SE449551B - CIGARETT SIMULATING SMOKING DEVICE CONTAINING A FLAVORING TASTE SUBSTANCE IN THE NOZZLE SECTION - Google Patents

Abstract

A smokeable device has an annular fuel rod in gaseous communication with a mouth-end chamber. The chamber contains a quantity of inhalent material which, when contacted by hot gases during smoking forms and aerosol for inhalation by the smoker.

Description

15 20 25 30 35 449 551 Detta syfte enligt uppfinningen uppnås med hjälp av en cigarett-simulerande rökbar anordning i vilken ett flyk- tigt smakämne är upptaget i munstyckets kammare, vilket smakämne vid kontakt med de varma gaserna under rökningen bildar en aerosol att inhaleras av den rökande, och ett filtermunstycke tillsluter kammaren i dess från glöd- stången vända ände och släpper igenom aerosolen. This object according to the invention is achieved by means of a cigarette-simulating smokable device in which a volatile flavor is taken up in the chamber of the nozzle, which flavor upon contact with the hot gases during smoking forms an aerosol to be inhaled by the smoker, and a filter nozzle closes the chamber at its end facing away from the glow plug and lets the aerosol through.

Kammaren och munstycket kan vara utförda i ett stycke och tillverkade genom gjutning eller extrudering av en konventionell filterplugg för att åstadkomma en kamma- re som innehåller inhaleringsmaterialet.The chamber and nozzle may be made in one piece and made by casting or extruding a conventional filter plug to provide a chamber containing the inhalation material.

Glödstången är lämpligen formgjuten eller extruderad av återbehandlad tobak och/eller tobaksersättning.The glow plug is suitably molded or extruded from recycled tobacco and / or tobacco substitute.

Glödstången är företrädesvis omgiven av en vägg som är ogenomtränglig för luft.The glow plug is preferably surrounded by a wall which is impermeable to air.

Smakämnet i kammaren ingår lämpligen i ett spruttorkat. granulat sammansatt av 30-60 vikt% lösning av smakämne i triacetin eller bensylbensoat och inkapslat i 40-70 vikt% gummiarabicum eller modifierad stärkelse.The flavor in the chamber is suitably included in a spray dried. granules composed of 30-60% by weight solution of flavoring in triacetin or benzyl benzoate and encapsulated in 40-70% by weight of gum arabic or modified starch.

Smakämnet ingår därvid företrädesvis i mikrokapslar ut- förda med tillämpling av coacervationsmetoden innehål- lande 50-80 vikt% smakämne i en blandning av gelatin och gummiarabicum.The flavoring agent is then preferably included in microcapsules made by applying the coacervation method containing 50-80% by weight of flavoring agent in a mixture of gelatin and gum arabic.

Företrädesvis består smakämnet av nikotin.Preferably the flavoring agent consists of nicotine.

Den ände av glödstàngen som skall tändas är lämpligen tillsluten medelst ett brännbart element.The end of the glow plug to be lit is suitably closed by means of a combustible element.

Uppfinningen beskrives nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar.The invention is described below in the form of exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Fig. l, fig. 2 och fig. 3 är längdsnitt genom en första, en andra och en tredje utföringsform av uppfinningsföre- målet. 10 15 20 25 30 35 3 449 551 Fig. 4 visar ett tvärsnitt genom en kammare för upptagning av inhaleringsmaterial.Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 are longitudinal sections through a first, a second and a third embodiment of the object of the invention. Fig. 4 shows a cross section through a chamber for receiving inhalation material.

Den rökbara anordningen enligt fig. 1 består av en allmänt cylindrisk glödstång ll som är extruderad eller formgjuten av tobak eller tobaksersättning. Exempel på sådan tobaks- ersättning är beskriveni.GB patentskriften 1 113 979. En axiell kanal 12 sträcker sig inuti glödstàngen ll i dess- längdriktning. Ytterväggen av stången ll är väsentligen. ogenomtränglig för luft. När en ände av glödstången antän- des kommer sålunda den vid förbränning utvecklade strömmen av varma fuktiga gaser att passera genom kanalen 12 till aerosolkammaren 14 under rökningen. Ett konventionellt filtermunstycke 13 med filter av cellulosapapper är anslu- tet i en ände av anordningen på avstånd från rökstàngen.The smokable device according to Fig. 1 consists of a generally cylindrical glow rod 11 which is extruded or molded from tobacco or tobacco substitute. Examples of such tobacco substitutes are described in GB patent specification 1 113 979. An axial channel 12 extends inside the glow rod 11 in its longitudinal direction. The outer wall of the rod 11 is substantially. impermeable to air. Thus, when one end of the glow plug is ignited, the stream of hot moist gases evolved during combustion will pass through the channel 12 to the aerosol chamber 14 during smoking. A conventional filter nozzle 13 with cellulose paper filters is connected to one end of the device at a distance from the smoke rod.

Filtret är lämpligen så kort som möjligt, då dess syfte endast är att tillsluta änden av kammaren 14.The filter is suitably as short as possible, as its purpose is only to close the end of the chamber 14.

Kammaren 14 består av en cylindrisk hylsa 15 utförd av luftogenomträngligt cellulosamaterial såsom cellulosaace- tat eller papper. Aerosolberedningsmaterialet (eller in- haleringsmaterialet) i kammaren 14 består av en flyktig smakämneslösning som är mikroinkapslad i granulat av gum- miarabicum. Granulatet spricker sönder under värmepåver- kan. Granulatpartiklarna har en storleksordning sådan att de passerar en sikt med 16-52 maskor per 25 mm.The chamber 14 consists of a cylindrical sleeve 15 made of air-permeable cellulosic material such as cellulose acetate or paper. The aerosol formulation material (or inhalation material) in chamber 14 consists of a volatile flavor solution that is microencapsulated in rubber arabic granules. The granulate cracks during the exposure to heat. The granulate particles have an order of magnitude such that they pass a screen with 16-52 meshes per 25 mm.

När anordningen användes och änden 10 av glödstàngen är tänd, drages luft i axiell riktning genom anordningen när den rökande tager ett bloss. I kanalen 12 inkommande luft stryker förbi det brinnande kolet och uppvärmes och blandas med förbränningsgaser från den brinnande glödstången. Denna ström av varma gaser flyter genom kanalen 12 och mellan granulatpartiklarna till utloppet genom filtermunstycket 13 och in i den rökandes mun.When the device is in use and the end 10 of the glow plug is lit, air is drawn in the axial direction through the device when the smoker takes a flare. Air entering the duct 12 passes the burning coal and is heated and mixed with combustion gases from the burning glow plug. This stream of hot gases flows through the channel 12 and between the granulate particles to the outlet through the filter nozzle 13 and into the smoker's mouth.

Strömmen av varma gaser genom granulatet spräcker upp mikrokapslarna och frigiver den flyktiga lösningen för att bilda en aerosol av smakämne. Sålunda inhalerar den 10 15 20 25 30 35 40 449 551 4 rökande vid varje bloss en aerosol av smakämne som är väsent- ligen fri från giftiga föreningar.The flow of hot gases through the granulate cracks the microcapsules and releases the volatile solution to form an aerosol of flavor. Thus, the smoker inhales at each flare an aerosol of flavoring substance which is substantially free of toxic compounds.

Den totala längden av anordningen är 70 mm, dess diameter är 7 mm och diametern av kanalen l2 är 2,2 mm.The total length of the device is 70 mm, its diameter is 7 mm and the diameter of the channel 12 is 2.2 mm.

Utföringsformen enligt fig. 2 liknar allmänt utföringsformen enligt fig. l, men skiljer sig i avseende på utförandet av aerosolberedningskammaren 14. I denna utföringsform är kam- maren 14 och filtermunstycket 13 utformade som en samman- hängande enhet på följande sätt. Ett konventionellt filter- munstycke av cellulosaacetat utformas med en kammare 14 i en ände genom införande av en varm formningsdorn. Inhale- ringsmaterial i form av spruttorkat pulver införes sedan i kammaren 14. Då detta material ej är tillräckligt vidhäf- tande för att kvarhållas i kammaren, insättes en luftgenom- slâpplig skiva 16 mellan kammaren och glödstången ll. En brännbar plugg l7 insatt i den öppna änden 10 av glöd- stången för att tillsluta kanalen 12 medverkar till jämn antändning av glödstången och gör anordningen mer lik en konventionell cigarett. Pluggen 17 är utförd av samma ma- terial som glödstången. Pluggen 17 kan även vara utförd som en skiva med samma yta som tvärsnittet av glödstången ll.The embodiment according to Fig. 2 is generally similar to the embodiment according to Fig. 1, but differs with respect to the design of the aerosol preparation chamber 14. In this embodiment, the chamber 14 and the filter nozzle 13 are designed as a continuous unit in the following manner. A conventional cellulose acetate filter nozzle is formed with a chamber 14 at one end by insertion of a hot forming mandrel. Inhalation material in the form of spray-dried powder is then introduced into the chamber 14. When this material is not sufficiently adherent to be retained in the chamber, an air-permeable disc 16 is inserted between the chamber and the glow rod 11. A flammable plug 17 inserted into the open end 10 of the glow plug to close the channel 12 contributes to even ignition of the glow plug and makes the device more like a conventional cigarette. The plug 17 is made of the same material as the glow plug. The plug 17 can also be designed as a disc with the same surface as the cross section of the glow rod 11.

Vid användning av endera utföringsformen ligger tempera- turen av det brinnande kolet vid omkring 800°C och tempe- raturen av luftblandningen nedströms inhaleringsmateria- let varierar mellan l30°C och 500°C under pågående rökning.When using either embodiment, the temperature of the burning coal is at about 800 ° C and the temperature of the air mixture downstream of the inhalation material varies between 130 ° C and 500 ° C during smoking.

Fig. 3 visar en ytterligare utföringsform av anordningen, vilken återigen skiljer sig i avseende på utförandet av aerosolkammaren 14. Kammaren 14 bildas av en cylinder 19 som är gjuten av cellulosaacetat. Cylindern är tillsluten i munstycksänden genom ett filter l3 av cellulosapapper.Fig. 3 shows a further embodiment of the device, which again differs with respect to the design of the aerosol chamber 14. The chamber 14 is formed by a cylinder 19 which is cast of cellulose acetate. The cylinder is closed at the nozzle end by a filter 133 of cellulose paper.

Vid änden av glödstângen ll innehåller kammaren 14 en en ringformad patron 20 bestående av spruttorkade mikro- kapslar av gummiarabicum innehållande smakämne. Patronen 20 har en kanal 2l som står i förbindelse med den axiella 10 15 20 25 30 35 s 449 551 kanalen 12 i glödstången ll. Det återstående partiet av kammaren l4 bildar en blandningskammare 22 för aerosolen.At the end of the glow plug 11, the chamber 14 contains an annular cartridge 20 consisting of spray-dried microcapsules of rubber arabic containing flavoring. The cartridge 20 has a channel 21 which communicates with the axial channel 12 in the glow rod 11. The remaining portion of the chamber 14 forms a mixing chamber 22 for the aerosol.

Vid användning ínsuges varma,fuktiga gaser genom kanalen 12 och in i kanalen 21 där de passerar över mikrokapslarna så att dessa brister och frigör smakämne. De smakämne inne- hållande gaserna inkommer i blandningskammaren 22 där de expanderar och blandar sig med varandra och därigenom till- försäkrar att aerosolen blir jämnt fördelad.In use, hot, moist gases are sucked through the channel 12 and into the channel 21 where they pass over the microcapsules so that they rupture and release flavor. The flavors containing the gases enter the mixing chamber 22 where they expand and mix with each other, thereby ensuring that the aerosol is evenly distributed.

Fig. 4 visar ett snitt genom en ytterligare utföringsform av kammaren 14. Cellulosamaterial 18 extruderas i längder med visad profil. Under extruderingen extruderas samtidigt en längd av material innehållande smakämne genom den yttre extruderade längden. Den resulterande strängen kapas sedan i korta längder som vardera bildar en sammanhängande aero- solkammare. Alternativa profiler kan även användas. Det är även möjligt att materialet innehållande smakämne kan tillfogas oberoende till de sålunda framställda kamrarna 14.Fig. 4 shows a section through a further embodiment of the chamber 14. Cellulose material 18 is extruded in lengths with the profile shown. During extrusion, a length of flavor-containing material is simultaneously extruded through the outer extruded length. The resulting strand is then cut into short lengths, each of which forms a continuous aerosol chamber. Alternative profiles can also be used. It is also possible that the flavoring-containing material can be added independently to the chambers 14 thus prepared.

För att kontrollera den enligt ovan utförda anordningens prestanda utfördes prov i syfte att bestämma upptagningen av smakämne iaerosolströmmen under rökning. Triacetin och hexadecan valdes i stället för nikotin då nämnda ämnen uppträder på liknande sätt som nikotin men är lättare att experimentellt påvisas. Vid proven tillämpades den norma- la rökningstakten av ett bloss med en varaktighet av 2_ sekunder och en volym av 35 ml varje minut.To check the performance of the device according to the above, tests were performed in order to determine the uptake of flavoring in the aerosol stream during smoking. Triacetin and hexadecane were chosen instead of nicotine as these substances behave in a similar way to nicotine but are easier to detect experimentally. In the tests, the normal smoking rate of a flare with a duration of 2 seconds and a volume of 35 ml every minute was applied.

Ett prov utfördes med utföringsformen enligt fig. l, var- vid användes triacetin i spruttorkat gummiarabicum. Par- tiklarna siktades och endast de partiklar som passerade en sikt med l6-52 maskor per 25 mm användes. Upptagningen av triacetin i aerosolströmmen utgjorde mellan 0,57 och 1,17 mg. När provet utfördes med användning av nikotin i stället för triacetin utgjorde upptagningen 0,77 mg.A test was performed with the embodiment of Fig. 1, using triacetin in spray dried rubber arabic. The particles were sieved and only the particles that passed a sieve with 16-52 meshes per 25 mm were used. The uptake of triacetin into the aerosol stream was between 0.57 and 1.17 mg. When the test was performed using nicotine instead of triacetin, the uptake was 0.77 mg.

Ett prov utfördes med utföringsformen enligt fig. 2 och samma material innehållande smakämne som i föregående 10 l5 20 25 30 35 40 44ë 551 6 prov¿ I detta fall utgjorde upptagningen av triacetin mel- lan 0,9 och 1,85 mg.A test was performed with the embodiment of Fig. 2 and the same material containing flavoring as in the previous sample. In this case, the uptake of triacetin was between 0.9 and 1.85 mg.

Slutligen provades utföringsformen enligt fig. 3. I detta fall användes hexadecan för att simulera smakämnet. Upptag- ningen i aerosolströmmen utgjorde i detta fall 0,83 mg.Finally, the embodiment of Fig. 3 was tested. In this case, hexadecane was used to simulate the flavor. The uptake in the aerosol stream in this case was 0.83 mg.

Glödštången ll kan i varje utföringsform vara försedd med ett kring stången lindat konventionellt cigarettpapper.In each embodiment, the glow plug II may be provided with a conventional cigarette paper wrapped around the rod.

Stången kan vidare vara utförd av en blandning av tobaks- ersättningsmaterial och kol eller alternativt utförd av annat lämpligt brännbart material, exempelvis trämassa, halm och värmebehandlad cellulosa eller en blandning av kol Öch SCMC (NATRIUM-KARBOXIMETYLCELLULOSA).The rod may further be made of a mixture of tobacco substitute material and carbon or alternatively made of other suitable combustible material, for example wood pulp, straw and heat-treated cellulose or a mixture of carbon and SCMC (SODIUM-CARBOXIMETHYLELLULOSA).

Aerošolkammaren 14 enligt fig. 3 kan utföras av ett rek- tangulärt stycke av cellulosaacetat försett med ett band av material innehållande smakämne som är anslutet utmed en av styckets kanter. Det rektangulära stycket rullas för att bilda ett rör och mötande kanter sammanfogas. Ban- det av material innehállande smakämne antager därigenom ringformen 20 enligt fig. 3.The aerosol chamber 14 of Fig. 3 may be formed by a rectangular piece of cellulose acetate provided with a strip of material containing flavoring which is connected along one of the edges of the piece. The rectangular piece is rolled to form a tube and the facing edges are joined together. The web of flavoring-containing material thereby assumes the annular shape 20 of Fig. 3.

Aerosolmaterialet kan, som alternativ till en smakämnes- lösning, utgöra en lösning av ett smakämne och/eller ni- kotin i triacetin eller bensylbensoat. Varje psykiskt eller fysiologiskt aktiv förening såsom efedrin eller ni- kotiñ/efedrinblandning kan användas, såväl som andra före- ningar med lugnande och stärkande verkan.The aerosol material may, as an alternative to a flavoring solution, be a solution of a flavoring and / or nicotine in triacetin or benzyl benzoate. Any psychologically or physiologically active compound such as ephedrine or nicotine / ephedrine mixture can be used, as well as other compounds with sedative and tonic effect.

Inhaleringsmaterialet kan bestå av nikotin inkapslat i ett spruttorkat pulver. Alternativt kan nikotinet vara inkapslat i en expanderad bärare av termoplast, exempel- vis polyuretan.The inhalation material may consist of nicotine encapsulated in a spray-dried powder. Alternatively, the nicotine may be encapsulated in an expanded thermoplastic carrier, for example polyurethane.

Inhaleringsmaterialet som innehåller smakämne kan bestå av material på nikotinbas eller spruttorkat granulat av ett smakämne vars sammansättning ligger i området 10-l00 vikt%, men företrädesvis 30-60 vikt%, av en lösning av 10 15 20 25 30 7 449 551 smakämne i triacetin eller bensylbensoat inkapslat i 10-70 vikt%, men företrädesvis 40-70 vikt% gummiarabicum eller modifierad stärkelse. Inhaleringsmaterialet kan vidare be- stå av mikrokapslar utförda med tillämpning av coacervations- metoden, vilka kapslar består av 10-90 vikt%, men företrä- desvis 50-80 vikt% smakämne i gummiarabicum, gelatin, eller en blandning av dessa.The inhalation material containing flavoring may consist of nicotine-based material or spray-dried granules of a flavoring composition whose composition is in the range of 10-100% by weight, but preferably 30-60% by weight, of a solution of flavoring in triacetin. or benzyl benzoate encapsulated in 10-70% by weight, but preferably 40-70% by weight of gum arabic or modified starch. The inhalation material may further consist of microcapsules made using the coacervation method, which capsules consist of 10-90% by weight, but preferably 50-80% by weight of flavoring in gum arabic, gelatin, or a mixture thereof.

Som alternativ till gummiarabicum kan det material som inne- håller smakämnet bestå av gelatin.As an alternative to gum arabic, the material containing the flavoring may consist of gelatin.

Glödstången kan vara impregnerad med material som påverkar förbränningen, exempelvis kaliumcitrat. Glödstången kan även vara impregnerad med luktämne som frigöres vid rök- ningen.The glow plug can be impregnated with materials that affect the combustion, for example potassium citrate. The glow plug can also be impregnated with an odorant that is released during smoking.

När inhaleringsmaterialet består av ett spruttorkat pulver kan den luftgenomsläppliga skivan l6 elimineras om filter- munstycket efter införande av pulvret i kammaren 14 lämnaSi.en atmosfär med hög fuktighet. Därigenom bringas pulvret att vidhäfta den inre ytan av kammaren 14.When the inhalation material consists of a spray-dried powder, the air-permeable disc 16 can be eliminated if the filter nozzle, after introducing the powder into the chamber 14, leaves an atmosphere of high humidity. This causes the powder to adhere to the inner surface of the chamber 14.

Anordningen enligt uppfinningen åstadkommer ett organ för att kontrollera de ämnen som frigöres i den inhalerade aerosolströmmen vid rökning. Förlusten av inhaleringsma- terial genom pyrolys och till bortgående sidoströmning under glödning nedbringasäven till ett minimum. Uppfin- ningsföremålet har vidare en nära likhet med en normal cigarett.The device according to the invention provides a means for controlling the substances released in the inhaled aerosol stream during smoking. The loss of inhalation material by pyrolysis and to the passing side flow during annealing is also reduced to a minimum. The object of the invention further has a close resemblance to a normal cigarette.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 449 551 Patentkrav10 15 20 25 30 35 449 551 Patent claims 1. Cigarrett-simulerande rökbar anordning som frigör en aerosol till den rökandes mun, omfattande en glödstång med en längsgående kanal genom stången, ett munstycke i en än- de av stången och en kammare i munstycket i gasförbindelse med en ände av kanalen, varvid varma gaser från den brinnan- de glödstången under rökning inkommer i kammaren, k ään n e - t e c k n a d av ett flyktigt smakämne i kammaren (14), vil- ket vid kontakt med de varma gaserna under rökningen bildar en aerosol att inhaleras av den rökande, och ett filtermun- stycke (13) som tillsluter kammaren (14) i dess från glöd- stången (11) vända ände och släpper igenom aerosolen.A cigarette-simulating smokable device which releases an aerosol into the smoker's mouth, comprising a glow plug with a longitudinal channel through the rod, a nozzle at one end of the rod and a chamber in the nozzle in gas communication with one end of the channel, wherein hot gases from the burning glow plug during smoking enter the chamber, characterized by a volatile flavor in the chamber (14), which on contact with the hot gases during smoking forms an aerosol to be inhaled by the smoker, and a filter nozzle (13) which closes the chamber (14) at its end facing away from the glow rod (11) and lets the aerosol through. 2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att glödstången (11) är formgjuten eller extruderad av återbe- handlad tobak och/eller tobaksersättning.Device according to claim 1, characterized in that the glow plug (11) is molded or extruded from recreated tobacco and / or tobacco substitute. 3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att glödstången är omgiven av en vägg som är ogenomtränglig för luft.Device according to claim 2, characterized in that the glow plug is surrounded by a wall which is impermeable to air. 4. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att smakämnet ingår i ett spruttorkat granulat sammansatt av 30 - 60 vikt% lösning av smakämne i triacetin eller bensyl- bensoat och inkapslat i 40 - 70 vikt% gummi arabicum eller modifierad stärkelse.Device according to claim 1, characterized in that the flavoring agent is contained in a spray-dried granulate composed of 30-60% by weight solution of flavoring agent in triacetin or benzyl benzoate and encapsulated in 40-70% by weight gum arabic or modified starch. 5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att smakämnet ingår i mikrokapslar utförda med tillämpning av coacervationsmetoden innehållande 50 - 80 vikt% smakämne i en blandning av gelatin och gummi arabicum.Device according to claim 4, characterized in that the flavoring agent is contained in microcapsules made using the coacervation method containing 50 - 80% by weight of flavoring agent in a mixture of gelatin and gum arabic. 6. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att smakämnet är nikotin.Device according to claim 1, characterized in that the flavoring agent is nicotine. 7. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den ände (10) av glödstången (11) som skall tändas är till-_- sluten genom ett brännbart element (17). m)Device according to claim 1, characterized in that the end (10) of the glow plug (11) to be ignited is closed by a combustible element (17). m)