Вуглевмісна композиція для нагрівника курильного виробу та курильний виріб негорючого типу

1. Вуглевмісна композиція для нагрівника курильного виробу негорючого типу, яка відрізняється тим, що вона містить вугілля і 0,5-5,0 мас. % багатоатомного спирту від загальної маси композиції. 2. Композиція за п.1, яка відрізняється тим, що кількість багатоатомного спирту становить 1,05,0мас.% від загальної маси композиції. C2 2 (19) 1 3 У опублікованій заявці Японії №5-207868 розкрита вуглевмісна горюча композиція для горючого елемента, яка містить: вугілля, зв'язуюче, тютюн і натрій. Шляхом додавання натрію в горючу композицію збільшують швидкість тління і калорійність затягування і збільшують вихід аерозолю при «курінні». Однак, при збільшенні кількості доданого натрію в цю вуглевмісну горючу композицію вихід аерозолю збільшується, але при цьому значно збільшується кількість монооксиду вуглецю. Задача даного винаходу полягає в створенні вуглевмісної композиції для нагрівника курильного виробу негорючого типу, за допомогою якої можна збільшити кількість аерозолю, який може утворюватися, в той же час знижуючи кількість монооксиду вуглецю, який може утворюватися внаслідок горіння нагрівника, а також метою даного винаходу є створення курильного виробу негорючого типу, який містить нагрівник, що складається з цієї композиції. Для досягнення вищезазначеної мети згідно з першим аспектом даного винаходу створена вуглевмісна композиція для нагрівника курильного виробу негорючого типу, відмінна тим, що вона містить вугілля і 0,5-5,0ваг.% багатоатомного спирту. На кресленнях: Фіг.1 - подовжній переріз зразкового курильного виробу негорючого типу; Фіг.2 - діаграма залежності між вмістом гліцерину і збільшенням ТРМ або збільшенням швидкості запалення. Даний винахід нижче описаний більш детально. Вуглевмісна композиція нагрівника курильного виробу негорючого типу за винаходом містить вугілля і 0,5-5,0ваг.% багатоатомного спирту від загальної ваги вуглевмісної композиції нагрівника. Якщо кількість багатоатомного спирту менше 0,5ваг.%, то кількість утворюваного аерозолю (ТРМ) не збільшується значною мірою. До того ж, якщо кількість багатоатомного спирту перевищує 5,0ваг.%, то збільшується кількість монооксиду вуглецю (СО), утворюваного при горінні нагрівника. Зокрема, якщо багатоатомний спирт міститься в кількості 1,0ваг.% або більше (5,0ваг.% або менше), то значно поліпшується займистість нагрівника, виконаного з цієї композиції. Також, якщо використовують нагрівник, який містить багатоатомний спирт в кількості 1,0ваг.% або більше (5,0ваг.% або менше), то кількість ТРМ збільшується в більшій мірі. Як багатоатомний спирт можна використовувати гліцерин, пропіленгліколь і т. п. Загалом, вуглевмісна композиція нагрівника за винаходом містить зв'язуюче для зв'язування вугілля, додатково до багатоатомного спирту і вугілля. Кількість зв'язуючого переважно складає 515ваг.% від загальної ваги вуглевмісної композиції нагрівника. Якщо кількість зв'язуючого менше 5ваг.%, то має місце тенденція до вияву зв'язуючих властивостей зв'язуючого в недостатній мірі. Також, якщо кількість зв'язуючого перевищує 15ваг.%, то кількість вугілля зменшується, в ре 88120 4 зультаті чого має місце тенденція до недостатнього горіння нагрівника. Як зв'язуюче можна використовувати альгінат (наприклад, сіль амонію і сіль натрію), карбоксиметилцелюлозу або її солі (наприклад, сіль натрію), пектин і карагенан або його солі (наприклад, сіль натрію), гуарову смолу і т. п. Крім того, вуглевмісна композиція нагрівника за винаходом може містити карбонат кальцію (частинки). Карбонат кальцію, при його введенні, переважно вводять у співвідношенні 30-55ваг.% від загальної ваги вуглевмісної композиції нагрівника. Якщо кількість карбонату кальцію менше 30%, то має місце тенденція до того, що ефект від заглушення горіння одержують в недостатній мірі. Також, якщо кількість карбонату кальцію перевищує 55ваг.%, то число затягувань при курінні курильного виробу значно зменшується і, таким чином, такий вуглевмісний нагрівник є практично неприйнятним. Вуглевмісна композиція нагрівника за винаходом містить 0,5-5,0ваг.% багатоатомного спирту, як це згадано вище, а іншу частину складає вуглець, включаючи випадок, коли нагрівник додатково містить зв'язуюче і (або) карбонат кальцію. Джерело (сировинний матеріал) вугілля (частинки) особливо не обмежене, і можна використовувати будьякий відомий вид вугілля. Вуглевмісна композиція нагрівника за винаходом може бути відформована у вигляді нагрівника за допомогою застосування технології формування, наприклад, екструзії. При цьому багатоатомний спирт можна змішувати з іншими сировинними матеріалами попередньо до формування або можна подавати в інші сировинні матеріали, використовуючи інший спосіб, в якому сопло для подачі багатоатомного спирту прикріплене до змішувальної/місильної частини формувальної машини для подачі багатоатомного спирту з цього сопла у форму, використовувану на формувальній машині. Курильний виріб негорючого типу за винаходом містить секцію для утворення аерозолю за допомогою нагрівання, і нагрівник розташовують на кінці секції, що генерує аерозоль, таким чином, щоб він був фізично відділений від секції, що генерує аерозоль, причому нагрівник складається з вуглевмісної композиції нагрівника за винаходом. Оскільки курильний виріб за винаходом є виробом негорючого типу, лінія горіння, яка з'являється під час горіння і спостерігається у випадку використання курильного виробу типу, що горить, взагалі не існує в секції, що генерує аерозоль. При використанні курильного виробу негорючого типу за винаходом можна збільшити ТРМ, наприклад, на 16,0% або більше, в той же час заглушуючи збільшення утворення монооксиду вуглецю, наприклад, на 5% або менше в порівнянні з курильним виробом негорючого типу, в якому використовують вуглевмісний нагрівник, який не містить багатоатомний спирт. Зокрема, характеристика нагрівника, який містить багатоатомний спирт у співвідношенні 1,05,0ваг.%, може бути поліпшена відносно часу запалення на 11% або більше в порівнянні з вугле 5 88120 вмісним джерелом тепла, який не містить багатоатомний спирт. Приклад курильного виробу негорючого типу за винаходом описаний з посиланням на Фіг.1. Курильний виріб 10 негорючого типу, показаний на Фіг.1, містить секцію 11, в якій при нагріванні утворюється аерозоль, який містить компонент, що має аромат. У прикладі, показаному на Фіг.1, секція 11 для утворення аерозолю складається з першої частини 111 для утворення аерозолю і другої частини 112 для утворення аерозолю. Перша частина 111 для утворення аерозолю містить порожнистий циліндр, виготовлений з термостійкого матеріалу, наприклад, алюмінію або нержавіючої сталі (не показано), заповнений, наприклад, різаним тютюном або тютюновою крихтою. Друга частина 1 ] 2 для утворення аерозолю містить подібний порожнистий циліндр (не показано), заповнений, наприклад, різаним тютюном або тютюновою крихтою. Перша частина 111 для утворення аерозолю і друга частина 112 для утворення аерозолю знаходяться в контакті одна з одною і розташовані в подовжньому напрямі курильного виробу 10. Циліндричний вуглевмісний нагрівник 12, виконаний з композиції за винаходом, розташований біля переднього кінця секції 11 для утворення аерозолю (переднього кінця першої частини 111 для утворення аерозолю) таким чином, щоб він був фізично відділений від секції 11 для утворення аерозолю. У джерелі тепла 12 в осьовому напрямі утворений крізний отвір 121 для всмоктування зовнішнього повітря. Зовнішня периферія нагрівника 12, загалом, оточена теплостійким елементом 13, який складається, наприклад, зі скловолокна. Біля заднього кінця секції 11 для утворення аерозолю (біля заднього кінця другої частини 112 для утворення аерозолю) може бути розташований звичайний фільтр 14. Вся зовнішня периферія секції 11 для утворення аерозолю і фільтра 14 і частина зовнішньої периферії нагрівника 12, оточена теплостійким елементом 13, загорнуті в обгортковий матеріал 15, виготовлений з теплоізоляційного матеріалу, для об'єднання їх в одне ціле. Такий курильний виріб негорючого типу може мати зовнішній вигляд звичайної сигарети. Даний винахід описаний нижче на Прикладах, але даний винахід не обмежений цими прикладами. 6 Приклади 1-4, Порівняльний приклад 1 Як показано в Таблиці 1, вуглевмісний нагрівник був сформований з композиції, яка містила гліцерин (0,5-5,0ваг.%), вугілля (45,0-49,5ваг.%), альгінат амонію (10ваг.%), який служив зв'язуючим, і карбонат кальцію (40ваг.%). Курильний виріб, який мав конструкцію, показану на Фіг.1, був виготовлений 3 використанням цього вуглевмісного нагрівника. Для Порівняльного прикладу 1 був виготовлений курильний виріб таким же чином, як і у вищезазначеному прикладі, з використанням вуглевмісного нагрівника, в який не був доданий гліцерин. Ці курильні вироби відповідно були піддані випробуванням на горіння при курінні на автоматичній курильній машині при стандартних умовах куріння [згідно зі стандартною методикою вимірювання TIOJ (четверте видання), додаток 1] для вимірювання кількості утворюваних ТРМ і CO і визначення кількості затягувань. Визначали також, використовуючи курильні вироби, описані в Прикладах 1-4 і в Порівняльному прикладі 1, час запалення нагрівника. Умови першого затягування за вибором встановлювали таким чином, щоб кількість повітря при просмоктуванні становила 35см3/2с для запалювання курильного виробу з використанням прикурювача. Коли вся кінцева поверхня нагрівника була запалена при другому затягуванні при стандартних умовах куріння [згідно зі стандартною методикою вимірювання TIOJ (четверте видання), додаток 1], і це горіння всієї кінцевої поверхні спостерігали п'ять або більшу кількість разів після другого затягування, визначали встановлене значення першого затягування як час запалення. Результати вищезазначених випробувань представлені в Таблиці 2. У Таблиці 2 також наведені результати випробувань, які показують збільшення ТРМ, збільшення CO і збільшення швидкості запалення, які обчислювали, приймаючи за базу кількості утворюваних ТРМ і CO і час запалення, одержані в Порівняльному прикладі 1. Крім того, на діаграмі (див. Фіг.2) показана залежність між вмістом гліцерину і збільшенням ТРМ або збільшенням швидкості запалення. На Фіг.2 лінією а показане збільшення (%) ТРМ, а лінією b показане збільшення (%) швидкості запалення. Таблиця 1 Порівняння композицій вуглевмісних джерел тепла Порівняльний приклад 1 Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Вугілля (ваг. %) 50,0 49,5 49,0 47,0 45,0 Карбонат кальцію (ваг. %) 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Зв'язуюче (ваг. %) 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 Гліцерин (ваг. %) 0 0,5 1,0 3,0 5,0 Загальна кількість (ваг. %) 100 100 100 100 100 7 88120 8 Таблиця 2 Вміст гліцерину, час запалення, компоненти основного потоку диму і кількість затягувань Вміст гліцерину (ваг. %) Порівняльний приклад 1 Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Час запалення (с) 0 0,5 1,0 3,0 5,0 1,8 1,8 1,6 1,6 1,5 Підвищення швидкості запалення (%) 0 11,1 11Д 16,7 Як показано у наведених вище результатах випробувань, курильні вироби з Прикладів 1-4, в яких використовували вуглевмісні джерела тепла, одержані з вуглевмісних композицій для джерел тепла, які містять гліцерин у співвідношенні 0,55,0ваг.%, забезпечують збільшення кількості утворюваного ТРМ на 16,4% або більше (максимум на 35,8%), в порівнянні з курильним виробом з Порівняльного прикладу 1, в якому використовували вуглевмісний нагрівник, який не містив гліцерин. Також, курильні вироби з Прикладів 1-4 по суті не показали збільшення кількості CO. Також, кількість утворюваного ТРМ збільшувалася із збільшенням вмісту гліцерину в діапазоні від 0,5ваг.% (Приклад 1) до 5,0ваг.% (Приклад 4). Зокрема, коли вміст гліцерину становив 1,0ваг.% або більше, кількість утворюваного ТРМ значно збільшувалася (Приклади 2-5). Крім того, час запалення поліпшився на 11,1-16,7%, коли вміст гліцерину становив 1% або більше (Приклади 2-5). Зразок, в якому вміст гліцерину становив 0,5% (Приклад 1), показав збільшення утворення ТРМ на 16,4%, хоч час запалення не поліпшився. Особливо, кількість утворюваного ТРМ може бути збільшена шляхом додавання гліцерину, але в той же час стримується збільшення кількості Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко Кількість утвореного ТРМ (мг/виріб) 0,67 0,78 0,87 0,90 0,91 Збільшення ТРМ (%) 16,4 29,9 34,3 35,8 Кількість утвореного CO (мг/виріб) 2,3 2,3 2,4 2,4 2,2 ЗбільКількість шення СО затя-гувань (%) 0 0 4,3 -4,3 7 7 7 7 7 утворюваного CO шляхом регулювання кількості вугілля в композиції нагрівника. Як чітко видно при розгляді діаграми на Фіг.2, навіть якщо гліцерин додають в кількості, яка перевищує 5%, то збільшення (%) ТРМ несуттєво поліпшується, а також існує побоювання того, що при присутності гліцерину в кількості, яка перевищує 5%, збільшується кількість продуктів піролізу, що є небажаним. На основі винаходу (описаного вище) була створена проста конструкція, в якій, відповідно до проведених досліджень, кількість багатоатомного спирту в вуглевмісній композиції для нагрівника курильного виробу негорючого типу складає 0,55,0ваг.%, при цьому кількість аерозолю, що генерується в елементі для утворення аерозолю, може бути збільшене при одночасному зниженні кількості утворюваного монооксиду вуглецю в результаті горіння нагрівника. Додаткові переваги і модифікації очевидні для фахівця в даній галузі. Даний винахід в його більш широкому аспекті, таким чином, не обмежений спеціальними описами і типовими варіантами виконання, описаними тут. Різні модифікації, таким чином, можливі без відхилення від суті і об'єму винаходу, визначеного в прикладеній формулі винаходу, і його еквівалентів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601