усовершенствованная сигарета с уменьшенным распространением пламени

Формула изобретения

1. Сигарета, содержащая стержень из табачного материала и сигаретную бумагу, обертывающую этот стержень, при этом сигаретная бумага имеет удельную воздухопроницаемость от 20 до 80 единиц КОРЕСТА и содержит наполнитель в количестве 1,0-5,0 г/м ², при этом сигарета проявляет свойство слабого распространения пламени, так что при ее оставлении на подложке после статического горения на заданное расстояние средняя величина расстояния перемещения линии обугливания сигаретной бумаги в осевом направлении сигареты до прекращения горения сигареты составляет не более 8 мм.

2. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага имеет удельную воздухопроницаемость от 20 до 60 единиц КОРЕСТА.

3. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага имеет удельную воздухопроницаемость от 25 до 55 единиц КОРЕСТА.

4. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит наполнитель в количестве 1,4-3,7 г/м ².

5. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит наполнитель в количестве 1,6-3,3 г/м ².

6. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит наполнитель в количестве 6-25 вес.%.

7. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит наполнитель в количестве 7-21 вес.%.

8. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит наполнитель в количестве 8-17 вес.%.

9. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага имеет вес основы 17-28 г/м ².

10. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага имеет вес основы 18-25 г/м².

11. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага имеет вес основы 18-22 г/м².

12. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит агент, регулирующий горение, в количестве 0,1-1,0 вес.%.

13. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит агент, регулирующий горение, в количестве 0-0,6 вес.%.

14. Сигарета по п.1, в которой сигаретная бумага содержит агент, регулирующий горение, в количестве 0,1-0,6 вес.%.

15. Сигарета по п.1, в которой табачный материал имеет плотность наполнения 130-260 мг/см³ .

16. Сигарета по п.1, в которой табачный материал имеет плотность наполнения 140-230 мг/см³.

17. Сигарета по п.1, в которой табачный материал содержит резаный табак.

18. Сигарета по п.17, в которой резаный табак имеет ширину частиц 0,5-1,5 мм.

19. Сигарета по п.1, в которой указанный наполнитель выбран из группы, состоящей из карбоната кальция, карбоната калия, гидроокиси кальция и гидроокиси магния.

20. Сигарета, содержащая стержень табачного материала и сигаретную бумагу, обертывающую этот стержень, при этом сигаретная бумага имеет удельную воздухопроницаемость от 20 до 80 единиц КОРЕСТА, содержит наполнитель в количестве 1,4-3,7 г/м ² и также содержит агент, регулирующий горение, в количестве 0-0,6 вес.%, при этом табачный материал имеет плотность наполнения 130-230 г/см³, а сигарета которая проявляет свойство слабого распространения пламени, так что при ее оставлении на подложке после статического горения на заданное расстояние средняя величина расстояния перемещения линии обугливания сигаретной бумаги в осевом направлении сигареты до прекращения горения сигареты составляет не более 8 мм.

21. Сигарета по п.20, в которой сигаретная бумага имеет удельную воздухопроницаемость 25-55 единиц КОРЕСТА, содержит наполнитель в количестве 1,6-3,3 г/м ² и также содержит агент, регулирующий горение, в количестве 0,1-0,6 вес.%, при этом табачный материал имеет плотность наполнения 140-230 г/см³.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к сигарете с уменьшенным распространением пламени, которая не должна вызывать распространение пламени на окружающую среду, так что зажженная сигарета не может вызвать пожар, например, из-за неосторожности курильщика.

Ранее были предложены сигареты, включая, например, сигарету, которая для придания ей свойства самогашения имеет бумажную полоску шириной 2-20 мм, образованную на сигаретной бумаге (см. описание патента Японии (Кокай) № 63-85200), и сигарету, в которой на сигаретной бумаге образована полоска, покрытая замедляющим горение веществом (см. описание патента Японии (Кокай) №7-300795), чтобы предотвратить распространение пламени, например, на пол в случае, когда сигарета падает на пол из-за неосторожности курильщика. Кроме того, известна также сигаретная бумага с примешанным к ней негорючим веществом. Эти технологии основаны на принципе создания в сигаретной бумаге области с высокой воспламеняемостью и другой области с низкой воспламеняемостью, так что обычное курение может происходить с использованием области с высокой воспламеняемостью, а в области, имеющей низкую воспламеняемость, сигарета гаснет.

Кроме того, из уровня техники хорошо известно, что если замедлить скорость горения сигареты в попытке уменьшить количество побочного дыма, выделяемого за час, то можно обеспечить сигарету, которая будет самогасящейся. В качестве такой сигареты предложена сигарета, в которой резаный табак обернут сигаретной бумагой с небольшим количеством наполнителя, используемой в качестве внутренней бумаги, и обычной сигаретной бумагой, используемой в качестве наружной бумаги (см. патент Японии № 2572488). Кроме того, в качестве сигареты с небольшой побочной струей дыма предложена сигарета, в которой стержень курительного материала, имеющий плотность наполнения 100-260 мг/см³, обернут оберточной бумагой, имеющей воздухопроницаемость не выше 7 единиц КОРЕСТА (см. патент Японии № 3001582). Кроме того, была предложена сигарета, в которой скорость горения уменьшена благодаря использованию оберточной бумаги, имеющей низкую воздухопроницаемость (7 единиц КОРЕСТА), небольшое количество наполнителя и небольшой вес основы (см. Международную публикацию WO 01/48316).

Однако в случае использования сигаретной бумаги, содержащей невоспламеняющуюся область, горение табака становится неравномерным потому, что сигаретная бумага содержит замедляющую горение область и горючую область. Вкус при курении также становится неоднородным. Кроме того, в способе уменьшения распространения пламени посредством снижения скорости горения распространение пламени уменьшают путем снижения воздухопроницаемости сигаретной бумаги, используемой для этой цели. В результате, уменьшается вентиляционный эффект, создаваемый сигаретной бумагой, что приводит к повышению содержания окиси углерода (СО) в основном потоке дыма и, следовательно, к увеличению отношения "окись углерода/смола" (ОУ/С). Кроме того, когда снижается воздухопроницаемость сигаретной бумаги, изменяется вкус табака, что создает проблему ощущения курильщиком непривычного вкуса.

С другой стороны, известно, что сигарета, в которой использована сигаретная бумага с низким соотношением наполнителя, имеет пониженную скорость горения. Однако, как экспериментально подтверждено, сигарета гаснет во время статического горения, и, таким образом, количество наполнителя не может быть чрезмерно уменьшено.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание сигареты, которая по существу одинакова с обычной сигаретой в отношении курительных свойств и скорости горения и которая позволяет улучшить отношение ОУ/С в основном потоке дыма и характеризуется уменьшенным распространением пламени.

В результате исследований, проведенных для создания сигареты со слабым распространением пламени, авторы настоящего изобретения обнаружили, что сигарету, позволяющую решить вышеуказанную задачу, можно получить лишь установив заданные значения удельной воздухопроницаемости сигаретной бумаги, обертывающей стержень табачного материала, и количество наполнителя, примешанного к сигаретной бумаге. В интервале поддержания статического горения количество наполнителя может быть уменьшено как можно больше путем установления удельной воздухопроницаемости сигаретной бумаги в заданных пределах. Настоящее изобретение основывается на этих выводах.

Настоящее изобретение предлагает сигарету, содержащую стержень табачного материала и сигаретную бумагу, состоящую из целлюлозы и наполнителя, при этом сигаретная бумага имеет удельную воздухопроницаемость от 20 до 80 единиц КОРЕСТА и содержит наполнитель в количестве 1,0-5,0 г/м ².

Сигарета по изобретению поддерживает статическое горение и проявляет уменьшенное распространение пламени, так что при ее оставлении на подложке после статического сгорания на все заданное расстояние, средняя величина расстояния перемещения линии обугливания сигаретной бумаги в осевом направлении сигареты до прекращения ее горения составляет не более 8 мм.

Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения предлагается сигарета, содержащая стержень табачного материала и сигаретную бумагу, обертывающую этот стержень, при этом сигаретная бумага имеет воздухопроницаемость от 20 до 80 единиц КОРЕСТА, содержит наполнитель в количестве 1,4-3,7 г/м² и, кроме того, содержит агент, регулирующий горение, в количестве 0-0,6 вес.%, при этом табачный материал загружен с плотностью наполнения 130-230 мг/см³.

Настоящее изобретение будет подробнее описано ниже.

Сигарета по изобретению содержит стержень табачного материала и сигаретную бумагу, обертывающую этот стержень табачного материала. Сигарета по изобретению имеет внешний вид и форму, подобные внешнему виду и форме обычной сигареты.

Стержень табачного материала, используемый в сигарете по изобретению, образован, например, из обычного резаного табака. Резаный табак может содержать вспученный табак и регенерированный табак, а также центральные жилки табачных листов. Плотность наполнения резаного табака предпочтительно составляет 130-260 мг/см ³. Если плотность наполнения не находится в вышеуказанных пределах, то иногда это затрудняет достаточное подавление распространения пламени, даже если табачный стержень обернут сигаретной бумагой по изобретению. Плотность наполнения табачного материала предпочтительно составляет 130-230 мг/см³ и наиболее предпочтительно - 140-230 мг/см³. Достаточно, если ширина частиц резаного табака равна ширине нарезки обычного резаного табака. Однако, принимая во внимание слабое распространение пламени, желательно, чтобы ширина нарезки была сравнительно большой, т.е. 0,5-1,5 мм, предпочтительно 0,8-1,2 мм.

Сигаретная бумага, используемая в настоящем изобретении, основана на обычной целлюлозе, как, например, льняной целлюлозе, используемой для образования обычной сигаретной бумаги, и, таким образом, содержит целлюлозу. Сигаретная бумага, используемая в настоящем изобретении, имеет удельную воздухопроницаемость (естественную воздухопроницаемость сигаретной бумаги без каких-либо перфораций) от 20 до 80 единиц КОРЕСТА (Е.К.). Если удельная воздухопроницаемость листа сигаретной бумаги составляет не более 20 единиц КОРЕСТА, то увеличивается отношение ОУ/С в основном потоке дыма сигареты, который образуется во время стадии курения. С другой стороны, если удельная воздухопроницаемость сигаретной бумаги превышает 80 единиц КОРЕСТА, то увеличивается неоднородность воздухопроницаемости. Удельная воздухопроницаемость сигаретной бумаги желательно составляет от 20 до 60 единиц КОРЕСТА, а более желательно - от 25 до 55 единиц КОРЕСТА. Кроме того, сигаретная бумага может быть механически или электрически перфорирована обычным способом. Воздухопроницаемость оберточной бумаги, имеющей такие отверстия, особо не ограничивается.

Сигаретная бумага по изобретению содержит наполнители. Можно использовать обычно применяемые наполнители, включая карбонаты, например, карбонат кальция или карбонат калия, и гидроокиси, как, например, гидроокись кальция или гидроокись магния. В сигаретной бумаге наполнитель содержится в количестве 1,0-5,0 г/м². Если количество наполнителя составляет менее 1,0 г/м ², то сигарета гаснет во время статического горения. Кроме того, если наполнитель содержится в количестве, превышающем 5,0 г/м², то не обеспечивается уменьшение распространения пламени. Количество наполнителя желательно составляет 1,4-3,7 г/м², более желательно - 1,6-3,3 г/м ². Кроме того, количество наполнителя в сигаретной бумаге предпочтительно составляет 6-25 вес.%, более предпочтительно - 7-21 вес.% и наиболее предпочтительно - 8-17 вес.%.

Вес основы сигаретной бумаги предпочтительно составляет 17-28 г/м ². Если вес основы меньше 17 г/м² , то это затрудняет стабильное изготовление листов сигаретной бумаги. Кроме того, если вес основы превышает 28 г/м ², то это способствует распространению пламени. Вес основы сигаретной бумаги предпочтительно равен 18-25 г/м ², наиболее предпочтительно - 18-22 г/м ².

К сигаретной бумаге можно добавить агент, регулирующий горение, например, лимонную кислоту или ее соли (например, натриевую соль или калиевую соль). Содержание агента, регулирующего горение, предпочтительно составляет 0-1,0 вес.%. Если количество агента, регулирующего горение, превышает 1,0 вес.%, то отношение ОУ/С становится высоким. Количество агента, регулирующего горение, предпочтительнее составляет 0-0,6 вес.%, наиболее предпочтительно - 0,1-0,6 вес.%.

При использовании сигаретной бумаги по изобретению, имеющей прочность на растяжение 10-20 Н/15 мм или более, можно без труда изготавливать сигареты даже на высокоскоростной сигаретной машине производительностью 8000-12000 сигарет/мин. Прочность сигаретной бумаги на растяжение можно регулировать, изменяя степень размола целлюлозы или регулируя количество целлюлозы, используемой для изготовления листов сигаретной бумаги. Прочность сигаретной бумаги на растяжение повышается с увеличением количества целлюлозы на единицу площади сигаретной бумаги или с увеличением степени размола целлюлозы.

Согласно изобретению, несмотря на сравнительно высокую истинную воздухопроницаемость сигаретной бумаги, получают сигарету со слабым распространением пламени и с небольшим отношением ОУ/С в образующемся основном потоке дыма посредством установления в вышеуказанных пределах удельной воздухопроницаемости сигаретной бумаги и количества наполнителя, содержащегося в сигаретной бумаге. Кроме того, сигарета по изобретению позволяет иметь скорость горения по существу равную скорости горения обычной сигареты. Сигарета по изобретению может иметь такое низкое распространение пламени, что при оставлении сигареты на подложке (из 10 уложенных друг на друга листов фильтровальной бумаги) после статического горения на все заданное расстояние средняя величина расстояния перемещения линии обугливания сигаретной бумаги в осевом направлении сигареты до прекращения горения сигареты составляет не более 8 мм, предпочтительно 4 мм или меньше (по измерению методом ASTM E 2187-02b). Во множестве сигарет по изобретению наиболее часто получаемая величина расстояния перемещения вышеуказанной линии обугливания составляет 8 мм или менее, предпочтительно 4 мм или менее.

Теперь настоящее изобретение будет описано со ссылкой на примеры, хотя настоящее изобретение не ограничено ими.

Примеры и сравнительные примеры

Резаный табак обертывали сигаретной бумагой из льняной целлюлозы со свойствами, показанными в таблице 1, при этом в каждом случае для изготовления 40 сигарет использовали резаный табак с плотностью наполнения, показанной в таблице 1. В качестве наполнителя использовали карбонат кальция, а в качестве агента, регулирующего горение - цитрат натрия. В качестве резаного табака использовали резаный табак трубоогневой сушки или смесь резаных табаков. В таблице 1 также показаны удельная воздухопроницаемость сигаретной бумаги и ее прочность на растяжение. Между прочим, прочность на растяжение, показанную в таблице 1, измеряли с использованием прибора для испытания на растяжение STROGPAPHE-S, изготовленного "Toyo Seiki K.K.", и метода, описанного в Японском промышленном стандарте (JIS) P 8113-1998 (размер опытного образца: 15,0 мм х около 250 мм, расстояние захвата: 180 ±2 мм и скорость растяжения: 50 мм/мин).

Скорости статического горения сигарет, изготовленных таким образом, измеряли обычным методом в отношении изготовленной сигареты. Кроме того, методом, описанным в ASTM E 2187-02b, измеряли в процентах сгорания от общей длины на 10 уложенных друг на друга листах фильтровальной бумаги. Кроме того, измеряли среднюю величину расстояния перемещения линии обугливания сигаретной бумаги в осевом направлении сигареты после помещения зажженной сигареты на листы фильтровальной бумаги и до гашения или прекращения горения сигареты. Результаты показаны в таблице 2.

Кроме того, обычным методом измеряли общее количество твердых частиц, количество окиси углерода и количество смолы в основном потоке табачного дыма, который образовывался во время горения каждой сигареты, и вычисляли отношение ОУ/С. Результаты показаны в таблице 3.

Таблица 1
Номер примера	Сигаретная бумага					Резаный табак
	Основ-ной вес (г/м 2)	Кол-во напол-нителя в сига-ретной бумаге (г/м2)	Агент, регули-рующий горение (вес.%)	Удель-ная воз-духопро-ницае-мость (Е.К.)	Прочность на растя-жение (Н/15 мм)	Ширина резки (мм)	Плотность напол-нения (мг/см 3)
Сравнительн. пример 1-1 (обычная сигарета 1)	26	7,7	1,0	35	14	0,8	230
Сравнительн. пример 1-2-1	30	8,7	0	10	>14	0,8	220
Сравнительн. пример 1-2-2						1,2
Сравнительн. пример 1-3-1	21	1,9	0	9	24	0,8	220
Сравнительн. пример 1-3-2						1,2
Пример 1-1-1	21	2,4	0,2	34	17	0,8	220
Пример 1-1-2						1,2
Пример 1-2-1	21	3,3	0,2	52	14	0,8	220
Пример 1-2-2						1,2
Сравнительн. пример 1-2 (обычная сигарета 2)	26	7,7	1,0	35	14	0,8	185
Пример 1-1-3	21	2,4	0,2	34	17	1,2	185
Сравнительн. пример 1-2-3	30	8,7	0	10	>14	1,0	140
Сравнительн. пример 1-3-3	21	1,9	0	9	24	1,0	140
Пример 1-1-4	21	2,4	0,2	34	17	1,0	140
Пример 1-2-3	21	3,3	0,2	52	14	1,0	140

Таблица 2
Номер примера	Свойства сигареты
	Скорость статичес-кого горения (мм/мин)	Скорость статичес-кого горения по весу (мг/мин)	Процент сгорания от общей длины (%)	Средняя ве-личина (мм) расстояния перемещения линии обугливания до гашения сигареты
Сравнительн. пример 1-1 (обычная сигарета 1)	4,5	45	100	-
Сравнительн. пример 1-2-1	3,2	32	30	4
Сравнительн. пример 1-2-2	33	33	18	12
Сравнительн. пример 1-3-1	Погасла		0	-
Сравнительн. пример 1-3-2	Погасла		0	-
Пример 1-1-1	3,2	36	8	4
Пример 1-1-2	2,9	34	0	5
Пример 1-2-1	3,2	37	18	6
Пример 1-2-2	3,2	37	18	5
Сравнительн. пример 1-2 (обычная сигарета 2)	5,5	51	100	-
Пример 1-1-3	4,1	38	10	6
Сравнительн. пример 1-2-3	4,6	31	0	3
Сравниельн. пример 1-3-3	Погасла		0	-
Пример 1-1-4	4,0	27	0	3
Пример 1-2-3	4,2	29	0	4

Таблица 3
Номер примера	Компоненты основного потока дыма				Кол-во затяжек (раз/сига-рета)
	Твердые частицы (мг/сига-рета)	Смола (мг/сига-рета)	СО (мг/сига-рета)	Отношение ОУ/С
Сравнительный пример 1-1 (обычная сигарета 1)	30	23	15	0,64	7,6
Сравнительный пример 1-2-1	38	28	18	0,64	8,6
Сравнительный пример 1-2-2	37	28	18	0,64	8,8
Сравнительный пример 1-3-1	45	33	21	0,59	9,9
Сравнительный пример 1-3-2	45	33	20	0,64	10,2
Пример 1-1-1	42	31	17	0,56	9,1
Пример 1-1-2	42	30	17	0,55	9,6
Пример 1-2-1	40	28	15	0,54	8,9
Пример 1-2-2	41	29	15	0,53	9,0
Сравнительный пример 1-2 (обычная сигарета 2)	28	19	11	0,57	5,3
Пример 1-1-3	36	25	13	0,51	6,9
Сравнительный пример 1-2-3	36	25	13	0,51	6,2
Сравнительный пример 1-3-3	37	26	13	0,51	6,8
Пример 1-1-4	33	19	10	0б45	6,0
Пример 1-2-3	26-	23	9	0,47	5,4

Как видно из результатов, приведенных в таблицах 2 и 3, сигарета, изготовленная с использованием сигаретной бумаги по изобретению и табачного материала, продемонстрировала очень низкое распространение пламени и низкое отношение ОУ/С.

Как описано выше, настоящее изобретение предлагает сигарету, которая обеспечивает процесс курения, сходный с процессом курения обычной сигареты, имеет скорость горения, по существу равную скорости горения обычной сигареты и, кроме того, обеспечивает слабое распространение пламени и низкое отношение ОУ/С в образующемся основном потоке дыма. Кроме того, так как при настоящем изобретении не используются полоска и замедляющее горение вещество, то сигарета по изобретению сохраняет привычный вкус в обычном процессе курения.