Способ изготовления курительной смеси

Способ изготовления курительной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

5ОБЗ28

Союз Советских

Социалистических

Республик т

1

3 (61) Дополнительный к патенту 336852 (22) Заявлено 13.05.69 (21) 1298896/1331533 /

28-13 (23) Приоритет 10.01.69 (32) 10.01.68; 01.11.68 (31) 696669; 772834 (33) США

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8 (51) М. Кл А 24 В 15/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и OTKpblTHN (53) УДИ 663.97(088.8) Дата опубликования описания 10.09.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Ральф Роберт Майаио и Чарльз Герберт Кейт (США) Иностранная фирма

«Селаниз Корпорейшн» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КУРИТЕЛЬНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к табачной промышленности.

По основному патенту № 336852 известен спосоо изготовления курительной смеси, согласно которому горючие компоненты (крахмал, целлюлозу или их производные) смешивают с наполнителем, связующим и водой при соотношении сухих компонентов и воды 35:

: 65. Затем полученную пульпу наносят на поверхность в виде пленки, после чего ее высушивают и режут.

Однако курительные смеси, полученные по такому способу, при сгорании образуют дым, некоторые компоненты которого при вдыхании в значительном количестве в течение определенного времени могут оказать вредное влияние на организм человека.

Как известно, существуют два основных направления в решении проблемы уменьшения количества вредных компонентов в табачном дыме. Одно из них — применение фильтров для табачного дыма, другое — замена (полная или частичная) табака продуктом, который образует дым с меньшим количеством нежелательных компонентов. Предлагаемый способ направлен на решение этой проблемы последним путем.

Согласно этому способу в качестве наполнителя применяют двуокись титана, инфузорную землю, доломитовый известняк, окись магния, уголь и силикагель с размером частиц от 0,2 мкм до 0,1 мм и смешивают его с горючим продуктом в соотношении от 15: 85 до 85: 15.

Это обеспечивает получение курительной смеси, дым которой менее вреден, а скорость

1О тления сопоставима со скоростью тления табака.

Возможно введение в состав смеси пластификатора в количестве от 1 до 30 от общего веса, что придает пленке эластичность.

15 Предлагаемый способ заключается в следующем. Из горючих компонентов, наполнителя и связующего с водой готовят смесь.

В качестве горючих компонентов используют крахмал или производные крахмала и целлю20 лозы, включая их соли, содержащие повторяющиеся звенья безводной глюкозы. Особенно пригодны карбоксиметилцеллюлоза, сксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилирован25 ный крахмал и т. п.

Горючие компоненты могут иметь попереч1-;ые связи, улучшающие их способность к пе505328

15

Таблица 1

Вес смолы, мг/сигарета

Ф о

cg

Р о

О Ю

ы

И Д

Я

Ф д

Я

0 х

Ы

Cg

М о о

Ы о

III д о

Ж Щ ъ о

М м

Табак

Не горит

11,1

5,4

9,9

Не горит

10,0

1,!О

1,10

2,50

1,10

7

3,2

2,3

1,4

28,7

2,9

2,0

1,1

24,7

35

Таблица 2

Вес смолы, мг/сигарета

Я

g v (Cf о

Ю g)

Ж

Ж Я

М

О

Ы и

О2,о

Ф о

3 с ) о о

III ж

Р3 Я о

Г. с6 о

М д » о

X 1о ъ о

v ж о

Х о о

Ф и ,о

Oо

03 ъ

50

11

26

89

Табак

Не горит

Не горит

1,10

1,10

1,10

1,25

1,40

1,10

15,60

2,25

О, .0

28,70

13,4

1,4

24,7

65 реработке, и обладать уменьшенной растворимостью в результате реакции всех или некоторых остаточных гидроксильных групп с агентами, обусловливающими образование поперечных связей. В качестве таких агентов можно использовать диметилолмочевиноформальдегидные смолы, меламинолформальдегидные смолы и другие вещества в количестве до 5%, предпочтительно от 0,001 до

0,500% от общего веса состава. Для образования поперечных связей возможно также применение органических солей, галоидных соединений, имеющих двух или трехвалентные ионы, например железа или алюминия.

Для приготовления смеси в качестве наполнителей используют нетоксичные вещества, имеющие минимальный размер частиц примерно от 0,2 мкм до 0,1 мм, желательно от

0,20 мкм до 0,05 мм. Предпочтительными наполнителями являются материалы, имеющие коэффициент теплопроводности при 800 С более G 10 — кал см/сек С см, например,карбонаты, окиси, сил икаты, алюмосиликаты, алюминаты щелочных и щелочноземельных металлов, а также гидроокись алюминия.

Пригодны неорганические соединения в природном состоянии, например, долом итовый известняк, инфузорная земля, магнезит, перлит, вермикулит и т. д., a также такие элементы как уголь, цинк, магний, титан, алюминий, железо.

Наполнители могут быть как гранулированными, так и волокнистыми. B качестве последних используют стекловолокно, слюду, асбест, металл, окись металла и карбид металла в волокнистой форме, например алюминиевую стружку. Длина волокнистого материала от 0,1 до 5 мм.

Указанные наполнители смешивают с горючим продуктом в соотношении от 15: 85 до

85: 15, наиболее предпочтительно соотношение от 25: 75 до 75: 25.

В результате смешения указанных компонентов и воды получают продукт, имеющий скорость тления, сопоставимую со скоростью тления табака при курении в аналогичнь.х условиях, т. е. примерно 3 — 10 мм/мин, в форме обычной сигареты. Такая скорость тления соответствует 12 — 5 клубам дыма при курении сигареты при GO-секундном цикле.

Полученной по описываемому способу курительной смесью можно заменять табак полностью или частично. При этом чаще всего соотношение табака и курительной смеси находится в пределах от 95: 5 до 25: 75.

Полученные по предлагаемому способу продукты дают дым, не имеющий запаха и вкуса. Для сообщения курительной смеси, вкуса и запаха при ее изготовлении можно добавлять табачные экстракты, фруктовые экстракты, синтетические вещества, придающие аромат, природные смолы, сахара, а также в регулируемых количествах никотин и другие алкалоиды.

Пример 1. В смеситель вносят 140 мл деионизированной воды при 80 С и 12,6 г рутила (высокосортной двуокиси титана). В полученную дисперсию добавляют 8,4 г натрий карбоксиметилцеллюлозы со средней степенью замещения 0,7. Спустя 5 — 10 мин, отливают пленку на покрытую тефлоном ткань, высушивают в воздушной печи при 125 С. 3атем, после сушки и кондиционирования, пленку растягивают до средней ширины 0,9 мм и средней длины 1,0 мм.

Из пленки делают сигареты диаметром 8 мм и длиной 85 м, которые «курят» на аппарате.

Результаты в сравнении с полученными при курении табака приведены в табл. 1.

Как видно из данных табл. 1, при замене табака курительной смесью уменьшается количество смол.

Пример 2. Приготовление пленки ведут по примеру 1, за исключением того, что в качестве ингредиентов используют карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу и инфузорную землю.

Полученные данные приведены в табл. 2.

П р и м ер 3. Пленку готовят из трех компонентов: карбоксиметилцеллюлоза, доломитовый известняк, двуокись титана. Сигареты изготовляют аналогично примеру 1. Данные приведены в табл. 3.

505328

Таблица 3 ке, описанной в предыдущих примерах, даны и таол. 7.

Т а блица 6

Количество клубов

Доломит, Двуокись титана, о

Карбоксиметилцеллюлоза, %

% о

И

И о

3 о и дыма о ю ) о гм о> м а ч

Сб <,р Я

° о.

Форма синтетического материала

Не горит

40

40 40

Сухая смесь

То же

25

Б

В

Г

33

100 о

Пленка из карбоксиметилцеллюлозы и доломита, смешанная с табаком

50

25

Все ингредиенты в пленке

25

20

Таблица 7

Смола, .иг/сигарета

О

gC«0

О И «(МОО

Ф О

cd ом

Таблица 4 и о

\ м о

25 о. 0

1о ссс

О со

Органический компонент в газовой фазе

Сухая влажная

Я

«о х о о

Ж cd

Ф (»

+ о

С>

1о са

coO

М

° о

Я о о

Ф а3 х 0

О 0

М о

-Р (А

Б

В

Г

Д

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

6 i

36

11,8

14,4

8,0

10,0

10,9

7,6

15,4

19,2

21,5

28,7

16,5

22,5

13,7

17,6

16,8

24,8

12,0

19,7

5,7

46,7

8,6

4,3

1,9

5,90

34,90

6,10

3,80

1,45

39, 50

0,20

1,80

0,70

12,8

47,8

16,6

5,8

3,1

Полученные данные для органических компонентов газовой фазы (в мкг/клуб дым а) приведены в табл. 8.

Таблица 8

2,00

15,80

0,80

4,20

7,10

0,01

5,6

22,4

1,1

4,1

28,2

2,7

0,30

1,30

1,00

2,70

1,3

4,8

2,2

7,1

Компонент газовой фазы

Д е

Таблица 5 м

F» ссс аа

Ж

И

o «.

М 0

Ж

CCC Cd

cd

f»

Ю а м с

O 0

ы

И ссс м в

cd с»

« Ю с» а

0 о а м0 0

« о ч

«ае И.

М

O o

Испытуемый образец

Показатели органической газовой фазы, полученные при испытании смесей, содержащих два компонента в сочетании с табаком значительно ниже, чем показатели для табака.

При совместном применении горючегокомII0I-ента, наполнителя и табака они ниже, чем при применении только горючего компонента и табака или наполнителя и табака.

Кроме того, показатели, полученные при применении пленки и табачных волокон в ви(06PcI3eU, Д) НнжЕ1 IeIcI B TOM Сегучае, когда табак вводят в пленку (обра"-ец E).

Синтетическая пленка

1,7

Пленка + табак (50: 50) 2,4

3,1

2,4

3,8

Табак

225

Пример 4. Готовят пленку, состоящую из

37% карбоксиметилцеллюлозы, 37% доломитового и"вестняка, 10% угля и 16% смачивающего вещества, пластификатора и красящих веществ. Берут смесь табака и пленки (50:

: 50), смесь табака и порошкообразного синтетического материала (50: 50), Количество органических компонентов в газовой фазе определяют методом газовой хроматографии.

В табл. 4 приведены результаты, выраженные в мкг/клуб дыма.

Метанол

Ацетальдегид

Ацетонитрил

Акролеин

Фуран

Пропиональдегид

Ацетон

Пропионитрил

Изобутилальдегид

Бензол

Кроме того, для пленки, пленки и табака, а также для табака определяют содержание цианистого водорода, фенола, оксиуглерода и бензопирена, Полученные результаты приведены в табл. 5.

Пр и м ер 5. Готовят образцы Л вЂ” Е, Их состав приведен в табл, 6, а показатели содержания влажной и сухой смолы, полученные при испытании, проведенном по методи55

Ацетальдегид

Ацетонитрил

Акролеин

Фуран

Пропиональдегид

Ацетон

Пропионитрил

Изобутилальдегид

Бензол

27,2

5,0

2,5

1,1

1,8

15,6

0,9

0,8

3,4

84,2

6,9

2,7

1,5

3,1

41,4

1,3

1,2

4,1

53,4

18,5

7,5

3,4

4,8

28,9

2,9

3,6

7,5

47,8

16,6

5,8

3,1

4,1

28,2

2,7

2,2

7,1

35,1

7,5

4,0

1,7

2,7

20,3

1,2

1,3

3,5

40,5

6,5

3,5

1,6

3,3

19,3

1,4

1,3

3, 5

505328

Таблица 9

Синтетический мате- Табак IOON риал 1000

Единица измерения

Показатель

Вес сигареты

Среднее падение давления в сигарете

Количество клубов дыма

Влажное вещество

Никотин

Цианил

1,20 0,30 1,20 0,30

41 00(38 — 45) 63,00(54 — 72) r мм вод. ст, 10

7,30

9,60 мг/сигарета

24,70

1,70 мг/си гарет а мкг НС/сигарета мкг/сигарета мкг/сигарета об., 1,52

216,00

0,01

1,40

Бензопирен

Фенол

Окись углерода в дыме

Метиловый спирт

Ацетальдегид

Ацетонитрил

Акролеин

Фуран

Пропиональдегид

Ацетон

Пропионитрил

Изобутиральдегид

Бензол

2,80

9,80

3,60

1,20

4,00

1,50

30 мгк/клуб

1,40

22,00 дыма мкг/клуб мкг/клуб мкг/клуб мкг/клуб мкг/клуб

52,80

15,00

4,90

1,90

4,20

41, 50

0,70

3,20

0,70

2,90 дыма дыма дыма дыма дыма мкт/клуб мкг/клуб мкг/клуб

14,30

0,40

28,00

2,80

2,60 дыма дыма дыма мкг/клуб

1,50

5,60 дыма

1556 Тираж 445

Подписное пр, Сапунова, 2

Типография, Пример 6. Пленку готовят из следующих ингредиентов (г):

Камедь рожкового дерева 0,2

Кар боксиметил целлюлоз а 2,5

Окись магния 3,0 и-целлюлозная пульпа сорта PA 1,0

Гермитол (смачивающий агент) 5,0 (капель)

В указанные ингредиенты вносят 3,0 r спиртового экстракта табака.

При испытании сигарет из такой пленки образуется дым,удовлетворительный по вкусу и запаху. При уменьшении количества спиртового экстракта табака до 1,5 r во время испытания сигарет количество клубов дыма увеличивается. Удовлетворительные продукты получают также при смешении этих составов с равным количеством табака.

Пример 8. Готовят пленку из следующих ингредиентов (вес. ч.).

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 5,0

Камель рожкового дерева 0,4 а-Целлюлозная пульпа PA 5,0

Силикагель (0,044 — 0,149) 1,2

В нее вводят экстракт табака в количестве

1,75 вес. ч.

Пленку режут, и полученные волокна смешивают с табаком (50: 50).

Пример 9. Для приготовления пленки используют следующие материалы (%):

Кар боксиметилцеллюлоза 33,10

Доломитовый известняк 33,10

Инфузорная земля 28,10

Уголь 1,20

Смачивающий агент 1,80

Глицерин 1,80

Влагостойкая смола 0,37

Пищевой краситель 0,53

Показатели, полученные при испытании сигарет из указанного материала, приведены в табл 9.

Максимальные размеры частиц в аэрозоле дыма, образующихся при сгорании испытуемых материалов, составляют от 0,1 до 0,2 мкм, а размеры частиц табака, образующиеся при его сгорании в дыме, имеют максимальные размеры от 0,2 до 0,3 мкм. Поэтому необходимо применять фильтры, способные удалять из дыма частицы с указанными размерами.

Дым, образующийся при сгорании этих материалов, содержит примерно 100 миллионов частиц в 1 см . Дым, образующийся от сгорания табака, содержит примерно 1 млрд частиц в 1 смз.

Предлагаемый способ предусматривает получение курительной смеси, пригодной, в первую очередь, для изготовления сигарет, но из нее можно также делать сигары, трубочный табак; кроме того, можно использовать получаемые материалы в процессе изготовления папиросной бумаги.

ЦНИИПИ Заказ 1956/8 Изд. №

Формула изобретения

1. Способ изготовления курительной смеси по патенту Мя 336852, о тл ич а ю щий ся тем, что, с целью снижения вредности дыма и получения продукта, имеющего скорость тления сопоставимую со скоростью тления табака, в качестве наполнителя применяют двуокись титана, инфузорную землю, доломитовый известняк, окись магния, уголь и силикагель с размером частиц от 0,2 мкм до 1 мм и смешивают его с горючим продуктом в соотношении от 15: 85 до 85: 15.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с целью придания пленке эластичности, в курительную смесь вводят пластификатор в количестве от 1 до 30 /О от общего веса смеси.

Приоритет по признакам

10.01.68 и 01.11.68 — в качестве наполнителя применяют двуокись титана, инфузорную землю, доломитовый известняк, окись магния, уголь и силикагель и смешивают его с гор1очим продуктом в соотношении 15: 85—

85: 15.

01.11.68 — размер частиц от 0,2 мкм до

1,0 мм.