Патент ссср 436505
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И ПАТЕНТУ пц 36505
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимый от патента (51) M. Кл. D 2lh 5/16 (22) Заявлено 23.06.72 (21) 1799552/29-33 (32) Приоритет 06.07,71 (31) 160083 (33) США
Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26
Государственный комитет
Соаата Министров СССР по делам изооретении и открытий (53) УДК 676.42 05 (088.8) Дата опубликования описания 05.11.74 (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Рональд А. Тамол, Лео Ф. Мейер (США) Иностранная фирма
«Филип Моррис Инкорпорейтед» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ПЕРФОРИРОВАННОЙ
БУМАЖНОЙ ОБОЛОЧКИ СИГАРЕТЫ ИЛИ ПОДОБНОГО
ИЗДЕЛИЯ
Изобретение относится к производству табачных изделий.
Известно, что количество дыма, вдыхаемого курящим сигареты, должно быть уменьшено без увеличения при этом сопротивления сигареты всасыванию, посредством увеличения количества воздуха, всасываемого вместе с дымом позади горящего угля. Известно также, что дополнительное количество воздуха может поступать за счет использования очень пористой бумаги, применяемой для заворачивания табака, или за счет выполнения в бумаге перфорации. При этом большая часть продуктов сгорания рассеивается в атмосфере в промежутки времени между затяжками.
Сигареты должны также содержать в себе вентиляционные полости, включенные в бумагу или в часть, окружающую пробку фильтра в сигаретах с фильтром.
Известен способ покрытия перфорированной бумажной оболочки сигареты или подобного изделия водорастворимым полимерным материалом, покрывающим отверстия оболочки и открывающимся под воздействием компонентов дыма, главным образом влаги, содержащейся в дыме, во время горения сигареты. Во время курения такой сигареты видно, как раскрываются отверстия. Однако полости открываются не всегда или открываются недостаточно в зависимости от условий внешней среды во время курения. В связи с этим для обеспечения открывания отверстий
5 подбирают соответствующей толщины пленки для каждой толщины бумаги и для каждого сорта используемого табака и предотвращают изменения полимерной пленки.
Для повышения качества сигареты или по10 добного изделия по предлагаемому способу оболочку с полимерным покрытием после сушки подвергают действию электрических разрядов от генератора Ван де Граафа для деградации полимерной пленки.
15 В качестве полимерного материала можно использовать любой полимерный или смолистый материал, который может давать непрерывную, тонкую, поддающуюся деградации пленку, не производящую токсических компо20 нентов при сгорании оболочки в процессе курения. Наилучшим является материал, дающий обязательную непрерывную пленку, не разрывающуюся при тонком растягивании на оболочке до толщины 5 — 15 мкм.
25 Для этой цели могут быть использованы такие полимерные вещества, как полиалкилоксиды, т. е. полиэтилен- или полипропиленоксиды, поливиниловый спирт или сополимеры, 436505 содержащие бутадиеновые или изопреновые ячейки. Можно также использовать натуральные резины или смолы, как декстрины, пектины, гуаровую резину, трагант или гуммиарабик, хотя предпочтительнее синтетические полимеры с легко контролируемыми характеристиками, например пленкообразующий агент — полиэтиленоксид с высоким молекулярным весом, превышающим 100.000. Вообще, предпочтительными являются полимеры с молекулярным весом от 150.000 до 600.000, хотя можно использовать полимеры с молекулярным весом выше 5.000.000.
Эти полимеры имеют общую формулу:
НО (— С Н4 Π— ) хН, где х есть целое число примерно от 1.600 до
120.000, и, предпочтительно, 3,400 — 13.600.
Полимер может быть получен любым известным способом. Особенно удобным является полимер «Полиокс» под марками N -80 и
N-750 и N-3000 с молекулярными весами соответственно 150.000, 300.000 и 600.000.
Названные выше полимеры могут быть так же модифицированы пластификаторами, эмульгаторами или неионными поверхностно активными веществами или же иными добавками для улучшения покрывающих свойств или типа покрытия, или просто для облегчения нанесения полимерного покрытия на оболочку. Лучшим типом модифицированной полимерной смолы является полиэтиленоксид «Полиокс» с молекулярным весом в пределах, указанных выше, к которому добавляют 2—
10 /О по весу нонилфеноксиполиэтиленоксида. с молекулярным весом от 8.000 до 2.000 в качестве неионного поверхностно активного вещества или пластификатора. Композиции таких соединений выпускают под маркой
«Тергитол».
Процесс выполняют посредством диспергирования или растворения полимерного материала в инертной органической жидкости или растворителе полимера с добавками или без них. Затем суспензию или раствор наносят на перфорированный материал оболочки любым известным способом, дающим равномерное непрерывное покрытие или тонкий слой на относительно тонкой основе оболочки. Одним из способов нанесения покрытия является шпательное нанесение покрывающего раствора на перфорированную оболочку. В качестве оболочки желательно использовать обычную тонкую папиросную бумагу с порами. Однако эффективные результаты дает сигаретная оболочка, содержащая 150 — 200 пор на дюйм, при размере поры приблизительно
0,127 — 0,254 мм.
После нанесения покрытия на перфорированную оболочку ее просушивают либо в атмосферных условиях, либо в условиях повышенной температуры, например, нагревая горячим воздухом в один или в несколько приемов инфракрасными лучами либо другими средствами, генерирующими тепло.
4
После операции просушки, служащей для образования непрерывной пленки на перфорированной оболочке, полимерное покрытие частично подвергают деградации, чтобы сделать его более уязвимым для дыма.
Деградацию полимерной пленки выполняют облучением с использованием источника энергии, например электрического разряда электростатического генератора или генератора гамма — лучей, или ультрафиолетового источника, т. е. ртутной или кварцевой ультрафиолетовой лампы. Деградацию можно также осуществлять с применением механической энергии от ультразвукового генератора. Можно использовать любое устройство, генерирующее лучистую или механическую энергию интенсивности, достаточной для деградации полимерной пленки. Наиболее предпочтительным способом деградации является, однако, облучение электрическим разрядом от генератора Ван де Граафа.
При использовании этого устройства время экспозиции следует контролировать для получения желательной степени деградации, при которой пленка остается неповрежденной, но удаляемой под воздействием дыма.
При использовании генератора Ван де
Граафа перфорированную оболочку с пленкой толщиной примерно от 5 до 15 мкм подвергают воздействию электронного разряда, причем генератор регулируют на дозу облучения около 0,02 — 1,0 Мрад на грамм веса (лучше 0,1—
1,0 Мрад на грамм веса пленки). Воздействие этого облучения обеспечивает расщепление цепочек по меньшей мере части полимерной пленки, облегчая тем самым ее разрушение и открывание отверстий во время курения табака.
Прим ер 1. 10 г «Полиокса» N-750 полиэтиленоксида (молекулярный вес 300.000) диспертируют в 30 мл лигроина, к дисперсии добавляют 100 мл этилхлорида и 0,5 г «Тергитола» Nin-40 — неионного поверхностно активного вещества (Карбид энд Карбон Кемиклз Корп.), и смесь в течение ночи обрабатывают в дробилке для завершения растворения. Этот раствор наносят шпателем на .папиросную бумагу, содержащую отверстия размером 0,010р,0,014 дюйма, (154 отверстия на
1 дюйм длины), и просушивают с образованием пленки толщиной примерно 10 — 12 мкм.
Оболочку с покрытием облучают различными дозами электронов высокой энергии от генератора Ван де Граафа. Из этой оболочки изготавливают сигареты с 20-мм фильтрами из ацетата целлюлозы с набивкой, длиной
65 мм, содержащей коммерческий заполнитель. Были изготовлены соответствующие контрольные сигареты из неперфорированной бумаги, которые были облучены при тех же уровнях энергии.
Результаты выкуривания этих сигарет машиной с измерением количества частиц (ТРМ), поступивших при затяжках, показаны в таблице.
436505
5 6
Эффективность облучения покрытия сигарет из материала Полиокс N — 750+5 ; Тергнтол
ТРМ, поступающие прн курении в зависимости от дозы облучения, Мрад
0,6
1,0
0,3 не облучено
0,1
Затяжки эксп.* контр.®в контр. эксп. контр. контр. эксп. эксп. эксп, эксп.— экспериментальные (перфорированные, с покрытием)
** контр.— контрольные (неперфорированные, без покрытия) Доза 0,1 Мрад достаточна для облегчения открытия отверстий в перфорированной оболочке, для достижения близкого к TPM уровня поступления в процессе курения, по сравнению с необлученной оболочкой, показанной в последней колонке. Следует также заметить, что с увеличением дозы облучения увеличивается деградация. Облучение при 1,0 Мрад дает поступление очень низкого общего уровня. Этот уровень облучения может быть рекомендован для более толстых пленок или для пленок с более высоким молекулярным весом. изделия путем нанесения полимерного материала на оболочку с отверстиями с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сигареты или подобного изделия, оболочку с полимерным покрытием после сушки подвергают действию электрических разрядов от генератора В ан де Граафа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 10 что в качестве полимерного материала берут полиэтиленоксидный полимер с молекулярным весом от 150,000 до 600.000.
3. Способ по п. 1, отл ича ющийся тем, что полимерный материал наносят толщиной
15 от 5 до 15 мкм.
4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что облучение ведут при дозе порядка от 0,02 до 1,0 Мрад на грамм веса пленки.
Предмет изобретения
1. Способ покрытия перфорированной бумажной оболочки сигареты или подобного
Составитель В. Безбородова
Корректор И. Позняковская
Редактор Е. Хейфиц
Техред 3. Тараненко
Заказ 2956/16 Изд. № 1768 Тираж 456 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
2
4
6
8
10
1,3
1,7
1,9
1,8
1,6
1,5
1,8
1,8
2,0
2,1
1,2
1,6
1,7
1,9
2,1
2,3
2,5
2,7
3,3
4,3
1,0
1,3
1,5
1,4
1,1
0,9
1,1
1,2
1,2
1,4
1,0
1,6
1,7
1,9
2,2
2,3
2,3
2,6
3,1
3,0
0,6
0,9
0,9
1,0
0,9
0,5
0,6
0,7
0,9
1,2
1,4
1,8
1,9
2,0
2,3
2,4
2,7
3,2
3,3
0,05
0,2
0,2
0,3
0,3
0,2
0,1
0,3
0,5
0,6
1,0
1,5
1,5
1,7
2,0
2,1
2,3
2,7
2,9
3,2
1,1
1,2
1,8
2,0
2,0
1,9
2,0
2,1
2,4
2,5
