeljebb 20 tömeg% dohányt, előnyösen 5-15 tömeg% dohányt, hogy a végeredményként kapott füstölni való terméknek dohányfüst ízt adjunk.

Az összenyomható, rugalmas megtartó réteget előnyösen szálas anyag felhasználásával alakítjuk ki egy szövet formájában, melynek szélessége elegendő ahhoz, hogy az extrudált összetett anyag köré tekerjük, vastagsága pedig elegendő ahhoz, hogy az összetételnek a kívánt külső átmérőt megadjuk.

Bizonyos előnyös kiviteli változatokban több mgalmas réteget használunk. Különösen előnyösek azok a kiviteli változatok, amelyekben a tüzelőanyag-elemet egy szigetelőréteggel vesszük körül, például üvegszálakkal, melyet viszont dohánypapírréteggel veszünk körül, ez utóbbit pedig egy további üvegszálréteggel vesszük körül.

Előnyösen a körültekercselt rudacskát még körülvesszük egy külső papírszerű tekercselő anyaggal, hogy egy összetett tagot képezzünk, hogy ezzel az összetételnek megadjuk az előírt külső átmérőt.

Számos olyan tényező van, mely hozzájárni a találmány sikeréhez. A találmánynál az egyik előny abban van, hogy a széntartalmú sűrű szuszpenzióknak, melyet a tüzelőanyag-elembe extrudálunk, szabályozzuk a nedvességtartalmát. Azt tapasztaltuk, hogy a széntartalmú sűrű szuszpenzió nedvességtartalmát 20N5 tömeg% között, előnyösen 34-40 tömeg% között kell tartani, az extrudálás körülményeitől és a tüzelőanyag-keverék összetételétől függően, hogy olyan sűrű szuszpenziót kapjunk, melynek reológiai tulajdonságai lehetővé teszik az extrudálást, ugyanakkor még az extrudálással kisajtolt anyagot lehet kezelni, mint azt az alábbiakban ismertetjük, hogy egy összefüggő tüzelőanyag-elemet állítsunk elő.

A fenti tartományokon belül az a szint, amelyen a víztartalmat tartani kell az optimális extrudálhatóság érdekében, bizonyos fokig függ az extruder kimenetének és a sajtoló szerszámnak a hőmérsékletétől, melyeket az extrudálással kisajtolt termék kialakítására használunk. Például dugattyús típusú extrudereknél, jóllehet ezek nem folytonos működésűek, az extrudálást alacsonyabb hőmérsékleteken végezhetjük, és így kisebb nedvességtartalmat lehet alkalmazni a tüzelőanyag-összetételben. Azonban a folytonos Üzemű csavar típusú extrudereknél a kisajtolt termék hőmérsékletének magasabbnak kell lennie, például 50-80 °C-nak. Ilyen esetben sok víz távozik el robbanásszerűen a tüzelőanyag-összetételből,

HU 214 253 Β mikor a kisajtolt termék elhagyja a sajtolószerszámot. A kisajtolt termék az eközben fellépő párolgás következtében lehűl, de az így kapott extrudált termék víztartalma túlságosan kicsi lehet ahhoz, hogy a gyártási műveletek során további kezelést végezhessünk. Tehát nagyobb kezdeti víztartalmat kell használni ilyen körülmények között.

A találmány egy további előnyös változata szerint az extruderből kilépő termék tényleges gyártási sebességét használjuk fel arra, hogy vezéreljük annak a gépnek a sebességét, mely az extrudálással kisajtolt tüzelőanyagelem köré tekeri az anyagréteget. Előnyösen ezt úgy végezzük, hogy az extruderből kijövő terméket összekapcsoljuk egy sebességmérő eszközzel, miután az kilép az extruderből, és az így meghatározott sebességet használjuk a burkolóeszköz sebességének szabályozására. Ezzel a megoldással ki tudjuk egyenlíteni az extruder kibocsátási sebességében fellépő változásokat, melyek extruderek esetében előfordulhatnak.

Az extruder kibocsátási sebességének változására egy más kiegyenlítési mód az, hogy az extruder és a burkolóeszköz közé az anyag továbbítási vonalba egy késleltető hurkot (lazán belógó ívet) iktatunk be. A késleltető huroknak elegendő nagy méretűnek kell lennie időben és térben ahhoz, hogy kiegyenlítse az extruderből kilépő anyag sebességében fellépő normál változásokat, és el kell kerülni az extruderből kilépő útvonalon az éles hajlásokat, hogy elkerüljük a kisajtolt termék eltörését vagy megrepedését. Előnyösen a burkolóeszköz vezérlését is és a késleltető hurkot is használjuk arra, hogy stabilizáljuk az extruderből kijövő anyagnak a burkolóeszközbe való adagolási sebességét.

A találmánynak egy további változatában, mely nagyon előnyös a gyártási művelet során, egy légpárnát használunk akisajtolt tennék alátámasztására, miközben az az extruder és a burkolóeszköz között halad. A légpárna egy olyan tartóeszköz, melynek segítségével az extruder és a burkolóeszköz között haladó kisajtolt anyagot legalább részben légsugarakkal tartjuk meg, nem pedig mechanikai érintkezéssel. Az ilyen alátámasztás nagyon fontos lehet a nem egyenletes, mechanikailag hibás tüzelőanyag-összetevők gyártásának elkerülésére. A légpárna ezenkívül hűtőhatást is kifejt, és bizonyos fokig szárítja is a kisajtolt anyagot, miközben azt a burkolóeszközhöz továbbítja.

A találmány szerinti eljárás sikeres végrehajtásának nagyon fontos eleme az a lépés, melynek során a tüzelőanyag-elemet hozzákötjük az azt körülvevő anyaggal. Előnyösen a körülvevő anyagot kötéselősegítő anyaggal kezeljük, mielőtt azt a tüzelőanyag-elem köré tekerjük. Például abban az esetben, ha a körülvevő anyag üvegszálakból áll, a körülvevő üvegszálréteg és a széntartalmú tüzelőanyag-elem közötti kötést a pektin kötő-hatóanyag reaktiválásával érhetjük el, mely anyag rendes körülmények között kis tömeg%-ban van benne az üvegszálas anyagban, ahogy az a kereskedelemben kapható. Előnyösen az üvegszálas anyagot kis mennyiségű vízzel nedvesítjük, mielőtt azt az extmderből kijövő termék köré tekernénk. Előnyös, ha az üvegszálakat kis mennyiségű vízzel nedvesítjük a haladás irányában ahhoz a helyhez elegendő távolságban, ahol az érintkezik a kisajtolt termékkel úgy, hogy a pektinnek lehetősége van arra, hogy a hozzáadott nedvességtől nedvessé váljon és aktiválódjon. Az ezzel az eljárással hozzáadott nedvesség mennyisége kicsiny, előnyösen éppen arra elég, hogy aktiválja a pektint, hogy az a tüzelőanyag-elemet a tüzelőanyag-összetevőben megtartsa. Tipikusan a hozzáadott víz mennyisége a kész tüzelőanyag-elem tömegének 1-2%-ának megfelelő nagyságrendű. A vizet egy kis nyílású csővel lehet adagolni, előnyösen egy olyan csővel, amelynek nyílása 18-20 mikron nagyságú. Előnyös továbbá egy permetező görgő alkalmazása úgy, hogy a vizet a rugalmas anyagra az üvegszálas szövet területének legalább egy részére permetezzük, mely érintkezésbe fog lépni a tüzelőanyag-elem külső felületével.

Az üvegszálas anyagot vagy más körülvevő anyagot előnyösen az US 4 893 637 sz. szabadalmi leírásban ismertetett módon lehet alkalmazni és felvinni, ebben a szabadalmi leírásban egy olyan tölcsért képező eszközt ismertetnek, melynek ívelt felületei vannak, melyek a tüzelőanyag-elem körül az anyagot megvezető ívelt felületeket képeznek. Ha egynél több szövetszerü réteget kell használni, több formázó eszközt lehet használni az egyes rétegeknek a tüzelőanyag körül történő kialakításához. Azonban ugyanolyan szövetszerű anyagokat lehet egyidejűleg kialakítani, egyetlen formázó eszköz használatával a szabadalomnak megfelelően. Ha például a fentiekben ismertetett szendvicstípusú struktúrájú tüzelőanyag-összetevőket kívánunk készíteni, azaz két réteg üvegszálat használunk, melyek között egy réteg dohánylevél van, a dohánylevélréteget ugyanabba az alakító eszközbe lehet beadni az egyik vagy másik üvegszálréteggel egyidejűleg. Ebben az esetben az alakító eszköz mind az üvegszálrétegnek, mind pedig a dohánylevélrétegnek az éleit megvezeti, úgy hogy mindkét réteg körülveszi a tüzelőanyag-elemet.

A tüzelőanyag-összetevő gyártásának utolsó lépései az összetevőnek cigarettapapírba vagy más megfelelő papírba való becsavarása, a papír összeragasztása úgy, hogy az az összetevőt összetartsa, majd annak a kívánt hosszúságra való vágása. Előnyösen mindezeket ugyanazzal az eszközzel lehet elvégezni, és számos olyan gép kapható a kereskedelemben, mely ezeket a feladatokat el tudja végezni. Előnyösen javasoljuk a KDF-2 típusú cigarettaszűrő gyártó gépet, melyet Hauni cég (Németország, Hamburg) készít. Nagyon előnyös, ha a KDF-2 típusú gép sebességét a kisajtolt termék lineáris sebességével vezéreljük, melyet az extruder sajtol ki, mint azt a fentiekben leírtuk.

Kétségtelenül a találmánnyal elérhető előny a sebesség és a termelékenység. A korábbi eljárásoknál a kisajtolt terméket egy szárítóeszközök sorából álló hosszú szakaszon kellett keresztülvezetni, például fóliákon, hogy a tüzelőanyag szegmenseit megszárítsák, hogy azokat is tárolni lehessen. Ezután a szegmenseket össze kellett gyűjteni, tálcákra kellett rakni, melyeket viszont adagoló gépekbe töltöttek, hogy a tüzelőanyag-elemeket egy a megfelelő elrendezésű töltőgépbe rakják, mint amilyent például az US 4 782 644 sz. (1988. 11. 08-án megadott) szabadalmi leírásban írnak le.

HU 214 253 Β

Az új eljárás alkalmazható több darabból álló tüzelőanyag-elemek gyártására is, melyeket azután a füstölni való termékek többi részeivel jól ismert cigarettagyártó technológiával lehet egymással egyesíteni. Teljes sebességű működéssel a KDF-2 típusú gép kb. 122 m/perc mennyiségű kisajtolt terméket tud kezelni. Ha tehát ezt a mennyiséget 4-gyel vagy többel megszorozzuk, az eljárással így percenként több ezer tüzelőanyag-összetevőt tudunk előállítani.

A légfólia vagy -párna elsődleges célja, hogy minimális érintkezéses átvitelt biztosítson az extruder és a körültekerő/levágó eszköz között, ami fontosabb annál a szerepnél, melyet a kisajtolt termék szárítására szolgáló eszközként betölt. A találmánnyal lehetővé tett közvetlen befecskendezéses eljárással a tüzelőanyag-elemnek alapjában véve még mindig nagy a víztartalma, például kb. 28 tömeg% és kb. 30 tömeg% között van, mikor azt a tüzelőanyag-összetevőbe belefoglaljuk. A szárítás legnagyobb része akkor történik, miközben a tüzelőanyag-elemek a tüzelőanyag-összetevők belsejében vannak, és végül a nedvességtartalom kb. 2 tömeg% és kb. 10 tömeg% között, előnyösen kb. 4 tömeg% és kb. 6 tömeg% között van. Ennélfogva nincs szükség a legtöbb szárítóberendezésre, valamint a tálcákra, a kezelő és adagoló gépekre, a bevivő gépezetre, és lényegében a teljes beviteli eljárásra sem.

A találmány előnye nemcsak abban van, hogy jelentősen csökkentettük az eljárásokat és az ahhoz szükséges berendezéseket és kezeléseket, hanem a végtermék minősége is lényegesen jobb. Tény, hogy a tüzelőanyagelem hozzá van kötve az azt körülvevő anyaghoz, nagyon hatékonyan megakadályozza a tüzelőanyag-elemnek a kiesését. A feldolgozások csökkentése azt jelenti, hogy a tüzelőanyag-elemek sokkal kevesebb ütésnek, tördelésnek, darabolásnak és egyéb behatásnak vannak kitéve, ennek eredményeképp alapvetően javul a végtermék minősége, és alapvetően csökken a törmelék aránya.

Ezenkívül a tüzelőanyag-elemeknek az elhelyezkedése a tüzelőanyag-összetevő belsejében sokkal tömörebb, mint a behelyezéses eljárásokkal kapott terméknél. Tehát a végső füstölni való termékeket sokkal tömörebbé lehet tenni, anélkül, hogy annak szívása nehéz lenne a tüzelőanyag-elem meggyújtásának megkísérlése során, mely a cigarettában eltűnt, miközben azt behelyezték.

Előnyösen a találmány szerinti füstölni való termék tüzelőanyag-elemeit egy fizikailag különálló aeroszolt előállító eszközzel összekapcsolva használjuk, mely egy aeroszolt képező anyagot hordozó alaplemezt foglal magában. Előnyösen az aeroszolt előállító eszköz hosszirányban a tüzelőanyag-elem mellett van elhelyezve, előnyösen 1-10 mm-es távolságban a tüzelőanyag-elem mögött, hogy csökkentsük a kanócszerü képződmény kialakulását. Az alaplemez előnyösen egy papíralapú hordozólemez.

Előnyösen a füstölni való termékek, például cigaretták, melyek a találmány szerinti tüzelőanyag-elemeket foglalják magukba, egy szájba vehető résszel vannak ellátva a cigarettának a szájfelőli végénél, mely a cigaretta által előállított aeroszolt a cigarettázó személy felé továbbítja. Előnyösen a szájba vehető részek egy az aeroszolt előállító eszköztől a fustáramlás irányában elhelyezett feltekercselt dohánylevéldarabot foglalnak magukba, egy kis hatékonyságú szűrővel együtt, például egy polipropilén szűrővel, mely a dohánylevél dugótól a füstáramlás irányában van elhelyezve, a cigarettának a szájba vehető végénél.

Dohányzás közben az égő tüzelőanyag-elemből kiáramló hő gyorsan eljut a találmány szerinti összetevőket használó cigarettában lévő aeroszolt előállító eszközhöz, és ezen hő hatására az abban lévő aeroszolt képező anyag párolgását előidézi, ami viszont a cigarettázó személy számára egy „füstszerü” aeroszolt állít elő a füstölni való termék szájfelőli végén keresztül.

A fent említett előnyökön kívül a találmány szerinti termék bizonyos előnyös összetevői képesek arra, hogy olyan aeroszolt állítsanak elő, mely kémiailag egyszerű, lényegében levegőből, szénoxidokból, vízből és bármilyen kívánt ízesítő anyagot tartalmazó aeroszolképző anyagból vagy más kívánt párolgó anyagból áll, és más anyagoknak nyomnyi mennyiségeiből.

További előnyös kiviteli változatok bizonyos mennyiségű dohányt tartalmaznak a tüzelőanyag-összetételben, és/vagy a dohány bizonyos formáit, például összevágott dohánytörmeléket, dohánylevelet, dohánykivonatot stb. a tüzelőanyag-elemet körülvevő szigetelőrétegben, és/vagy az aeroszolt előállító elemet körülvevő rétegben. Az ilyen füstölni való termékek a füstbe jobb ízeket továbbítanak.

A találmány szerinti előnyös cigaretták által termelt WTPM-nek csekély vagy nem mérhető az aktivitása, az Ames teszttel mérve, azaz, előnyösen csak csekély vagy elhanyagolható mennyiségű dózis válasz van a találmány szerint előnyös cigaretták által termelt WTPM és a visszatérési szám között, mely az ilyen termékeknek kitett szabványos teszt-mikroorganizmusokban fellép. Az Ames teszt javaslói szerint a jelentős dózisfüggő válasz azt jelzi, hogy a vizsgált termékekben mutagén anyagok vannakjelen. Lásd Ames és társai: Műt. rés. 31: 347-364. oldalak (1975); Nagago és társai: Műt. rés. 42: 335. oldal (1977).

A jelen leírásban, és csupán ezen alkalmazás céljából, az „aeroszol” kifejezést úgy definiáljuk, hogy az gőzöket, gázokat, részecskéket és hasonlókat foglal magában, melyek lehetnek láthatóak vagy nem láthatóak, és különösen azokat az összetevőket értjük a kifejezés alatt, melyeket a fogyasztó „fiistszerű”-ként érzékel, amik a tüzelőanyagelem elégéséből származó hő hatására jönnek létre azon részecskékből, melyeket az aeroszolelőállító eszköz tartalmaz, vagy bármi más a termékben. A fenti meghatározás szerint az „aeroszol” kifejezés tehát magában foglalja az illékony ízesítő hatóanyagokat és/vagy más illékony hatóanyagokat, tekintet nélkül arra, hogy azok látható permetet hoznak-e létre.

A jelen leírásban a „széntartalmú” kifejezés arra utal, hogy legalább 50 tömeg% szenet használunk a tüzelőanyag-elem szilárdanyag-tartalmában vagy az annak készítésére használt pasztában.

A találmány szerinti terméket az alábbiakban a mellékelt rajzra való hivatkozással kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az

HU 214 253 Β

1. ábra egy füstölni való termékhez használható tüzelőanyag-összetevő egyik kiviteli változatát szemléltető hosszmetszet, mely füstölni való terméket a találmány kitanításának megfelelően készítünk; a

2. ábra az 1. ábra szerinti termék végének a nézete;

3. ábra egy hosszmetszet, melyen például az 1. és 2. ábrákon szemléltetett tüzelőanyag-összetevőt használó cigaretta egy kiviteli változata látható; a

4. ábra egy a találmány szerinti eljárással történő füstölni való termékek összetevőinek készítésére szolgáló berendezés egy kiviteli változatának a vázlatos rajza; az

5. ábra egy másik berendezésnek a vázlatos rajza, amely a találmány szerinti füstölni való termékek összetevőinek gyártására alkalmas; a

6. ábra egy előnyös permetező rendszer vázlatos rajza, mely a 4. ábrán bemutatott berendezéssel használható.

A találmány szerinti füstölni való termékhez használható tüzelőanyag-összetevőket folyamatos eljárással lehet készíteni. A továbbiakban a rajzokra hivatkozunk, különösen az 1. ábrára, melyen látható, hogy minden egyes 10 tüzelőanyag-összetevő egy extrudált 12 tüzelőanyagból áll, mely 15 rugalmas réteggel van körülvéve, és ahhoz hozzákötve, valamint előnyösen egy papírszerű 18 külső burkolattal van körülvéve. A 10 tüzelő-anyag összetevők átmérője tipikusan kb. 7-8 mm, hosszúságuk pedig a füstölni való termékben lévő 12 tüzelőanyag kívánt hőelöállító tulajdonságaitól függően változó. A hosszúságot előnyösen tehát úgy választjuk meg, hogy miután a 12 tüzelőanyag kialszik, a 12 tüzelőanyagnak marad egy olyan része, mely még mindig hozzá van kötve a 15 rugalmas réteghez. Más átmérőjű és elrendezésű tüzelőanyagokat könnyen lehet készíteni.

A találmány szerinti termékek különböző kiviteli változataiban, melyekben olyan extrudált 12 tüzelőanyagot használunk, mely tüzelőanyagként széntartalmú tüzelőanyagot tartalmaz, a tüzelőanyagot tipikusan szálas cellulózanyagból állítjuk elő pirolízissel, kb. 400-900 °C-on, előnyösen kb. 550-750 °C-on, nem oxidáló légkörben. A pirolizált anyagot rövid szálhosszúságokra vagdaljuk, kötőanyaggal, vízzel és más megfelelő anyagokkal keverjük, például nátrium-karbonáttal vagy más nátriumforrással, hogy a meggyújthatósága és láng nélküli fustölési tulajdonságai optimálisak legyenek, továbbá a füsttermékek kialakításához aszparagint és a megfelelő íz előállításához dohány valamilyen formáját vagy kívánság szerint más anyagokat keverünk hozzá, és ezután a kívánt formába extrudáljuk. A tüzelőanyagban a nátriumszint szabályozása és az aszparagin használata megismerhető az US 5 178 167 sz. szabadalmi leírásból, melynek lényegét az alábbiakban az érthetőség kedvéért leírjuk.

A tüzelőanyag-elrendezés és -összetétel a 12 tüzelőanyag-elemnek azon tulajdonságaitól fog függeni, melyekkel akkor kell rendelkeznie, ha füstölni való termékben használjuk. Például a 12 tüzelőanyag-elemeket olyan keverékből lehet előállítani, mely 90 tömeg%-ban tartalmaz Kraft keményfa szenesített belső részt, mely átlagosan 12 mikron nagyságú részecskékre van őrölve, és 10 tömeg% Kelco HV ammónium-alginát kötőanyagot. Ezt a szénpor- és kötőanyag-keveréket előnyösen nátrium-karbonát megfelelő erősségű vizes oldatával keverj ük össze, hogy olyan extrudálási keveréket alakítsunk ki, amelyből a 12 tüzelőanyag-elemeket végső alakjukban előállítjuk, ebben a végső alakban azok kb. 2000 és 20 000 ppm nátriumot (Na) tartalmaznak, ha azt induktívan csatolt plazma atom emissziós spektroszkópiát (ICP-AES) használva megmérjük.

A keverékhez a víz egy része vagy teljes mennyisége helyett a kötőanyaghoz közelítőleg 30 tömeg% Na₂CO₃ oldatot lehet hozzáadni, hogy különböző extrudálási keverékeket alakítsunk ki.

Más megfelelő széntartalmú anyagforrások lehetnek a kókuszdió héjából készült szenek, például a PCB néven kapható PXC szenek és a kísérleti szenek, melyek Lót B-l 1030-CAC-5, Lót B-l 1250-CAC-l 15 és Lót 089A12-CAC-45 néven kaphatók a Pittsburgh-i Calgon Carbon Corporation-től. A keményfa-bél szenet például Grand Prairie Canadian Kraft keményfa papír „nem talkumot” tartalmazó fajtájának szenesítésével lehet előállítani, nitrogénköpeny alatt, miközben a hőmérsékletet olyan fokozatokban növeljük, ami elegendő ahhoz, hogy minimalizáljuk a papír oxidációját, egy legalább 750 °C értékű végső szenesítő hőmérsékletre. Az így kapott szénanyagot nitrogén alatt hűtjük kb. 35 °C alá, majd megőröljük és kb. 12 mikron átmérőjű átlagos részecske nagyságú finom porrá őröljük ( egy Microtrac típusú készülékkel mérve).

A tüzelőanyag-keveréket egy olyan szerszámnyíláson keresztül sajtoljuk ki, mely megadja a 12 tüzelőanyagoknak a keresztmetszeti alakját. Például, mint azt az 1-3. ábrákon bemutatjuk, az extrudált 12 tüzelőanyag hat, a kerület mentén egyenletes térközökkel elrendezett hasítékkal vagy horonnyal rendelkeznek, melyek mélysége kb. 0,762 mm, szélességük pedig kb. 0,61 mm. Előnyösen a horony belső felülete le van kerekítve, mint az az ábrán látható, hogy a szerkezeti integritása jobb legyen.

Mint a fentiekben leírtuk, a 12 tüzelőanyagot a találmány szerinti 10 tüzelőanyag-összetevő belsejében a 15 rugalmas réteg segítségével tartjuk meg. Előnyösen a 15 rugalmas réteg a 12 tüzelőanyag teljes palástfelületét körülfogja. Ez a 15 rugalmas réteg túl is nyúlhat a 12 tüzelőanyag-elem egyik vagy mindkét végén, és így hatékonyan körülveszi a 12 tüzelőanyagot, és azt különválasztja a cigaretta többi összetevőjétől. A 15 rugalmas réteg előnyös rugalmas természete lehetővé teszi, hogy az részben belenyúljon a 12 tüzelőanyagot palástfelületén lévő bármelyik horonyba. Az előnyös 15 rugalmas réteg tehát segít a hő megtartásában, és korlátozza a sugárirányú légköri levegő mennyiségét, mely egyébként a használat során oda tudna áramolni a 12 tüzelőanyaghoz. Az előnyös 15 rugalmas réteg tehát úgy működik, mint egy szigetelő tag.

A 15 rugalmas réteg anyaga tartalmazhat üvegszálakat (például Owens-Coming „C” üveget), egy dohánytöltelék/üvegszálkeveréket, sodrott vagy darabolt dohánylevelet, sodrott vagy darabolt szénpapírt, vágott dohánytölteléket vagy hasonlót.

Mint a 3. ábrán látható, a találmány szerinti előnyös 12 tüzelőanyag-elemeket magába foglaló tipikus cigaret6

HU 214 253 Β tatípusú füstölni való eszköz tartalmazza a 10 tüzelőanyag-összetevőt, mely hosszanti irányban egy 20 aeroszolt előállító eszköz mellett helyezkedik el. A 20 aeroszolt előállító eszköz az ábrázolásnak megfelelően tartalmaz egy 21 alaplemezt, mely aeroszolt képező anyagot hordoz, például glicerolt, és egy 22 burkolatot, például papírt. A 20 aeroszolt előállító eszközt előnyösen körül lehet venni egy burkolattal vagy 23 csővel, mely merev papírból vagy más megfelelő anyagból készül. A 20 aeroszolt előállító eszköz a 23 csőben úgy van elhelyezve, hogy annak végeinél térköz van kiképezve. A 21 alaplemez hosszúságától függően egy üres tér vagy 26 térrész lehet a 21 alaplemez és a 30 szájba vehető vég elülső vége között. Ez a 26 térrész tartalmazhat dohányt, például apróra vágott formában vagy dohánylevél formájában, ha ezt kívánjuk. Előnyösen a 20 aeroszolt előállító eszköz és a 10 tüzelőanyag-összetevő összekapcsolható egymással egy másik 25 burkoló papírral, melyet a 10 tüzelőanyag-összetevő meggyújtandó végétől térközzel lehet elrendezni. A 21 alaplemez és a 12 tüzelőanyag előnyösen 24 térrésszel vannak egymástól elválasztva, mely azt a célt szolgálja, hogy elkerüljük az aeroszolt képező anyag migrációját és elkerüljük a 21 alaplemez túlmelegedését.

A cigaretta továbbá tartalmaz egy 30 szájba vehető véget, mely egy dohánypapírból vagy más megfelelő anyagból készült 31 tekercsből van kialakítva, mely egy kis hatékonyságú 35 szűrővel van összekapcsolva, mely utóbbi például polipropilénből vagy más megfelelő anyagból készül.

A könnyebb kezelhetőség kedvéért a 31 tekercs és a 35 szűrő körül van tekerve 32 és 36 papírokkal, és ez a két összetevő viszont kombinálható egy 33 burkolattal.

Előnyösen a 30 szájba vehető vég össze van kapcsolva a cigaretta elülső végével egy további papírból készült 37 burkolattal, mint az a 3. ábrán látható.

A 20 aeroszolt előállító eszköz egy előnyös kiviteli változata aeroszolt képező anyagot foglal magába, például glicerint, valamint bizonyos formában dohányt (például dohányporokat, dohánykivonatot, vagy dohánytörmeléket) és más aeroszolt képező anyagokat és/vagy dohányízesítő hatóanyagokat, például kakaót, likőrt vagy cukrokat. Az aeroszolt képező anyagot általában egy 21 alaplemez hordozza, például egy összegyűrt papír, összegyűrt dohánylevél vagy más formájú alaplemez. A dohányanyag körülveheti a 12 tüzelőanyag-elemet, a 21 alaplemezt, és/vagy alkalmazható bárhol a találmány szerinti füstölni való termékekben.

Előnyösen a 21 alaplemez egy monolitikus alaplemez. Ha a 21 alaplemez egy papír típusú anyag, nagyon előnyös, ha az ilyen 21 alaplemezt a 12 tüzelőanyagtól térközzel elválasztva helyezzük el. Ez a térközzel való elválasztás azért kívánatos, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük az érintkezést a 12 tüzelőanyag-elem és a 21 alaplemez között, ezáltal megakadályozzuk az aeroszolt képző anyagoknak a tüzelőanyagba való migrációját, valamint korlátozzuk a papírból készült 21 alaplemeznek lassú füstöléssel vagy lánggal való égését. A 24 térrészt a 12 tüzelőanyag bemélyített jellegével biztosítjuk a szigetelőrétegben és a 15 rugalmas rétegben, vagy pedig fizikai térrészt (vagyis egy rést) alakítunk ki a 12 tüzelőanyag és a 21 alaplemez között a gyártás folyamán.

A 30 szájba vehető vég szerepe az, hogy aeroszolt továbbítson a dohányzó személy szájába. Tipikusan a 30 szájba vehető vég egy lényegében véve cső formájú alakzat, és dohányanyagokat (például henger alakú töltet formájában kialakított apróra vágott dohányt) és egy szűrőelemet tartalmaz.

Egy megfelelő tüzelőanyag-összetétel kb. 60 és kb. 99 tömeg% közötti mennyiségben tartalmaz szenet; kb. 1 és kb. 20 tömeg% között megfelelő kötőanyagot; kb. 1 és kb. 5 tömeg%-nyi ammóniaképző vegyületet; éskb. 2000 és 20 000 ppm közötti mennyiségű nátriumot (Na), induktívan csatolt plazma atomos emissziós spektroszkópia használatával végzett méréssel meghatározva (ICPAES). A 10 tüzelőanyag égési körülményei mellett ammónia kibocsátására képes vegyületek a következő vegyületeket foglalják magukba, mint például a karbamid, szervetlen és szerves savak (például ammónium karbonát, ammónium alginát, vagy mono-, di-, vagy tri-ammónium foszfát); aminocukrokat, (például prolinofruktóz vagy aszparagin fruktóz); aminosavakat, különösen alfa aminosavakat (például glutamin, glicin, aszparagin, prolin, alanin, cisztin, aszpartilksav, fenilanilin vagy glutamátsav); di- vagy tripeptideket; quatemer ammóniumvegyületeket és hasonlókat. Ezeket a tüzelőanyag-összetevőket részletesen ismerteti az US 5.178.167 sz. szabadalmi leírás, melynek ismertetésére a jelen leírásban hivatkozunk.

A következőben a 4. ábrára hivatkozunk, melyen egy 50 extruder látható, melyet a nedves keverék kisajtolására lehet használni, ahol az 50 extruder lehet például egy HÉT-120A típusú készülék, gyártója a Hydramet American Inc. A kisajtolt keverék, azaz a 12 tüzelőanyag egy szerszámnyílásból folyamatos extrudátum formájában lép ki, melynek keresztmetszete a kívánt formájú, és ezt egy 52 légpárnás szállítószalagra helyezzük. Az extrudált 12 tüzelőanyag-elem ezután egy görgővel érintkezik, mely lehet egy 53 sebességmérő görgő, mely a kisajtolt anyag lineáris sebességének mérésére szolgál, mely sebességet használhatjuk egy 60 burkolóeszköz sebességének a szabályozására, mint például a módosított KDF-2 típusú berendezésnél. Rendes körülmények között a kisajtolt anyag az 53 sebességmérő görgő és egy 54 szabadon futó görgő között egy 55 lazán belógó ívet képez, melynek célja az, hogy a berendezés egyes részeinek sebességváltozásaihoz tudjon igazodni, nevezetesen az 50 extruder és a KDF-2 60 burkolóeszköz sebességeihez. Egy 58 burkolóanyag szolgál arra a célra, hogy a kisajtolt anyagot egy anyagréteggel vegyük körül. Előnyösen az 58 burkolóanyagot egy olyan anyaggal látjuk el, mely hozzájárul ahhoz, hogy a 12 tüzelőanyagok külső felületével való kötés köré létrejöjjön, mielőtt azokat a 12 tüzelőanyagok köré tekerjük. Ahol az 58 burkolóanyag olyan üvegszálas réteg, mely például 3 és kb. 5 tömeg% közötti mennyiségben tartalmaz pektint, a kötést úgy lehet létrehozni, hogy az üvegszálas szövet felületének legalább egy részét vízzel permetezzük, elegendő idővel azt megelőzően, hogy az üvegszálas 58 burkolóanyagot a 12 tüzelőanyag köré tekercseljük, hogy az üvegszálban

HU 214 253 Β lévő pektint aktiváljuk, hogy hozzákötődjék a 12 tüzelőanyag-elemekhez .

Az 52 légpárnás szállítószalag egy előnyös kiviteli változatában egy csatorna, mely az extrudált anyagot alátámasztó kisnyomású levegőt szolgáltató megtöltött térben mintázat szerint lyukakat tartalmaz, ahol az extrudált terméket az 52 légpárnás szállítószalaggal akkor támasztjuk alá, mikor az az 50 extruderből kilép, és miközben továbbhalad, hogy belemerüljön vagy kombinációba lépjen az 58 burkolóanyag szövetével, mikor belép a KDF-2 típusú gépbe. Az 52 légpárnás szállítószalagot meg lehet szakítani, például szabadon futó kerekek használatával, hogy az extrudált termékben egy 55 lazán belógó ívet képezzünk úgy, hogy a KDF2 típusú gép és az 50 extruder sebességeiben lévő változások ne szakítsák el az extrudált terméket.

A 60 burkolóeszköz előnyösen egy kereskedelmi forgalomban kapható szűrőkészítő gép, mely például a hamburgi Hauni cégtől szerezhető be, KDF-2 típusjelzés alatt. Az 58 burkolóanyag körbeveszi az 58 burkolóanyag által körülvett 12 tüzelőanyag-elemet úgy, hogy az 58 burkolóanyag szélei egymást átlapolják, és az 50 tüzelőanyag-összetevőt előre meghatározott hosszúságokra vágja.

A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-összetevők készítésére szolgáló berendezésnek egy további előnyös kiviteli változatát mutatjuk be vázlatos formában az 5. ábrán. Mint látható, a keveréket (12 tüzelőanyagot) a kívánt formában extrudáljuk egy keverő extruder alkalmazásával, így például egy két csigás keverő 80 extruderrel. Egy ilyen típusú megfelelő extruder például a Baker-Perkins MP-50—35 DE XLT típusú extruder; mely előnyösen el van látva egy csigával, mely egy sor előre továbbító csigaszegmenst, lapátszegmenseket és adagoló csigaszegmenseket foglal magába.

Miután a 80 extruderből kilép, a 12 tüzelőanyag-elem érintkezésbe lép egy 81 sebességmérő kerékkel, melynek lineáris kerületi sebességét megfelelő eszközökkel pontosan mérjük. Például a 81 sebességmérő kerék forgási sebességét (nem ábrázolt) fotoérzékelőkkel lehet mérni, melyek úgy vannak elrendezve, hogy a 81 sebességmérő kerékhez kapcsolt fogaskerék fogait regisztrálják. A 81 sebességmérő kerékről kapott jeleket egy 82 vezérlő eszközre továbbítjuk, mely egy 100 burkoló- és vágóeszköz sebességét szabályozza.

Miután a 81 sebességmérő kereket elhagyja, a 12 tüzelőanyagot képező extrudált termék egy 83 lazán belógó ívbe esik, mely segít abban, hogy kiegyenlítsük a 80 extruder és a 100 burkoló- és vágóeszköz gyártási sebességei közötti különbséget.

Ezután a kisajtolt 12 tüzelőanyag-elem egy 84 légpárnás szállítószalaghoz jut, mely azt egy 85 munkahelyhez továbbítja, ahol a 12 tüzelőanyag köré egy szövetanyagból készült 90 burkolóréteget tekerünk. Például a 12 tüzelőanyagot körbe lehet tekerni egy Owens-Coming C-üvegszálakból készült rugalmas réteggel. Az ezen anyag tulajdonságaira vonatkozó részleteket lásd a „Chemical andBiological StudiesofNewCigarettePrototypes That Heat Instead of Bum Tobacco, R.J Reynolds Tobacco Co. (1988).” című monográfia 48-51. oldalain.

A 100 burkoló és vágóeszközben viszont az üvegszálas 90 burkolóréteget tekerjük körül egy papírréteggel, előnyösen az US 4.938.238 sz. szabadalmi leírásban ismertetett papírbevonó réteggel, melyre a jelen leírásban hivatkozunk.

Az egyes összetevőket elő lehet állítani úgy, hogy az extrudált anyagot, azaz a 12 tüzelőanyagot és a szövetet, azaz a 90 burkolóréteget például egy Hauni KDF-2 típusú szűrőgyártó gépbe, azaz a 60 burkolóeszközbe adagoljuk be, mely el van látva egy olyan formázó eszközzel,melyet azUS4.893.637 sz. szabadalmi leírásban ismertetnek. Az összetett tagot egy az US 4.938.238 sz. szabadalmi leírásban leírt papírral tekerünk körül, vagy más cigarettapapír-bevonattal látunk el, a 60 burkolóeszközben. Miután a 18 külső burkolatot feltekertük (lásd 2. ábrát) és a széleit egymáshoz ragasztottuk a 15 rugalmas réteg körül, az így előállított termék átmérője megegyezik a végső átmérővel. Egy vágóeszköz van elrendezve a 100 burkoló és vágóeszköz haladási irányára merőlegesen, mellyel a burkolattal ellátott 10 tüzelőanyag-összetevőt meghatározott hosszúságokban vágjuk, hogy a füstölni való termékek gyártásához a további kezeléseket elvégezhessük. Tipikusan ezek a hosszúságok az egyes füstölni való termékhez használt kívánt méret többszörösei. Például ha egy 10 mm-es összetevő hosszúságot használunk minden egyes füstölni való termékhez, a burkolattal ellátott 10 tüzelőanyagösszetevő hosszúsága például 40 mm lehet, ami négy 10 tüzelőanyag-összetevő hosszúságának a többszöröse, melyet azután el lehet vágni és a megfelelő 21 alaplemezhez lehet hozzákapcsolni, hogy kialakítsuk a cigaretta elülső végét, melyet viszont össze lehet kapcsolni az egyes 30 szájba vehető végekhez, hogy kialakítsuk a cigarettát.

Amint az 5. ábrán látható, egy eszköz, mely a 90 burkolórétegnek vagy lemeznek a 12 tüzelőanyag felületével való összekötésére szolgál, magában foglal egy 91 kötést előidéző anyag forrást, egy 92 vezetéket a 91 kötést előidéző anyagnak a 80 extruderből kijövő 12 tüzelőanyag köré tekerendő 15 rugalmas réteghez való vitelére, és egy kis átmérőjű 93 csövet, mellyel a kötést előidéző anyagot permetezzük a 90 burkolóréteg felületére, mielőtt azt a 12 tüzelőanyag köré tekerjük. A kötést előidéző anyagot adagoló eszköz elhelyezése a kötést előidéző anyag használni kívánt mennyiségétől függ, valamint attól, hogy mennyi idő szükséges az olyan mértékű kötés előidézésére, mely elegendő ahhoz, hogy a 12 tüzelőanyag és az azt körülvevő 15 rugalmas réteg anyaga között rendelkezésre álló érintkezéssel kötést hozzunk létre.

Például pektint tartalmazó üvegszálas réteg esetében a kötést előidéző anyag az egyik, mely aktiválni fogja a pektint, hogy kötést képezzen. Az előnyös kötőanyag a víz. A kötést előidéző anyag adagolására szolgáló eszköz elhelyezése a 15 rugalmas réteg kötőanyag pektintartalmától, a rendszer sebességétől, stb. függ, úgy hogy az üvegszálas anyagot az aktiváló anyaggal elegendő idővel korábban nedvesítjük ahhoz, hogy a pektint vagy más kötőanyagot aktiváljuk arra az időpontra, mikor azt a 12 tüzelőanyag köré tekerjük, vagy röviddel azután

HU 214 253 Β aktiválódjék. A 15 rugalmas rugalmas réteg aktiválásához használt víz mennyisége nagyon csekély, kb. a 10 tüzelőanyag-összetevő 1-3 tömeg%-ának megfelelő nagyságrendű.

A kötést előidéző hatóanyagot a 12 tüzelőanyaghoz egy adagolócsővel vagy tűszerű elemmel lehet adagolni, és ennek során az áramlási sebességet a gravitációval lehet szabályozni úgy, hogy az adagolóeszközt meghatározott magasságban helyezzük el, vagy pedig mérjük a kiáramló anyagmennyiséget, vagy pedig más megfelelő eszközzel szabályozzuk, melyek a szakember számára ismert megoldások.

A kötést előidéző anyag adagolására szolgáló megfelelő eszköz részletesebb vázlata látható a 6. ábrán. Vizet vagy más 112 kötést előidéző anyagot egy 110 forrásból kapunk, és azt kis átmérőjű 111 csövön keresztül permetezzük egy permetező vagy 113 szétoszlató görgőre. A 113 szétoszlató görgő érintkezik a 90 burkolóréteg felületének egy részével, mely érintkezni fog a 12 tüzelőanyag felületével a kész 10 tüzelőanyag-összetevőben. Mint az ábrán látható, a 113 szétoszlató görgő úgy van elrendezve, hogy érintkezzen a 90 burkolóréteggel, ahogy azt a 100 burkoló- és vágóeszköz 114 ívelt felületére adagoljuk, felfelé, mint az az US 4.893.637 sz. szabadalmi leírásban le van írva. A gyakorlatban a 112 kötést előidéző anyag adagolásának a helyét a 80 extruderből kilépő 12 tüzelőanyag sebessége és más tényezők határozzák meg, mint azt a fentiekben említettük, úgy hogy elegendő 112 kötést előidéző anyagot adagolunk a körülvevő anyagra elegendő hosszúságú időtartamon keresztül, úgy hogy megfelelő kötés jöhessen létre. Üvegszálas anyag esetében a vizet a 90 burkolóréteggel elegendő ideig érintkeztetjük, mely lehetővé teszi a pektin vagy más 112 kötést képező anyag aktiválását. Előnyösen a 113 szétoszlató görgő felülete recézett, hogy segítse a 112 kötést előidéző anyag szétoszlatását.

A 12 tüzelőanyag és a 90 burkolóréteg közötti kötés kialakításához a vízzel aktiválható kötőanyagot tartalmazó 90 burkoló réteget előnyösen közvetlenül az előtt nedvesítjük meg, mielőtt azt a 12 tüzelőanyag köré tekernénk. Előnyösen vizet használunk a 90 burkolóréteg felületén lévő oldható vagy más módon aktiválható kötőanyagok nedvesítésére, hogy azt a 12 tüzelőanyag felületével összekössük vagy ahhoz ragasszuk, amikor a víz elpárolog. Más megfelelő oldószereket is lehet alkalmazni a 90 burkolóréteg összetételétől, a kötőanyag összetételétől és a 12 tüzelőanyag összetételétől függően. Az oldatban vagy nedvesítő közegben, vagy pedig a 12 tüzelőanyag felületén további kötőanyagot is lehet alkalmazni, hogy tovább javítsuk a tapadást vagy kötést. Például pektint vagy karboxi-meti-cellulóz Na sóját lehet vízben oldani, hogy ezzel javítsuk vagy létrehozzuk a tapadást a 90 burkoló réteg és a 12 tüzelőanyag között.

A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-összetevőben a 12 tüzelőanyag-elem széntartalmú anyag, mely legalább 50 tömeg%-ban elemi szenet tartalmaz. A 10 tüzelőanyag-összetevő általában legalább 10 mm hosszúságú, előnyösen legalább 12 mm hosszúságú. A 12 tüzelőanyag legnagyobb hosszúsága előnyösen kb. 20 mm, előnyös hosszúsága kb. 16 mm vagy kevesebb. Előnyös, ha a 12 tüzelőanyag hosszúságának jelentős részét égésnek tesszük ki, és a 12 tüzelőanyag egy jelentős részét a füstölni való termékben úgy rendezzük el, hogy ne gyulladjon meg, amikor a füstölni való terméket elfüstöljük. Ez lehetővé teszi, hogy a kötést a 12 tüzelőanyag jelentős részében nem zavarjuk meg a füstölési eljárással létrehozott hővel. Tehát egy 16 mm hosszúságú 10 tüzelőanyagösszetevő esetében az első 6 mm-t lehet kitenni égésnek, egy oxigén korláttal vagy hőcsökkentő elemmel, mely úgy van elhelyezve, hogy a tüzelőanyag rendes körülmények között önmagától kialszik kb. 6 mm hosszúságnál. Egy ilyen füstölni való termék füstölésekor elvárható, hogy a kötés megszakad a 12 tüzelőanyag között valamivel a kialvási pont felett, például a 12 tüzelőanyag eredeti meggyújtási végétől számítva 8 mm-re. A 12 tüzelőanyag és az azt körülvevő 90 burkolóréteg között a kötések még mindig megmaradnak, például azok, melyek a 12 tüzelőanyag meggyújtott végétől 8 mm és 16 mm közé esnek, ezáltal jelentős biztonságot nyújtunk a 12 tüzelőanyag kiesése ellen.

A találmány szerinti 12 tüzelőanyagot nagyon különböző formákban lehet extrudálni.

A találmány megvalósításánál az összenyomható 15 rugalmas réteghez hasznos lehet bármilyen olyan anyag, melyet a 12 tüzelőanyag köré lehet tekemi, hogy ezzel egy 10 tüzelőanyag-összetevőt állítsunk elő, melynek olyan külső hengeres felülete van, mely előnyösen bizonyos rugalmasságot mutat a gyártásnál és a felhasználásnál. A rugalmas anyag előnyösen hőálló a füstölési termék használatának körülményei között.

Hasznos anyagokra példaképpen felsorolhatjuk az üveg- vagy kerámiaszálakat, dohányt, elasztomer vegyületeket, összegyűrt papírt, szöveteket és hasonlókat.

Ha dohányt vagy dohányt tartalmazó papírt használunk a 15 mgalmas réteg kialakítására, a dohány kibocsáthat aeroszolt, például aromákat, mint olyanokat, amikor azt a találmány szerint aeroszolt előállító összetevőként használjuk.

Előnyösen a 10 tüzelőanyag-összetevőben a 90 burkoló réteg készítésére használt anyagok a találmány szerint egyben szigetelőanyagok is.

Mint ahogy azt eddig használtuk, a „szigetelőanyag” kifejezés mindazokra az anyagokra vonatkozik, melyek elsődlegesen szigetelőként használhatók. Előnyösen ezek az anyagok lényegében nem égnek a felhasználás során, de füstölni tudnak a felhasználás alatt, ilyenek például az üvegszálak alacsony hőmérsékletű fokai. A megfelelő szigetelők hővezető képessége W/m²K-ban kifejezve kisebbek, mint kb. 0,05, előnyösen kisebbek, mint kb. 0,02, legelőnyösebben kisebbek, mint 0,005. Lásd Hach’s Chemical Distionary, 4. kiadás 1969, 34. oldal és Lange’s Handbook of Chemistry, 11. kiadás 1973, 10, 272-274. oldalak. Az előnyös szigetelőanyagok egy 15 rugalmas réteget általában legalább kb. 0,5 mm, előnyösebben legalább kb. 1,0 mm vastagságban képeznek. A szigetelő- és/vagy tartóanyag összetevői, mely körülveszi a 12 tüzelőanyagot, változhatnak. Ez az anyag előnyösen olyan, mely hajlamos arra, hogy

HU 214 253 Β ne égjen, vagy pedig egy olyan anyag, mely ég, de nem esik részekre, nem dezintegrálódik. Ilyen megfelelő anyagokra példaként említhetjük az üvegszálakat vagy más olyan anyagokat, melyeket az US 5.105.838 sz. szabadalmi leírásban, a 336.690 sz. EP közzétételi iratban és a Chemical and Biological Studies of New Cigarette Prototypes That Heat Instead of Bum Tobacco, R.J. Reynolds Tobacco Co. (1988) című monográfiának 48-52. oldalain ismertetnek.

A 10 tüzelőanyag-összetevőt előnyösen egy vagy több cigarettapapírból készült 18 külső burkolattal tekerjük körül. Az előnyösen alkalmazható papíroknak nem szabad nyílt lánggal égniük a 12 tüzelőanyag égése során. Ezenkívül a papírnak szabályozható láng nélküli égési tulajdonságokkal kell rendelkeznie, és szürke, cigarettaszerű hamut kell előállítania.

Találmányunkat a fentiekben részletesen ismertettük, beleértve annak előnyös kiviteli alakjait. Belátható azonban, hogy a szakterületen jártas szakember a jelen leírás alapján létrehozhat módosításokat és/vagy javításokat a találmányunkon, melyeket az alábbi igénypontokban fogalmazunk meg.

Claims (21)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás tüzelőanyag-összetevő folyamatos előállítására, füstölni való termékhez, a tüzelőanyag extrudálásával, bevonásával és darabolásával, azzal jellemezve, hogy folyamatos extrudálással összefüggő tüzelőanyagot (12) sajtolunk ki, a folyamatosan kisajtolt tüzelőanyagot (12) összenyomható, rugalmas réteggel (15) vesszük körül, és ezzel összefüggő tüzelőanyag-összetevőt (10) alakítunk ki, majd az összefüggő tüzelőanyagösszetevőt (10) ismert módon daraboljuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy tüzelőanyagként (12) széntartalmú anyagot extrudálunk.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyag-összetevőt (10) külső burkolattal (18) borítjuk.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyagot (12) a rugalmas réteggel (15) való bevonás előtt nedvesítjük.
5. 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rugalmas réteget (15) a tüzelőanyag (12) rugalmas réteggel (15) való bevonása előtt nedvesítjük.
6. 6. Az 1., 4. vagy 5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rugalmas rétegben (15) szigetelőanyagot, előnyösen pektint tartalmazó üvegszálakat használunk.
7. 7. Tüzelőanyag-összetevő, füstölni való termékekhez, amely egy extrudált, széntartalmú tüzelőanyagot és összenyomható, rugalmas réteget tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az összenyomható, rugalmas réteg (15) a tüzelőanyag (12) hosszanti palástfelületéhez hozzá van ragasztva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzaljellemezve, hogy a rugalmas réteg (15) köré egy külső burkolat (18) van tekerve.
9. 9 A 7. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyag-elem (12) széntartalmú anyagot tartalmaz.
10. 10. A 9. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy hosszúsága 12-16 mm.
11. 11. A 9. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a rugalmas réteg (15) üvegszálat tartalmaz.
12. 12. A 9. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a rugalmas réteg (15) kezelt papírból készült összegyűrt szövetet tartalmaz.
13. 13. A 12. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a szövet domborított.
14. 14. A 7. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a rugalmas réteg (15) dohányt tartalmaz.
15. 15. A 7. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a rugalmas réteg (15) papírból készült összegyűrt szövetet tartalmaz.
16. 16. A 15. igénypont szerinti tüzelőanyag-összetevő, azzal jellemezve, hogy a szövet dohányt vagy dohányterméket tartalmaz.
17. 17. A 15. vagy 16. igénypont szerinti tüzelőanyagösszetevő, azzal jellemezve, hogy a szövet domborítva van.
18. 18. Füstölni való termék, amely széntartalmú tüzelőanyag-összetevőt, aeroszolt előállító eszközt, szájba vehető véget és burkolatot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a széntartalmú tüzelőanyag-összetevő (10) egy tüzelőanyagból (12) és annak hosszanti palástfelületéhez hozzáragasztott összenyomható, rugalmas rétegből (15) áll.
19. 19. A 18. igénypont szerinti termék, azzal jellemezve, hogy a rugalmas réteg (15) szigetelőanyagot tartalmaz.
20. 20. Berendezés füstölni való termékhez tüzelőanyagösszetevő gyártására, amely extrudert, burkolóeszközt és vágóeszközt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az extruder (50) kimeneténél az extrudált tüzelőanyaghoz (12) lineáris sebességmérő eszköz, előnyösen sebességmérő görgő (53) kapcsolódik, ezután egy burkolóeszköz (60) van elrendezve, és az extruder (50) és a burkolóeszköz (60) között szállítóeszköz, előnyösen légpárnás szállítószalag (52) található, a sebességmérő görgő (53) és a burkolóeszköz (60) között az extruderböl (50) kilépő tüzelőanyag (12) és a burkolóeszköz sebessége közötti sebességet kompenzáló eszköz, előnyösen szabadon futó görgő (54) van elrendezve.
21. 21. A 20. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az extrudált tüzelőanyag (12) lineáris sebességét mérőeszköz, előnyösen sebességmérő görgő (53), az extruderrel (50) vezérlő kapcsolatban áll.