Сигаретний папір з низьким поширенням полум’я

1. Сигаретний папір з властивістю низького поширення полум'я, який містить на одній поверхні основного сигаретного паперу, що містить наповнювач в кількості від 2 до 6 г/м2 і має щільність від 16 до 22 г/м2, рознесені одна від одної ділянки, що C2 1 3 У сигаретному папері за винаходом ділянки, що придушують горіння, покриті засобом, який придушує горіння, утворені незалежно одна від одної на одній поверхні основного сигаретного паперу. Основний сигаретний папір виробляється на основі звичайної волокнистої маси, такої як льняна волокниста маса, яку традиційно використовують для виготовлення сигаретного паперу. У даному винаході, однак, основний сигаретний папір містить наповнювач в кількості від 2 до 6г/м2 і має щільність від 16 до 22г/м2. Використовуваний наповнювач може бути виготовлений зі звичайно використовуваних матеріалів, включаючи, наприклад, карбонати, такі як карбонат кальцію і карбонат калію, і гідроксиди, такі як гідроксид кальцію і гідроксид магнію. До сигаретного паперу можна додавати засіб для регулювання горіння, такий як лимонна кислота або її сіль (натрієва сіль або калієва сіль). Такі засоби, що придушують горіння, у разі їх додавання, можна використовувати в основному сигаретному папері в кількості аж до 2% по масі. Ділянки, що придушують горіння, які формують шляхом нанесення засобу, що придушує горіння, на одну з поверхонь основного сигаретного паперу, створюються незалежно одна від одної. Ділянки, що придушують горіння, можна створювати в формі множини смужок так, що коли тютюновий стрижень обгорнутий сигаретним папером, вони продовжуються в подовжньому напрямку тютюнового стрижня і рознесені одна від одної в напрямку навколо тютюнового стрижня. Альтернативно ділянки, що придушують горіння, можна створювати в формі множини кілець певної ширини так, що вони продовжуються в напрямку навколо тютюнового стрижня і рознесені одна від одної в подовжньому напрямку тютюнового стрижня. У будь-якому випадку загальна покривна кількість засобу, що придушує горіння (по сухій 2 2 речовині), складає від 0,2 до 1,8г/м на м ділянки, що покривається. Використовуваний засіб, що придушує горіння, можна переважно виготовляти, наприклад, з білків, таких як желатин, казеїн, альбумін і глютен; полісахаридів, що володіють здатністю підвищувати в'язкість, таких як крохмаль, ксантанова камедь (луна камедь), смола плодів ріжкового дерева, гуарова камедь (гуаровий концентрат), трагакантова камедь, полісахариди з насіння тамаринду (гліроїд), камедь карої, аравійська камедь, пулулан, декстрин, циклодекстрин (олігосахариди, що містять сім залишків глюкози) і гутаперча; полісахаридів, що володіють гелетвірною властивістю, таких як карагенан, курдлан, агар-агар, желатин, фарсельран, пектин, гуранова камедь і гель торгової марки Kelco Gel; ліпіду, такого як лецитин; похідних природних полімерів, таких як альгінат натрію, карбоксиметилцелюлоза, метилцелюлоза, складний альгінатний ефір пропіленгліколю і оброблений крохмаль (такий як фосфорнокислий крохмаль); синтетичних полімерних сполук, таких як поліакрилат натрію і різні полімерні емульгатори; неорганічних солей амонію, таких як хлорид амонію, фосфат амонію, гідрофосфат амонію, ди 90299 4 гідрофосфат амонію, бромід амонію і сульфат амонію; неорганічних гідроксидів, таких як гідроксид барію, гідроксид кальцію і гідроксид алюмінію; інгібіторів горіння на основі неорганічних солей, таких як борат натрію, борна кислота, хлорид цинку, хлорид магнію, хлорид кальцію і сульфат натрію. Аналогічними ефектами також володіє дрібнорозпилена целюлоза, мікрокристалічна целюлоза, льняна волокниста маса і деревна целюлоза. Такі засоби, що придушують горіння, можна використовувати самі по собі або в поєднанні двох або більше з перерахованих. Альгінати натрію з різними ступенями полімеризації комерційно доступні. У даному винаході переважним є альгінат натрію зі ступенем полімеризації від 500 до 900. Альгінат натрію з таким високим ступенем полімеризації володіє високою здатністю придушувати горіння навіть у разі застосування його в невеликій кількості. У даному винаході властивість низького поширення полум'я і низьке відношення С/Т можуть виявлятися одночасно шляхом регулювання кількості наповнювача в основному сигаретному папері, щільності основного сигаретного паперу і загальної кількості засобу, що придушує горіння, нанесеного в описаних вище діапазонах. Сигаретний папір з низьким поширенням полум'я за винаходом використовується для обгортки тютюнового стрижня, що формується, наприклад, з тютюнової мішки, і звичайно поверхня, на яку наноситься засіб, що придушує горіння, контактує з тютюновим стрижнем. На Фіг.1 показана сигарета з обгорткою з сигаретного паперу, на який нанесений засіб, що придушує горіння, в формі кілець певної ширини. Приведена на Фіг.1 сигарета 10 містить тютюновий стрижень 11, що складається з тютюнового наповнювача 13 в формі штранга, який обгорнутий основним сигаретним папером 12. Основний сигаретний папір 12 може мати власну повітропроникність від близько 10 до близько 100 одиниць CORESTA. У загальному випадку тютюновий стрижень 11 має довжину окружності від 17 до 26 мм і довжину від 49 до 90мм. Звичайний фільтр 18 можна прикріпляти безпосередньо до кінця (тобто, крайньої ділянки на виході в напрямку затягування) тютюнового стрижня 11, використовуючи тонку паперову смужку 17 згідно з традиційним способом. На основному сигаретному папері 12 утворюють кільцевидну ділянку 14, покриту засобом, який придушує горіння, і визначальну ділянку, що придушує горіння. Як проілюстровано на Фіг.1, коли утворюють множину кільцевидних ділянок 14, що придушують горіння, такі кільцевидні ділянки 14 утворюють незалежно одна від одної в подовжньому напрямку тютюнового стрижня. Між сусідніми кільцевидними ділянками 14, що придушують горіння, утворюється ділянка 15 звичайної горючості, яка не покривається засобом, який придушує горіння. Оскільки ділянка 15, утворена частиною основного сигаретного паперу 12, вона може горіти при звичайному стані куріння подібно до основного сигаретного паперу 12 як такого. Звідси випливає, що ділянка 15 служить як 5 ділянка звичайної горючості. Наприклад, на ній можна формувати від 1 до З кільцевидних ділянок 14, що придушують горіння. Кільцевидна ділянка 14, що придушує горіння, може мати ширину від 4 до 7мм в подовжньому напрямку і звичайно має товщину від 0,1 до 5мкм. Коли утворюють множину ділянок 14, що придушують горіння, проміжок між сусідніми ділянками 14, що придушують горіння, переважно складає від 18 до 25мм. У сигареті, показаній на Фіг.1, на ділянку 16, що займає проміжок d від кінця, засіб, що придушує горіння, не наноситься. Така частина на кінцевій ділянці, на яку не наноситься засіб, що придушує горіння, також являє собою ділянку звичайної горючості і може відповідати ділянці, яка розгорається в звичайній сигареті від одного затягування або двох затягувань. Зокрема, коли утворюють множину ділянок 14, що придушують горіння, ділянку 16 звичайної горючості можна не формувати (d=0). Однак коли утворюють одну ділянку 14, що придушує горіння, проміжок d на кінці Па тютюнового стрижня може складати від 10 до 25мм. Зокрема, немає необхідності формувати ділянку 14, що придушує горіння, на внутрішній поверхні сигаретного паперу, відповідній тій ділянці сигаретного паперу 12, яка покрита тонкою паперовою смужкою 17. Коли сигарету 10 запалюють на кінці 11а і затягуються, піддаючи її горінню, сигарета може горіти в ділянці 15 звичайної горючості подібно до традиційної сигарети і дає можливість насолоджуватися її ароматом і смаком. Якщо сигарета 10 в запаленому стані кинута на горючий матеріал, такий як килим, рогожка з соломи, дерев'яний виріб, одяг або оббивка, ділянка 14, що придушує горіння, і що тягнеться в напрямку горіння, поглинання тепла горючим матеріалом і спучена тютюнова мішка спільно сприяють гасінню сигарети 10 і оберігають горючий матеріал від займання. Також сигарета, обгорнена сигаретним папером за винаходом, має низьке відношення С/Т в диму, який вдихає курець. Нижче даний винахід буде описаний за допомогою прикладів. Однак даний винахід не обмежується наведеними прикладами. Приклади 1-13 і приклади для порівняння 1-12 За допомогою способу глибокого друку на основний папір (шириною 27мм; довжиною 1,500м) з технічними характеристиками, наведеними в таблиці 1, в формі смужок наносили (друкували) водний розчин альгінату натрію різних концентрацій (від 0,5 до 20% по масі) при постійній ширині 7мм в подовжньому напрямку і з постійним проміжком 20мм, формуючи, загалом, 56 ділянок, покритих засобом, який придушує горіння. Для отриманого таким чином сигаретного паперу вимірювали загальну нанесену кількість альгінату натрію згідно з описаними нижче методиками. Результати також приведені в таблиці 1. Як видно з таблиці 1, в паперах за прикладами 1-13 загальна кількість засобу, що придушує горіння, нанесена на м2 ділянки, покритої засобом, який придушує горіння (альгінатом натрію), складала від 0,2 до 1,8г. За допомогою множення на 7/27 отриману нанесену кількість засобу, що придушує горіння, можна перетворити 90299 6 в кількість засобу, що придушує горіння, на одиницю площі сигаретного паперу, одержуючи при цьому значення від 0,05 до 0,47г/м2. Зокрема, альгінат натрію, що використовується в кожному з прикладів 5, 8 і 11, являв собою I-S, що виробляється компанією КІМІКА (зареєстрована торгова марка) (ступінь полімеризації: від 650 до 670; в'язкість його 3%-ого по масі водного розчину при 25 С: 29976,9сПз); а альгінат натрію, який використовується в кожному з інших прикладів, являв собою IL-2, що виробляється компанією КІМІКА (зареєстрована торгова марка) (ступінь полімеризації: від 30 до 180; в'язкість його 3%-ого по масі водного розчину при 25 С: 907,2сПз). Отриманим вище сигаретним папером обгортали тютюновий стрижень, що складається з американської суміші тютюнової мішки (кількість смоли без фільтра: від 19 до 20мг), і нарізували так, що перша ділянка з нанесеним покриттям була розташована на відстані 5мм від кінця сигарети, що підпалюється. Кожна сигарета була довжиною 59мм і мала дві ділянки, покриті засобом, який придушує горіння. Отриманим таким чином сигарету піддавали випробуванню на горіння відповідно до методики ASTM Е-2187-04 для того, щоб виміряти значення PFLB (відсотковий вміст наповнювача - довжина горіння). Також за допомогою описаних нижче способів в зразках вказаних сигарет вимірювали кількість СО в диму, який вдихає курець, число затягувань і кількість смоли в кожному зразку сигарет. Результати наведені в таблиці 2. Вимірювання загальної нанесеної кількості альгінату натрію Вимірювання проводили таким чином згідно з методикою "Quantitative Analytical Method of Sodium Alginate in Food" (Кількісний аналітичний метод визначення альгінату натрію в продуктах живлення), описаною в журналі "Food Hygienics Magazine", т.5, стор. 297-302 (1988), без проведення знежирення, обробки розбавленою сірчаною кислотою і обробки з метою видалення білків. Сигаретний папір з нанесеним засобом, який придушує горіння (1,5000м; шириною 27мм), (близько 1,0г) розрізали на шматки, кожний розміром 5мм2. Потім додавали до нього 40мл 1%-ого по масі водного розчину гідрокарбонату натрію і нагрівали протягом 5 хвилин на теплій водній бані при 60 С. Потім суміш в міру перемішували, збовтували і піддавали відцентровій сепарації (3500 обертів, 10 хвилин; те ж саме використовувалося надалі), отримуючи при цьому надсадову рідину (рідкий екстракт). Залишок, отриманий після екстракції, аналогічним чином знову піддавали екстракції, отримуючи при цьому надосадову рідину (рідкий екстракт). Крім того, додавали 20мл 1%-ого по масі водного розчину гідрокарбонату натрію і в міру перемішували із залишком, отриманим після екстракції, отримуючи при цьому надосадову рідину (рідкий екстракт). Три отриманих рідких екстракти об'єднували, додавали 1%-ий по масі водний розчин гідрокарбонату натрію до 100мл і використовували як випробуваний розчин. До кожної проби, що складається з 1мл згаданого вище випробуваного розчину і 1мл стандарт 7 90299 ного розчину альгінату натрію (1%-вий по масі водний розчин гідрокарбонату натрію, що містить альгінат натрію в концентрації від 0 до 0,2мг/мл) додавали 2мл розчину мідьвмісної хлористоводневої кислоти (8,5М хлористоводневої кислоти, що містить 0,05% по масі сульфату міді) і 1мл нафторезорцинового розчину (0,4%-ий по масі водний розчин 1,3-дигідроксинафталіну). Потім кожну суміш нагрівали протягом 65 хвилин на киплячій водній бані і потім охолоджували в крижаній воді, в яку додавали 4мл бутилацетату. Суміш збовтували і піддавали відцентровій сепарації. З надосадової рідини після відцентрової сепарації брали 1мл, розбавляли, додаючи 3мл бутилацетату, піддавали колориметричному аналізу при 566нм і розраховували загальну нанесену кількість. Вимірювання кількості CO і числа затягувань Для вимірювання кількості CO збирали тютюновий дим, використовуючи 8-канальну лінійну курильну машину (SM 342) виробництва компанії FILTRONA Inc. Для горіння сигарети здійснювали підсос 35мл/2 секунди з інтервалом 60 секунд згідно з стандартами ISO, і збирали в газовий мішок дим, що проходить через фільтр зі скловолокна. Підсос зразка сигарети припиняли, коли зразок досягав стандартної довжини горіння (51мм від кінця сигарети, що підпалюється (на відстані 8мм з 8 боку іншого кінця, якщо вимірювати від межі між сигаретним папером і тонкою паперовою смужкою)). На даній стадії підраховували і реєстрували число затягувань. Після горіння видаляли згорілу ділянку і потім тричі проводили холостий продув для того, щоб зібрати газ, що залишився в сигареті. Газ із зразка сигарети збирали в газовий мішок, а всі аерозольні частинки (ТРМ) збирали на фільтрі зі скловолокна вказаним способом. Кількість CO, що припадає на зразок сигарети, вимірювали за допомогою апарату для вимірювання CO виробництва компанії FILTRONA Inc., використовуючи зібраний в газовому мішку газ. Вимірювання кількості смоли Зважували кількість сирої смоли з аерозольних компонентів, зібраних при вимірюванні кількості СО на фільтрі зі скловолокна, і потім фільтр вставляли в сироваткову пляшку і енергійно струшували разом з 10мл 2-пропанолу (ступінь чистоти GC, виробництва компанії Wako Junyaku K.K.). Рідкий екстракт фільтрували і наливали в пробірку. Потім рідкий екстракт досліджували в хроматографі для того, щоб виміряти кількість води і кількість нікотину. Кількісне визначення виконували за допомогою методу внутрішнього стандарту і отримували кількість смоли відніманням кількості води і кількості нікотину з кількості сирої смоли. Таблиця 1 Технічні характеристики сигаретного паперу Основний сигаретний папір Приклад Приклад ня 1 Приклад ня 2 Приклад ня З Приклад ня 4 Приклад ня 5 Приклад ня 6 Приклад ня 7 Приклад ня 8 Приклад ня 9 Приклад ня 10 Приклад ня 11 Приклад ня 12 для порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівняндля порівнян Наповнювач (г/м2) Загальна кількість нанесеного Щільність папе- Засіб для регуПовітропроникність засобу, що ру лювання горіння (CORESTA) придушує (г/м2) (% по масі)у горіння 7,7 25 0,3 35 0 5,2 21 0,3 45 0 4,1 21 0,3 35 0 2,5 20 0,3 37 0 2,1 19 0,3 31 0 7,7 26 0,3 35 1,8 7,7 26 1,0 35 1,8 7,7 26 0,3 35 2,2 7,7 26 1,0 35 2,2 2,1 19 0,3 31 2,3 2,1 26 0,3 32 0,5 5,2 21 0,3 45 2,0 9 90299 10 Продовження таблиці 1 Основний сигаретний папір Приклад Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад 7 Приклад 8 Приклад 9 Приклад 10 Приклад 11 Приклад 12 Приклад 13 Наповнювач (г/м2) 5,2 5,2 5,2 5,2 4,1 4,1 4,1 2,5 2,5 2,5 2,1 2,1 2,1 Загальна кількість нанесеного Щільність папе- Засіб для регуПовітропроникність засобу, що ру лювання горіння (CORESTA) придушує (г/м2) (% по масі)у горіння 21 0,3 45 0,3 21 0,3 45 1,2 21 0,3 45 1,6 21 0,3 45 1,8 21 0,3 35 0,3 21 0,3 35 1,0 21 0,3 35 1,8 21 о,з 37 0,2 20 0,3 37 0,7 20 0,3 37 1,8 19 0,3 31 0,2 19 0,3 31 0,6 19 0,3 31 1,0 Таблиця 2 Результати випробувань PELB (%) Кількість смоли на сигарету (мг) 100 19,6 16,0 0,82 7,4 81-95 21,0 15,2 0,72 7,6 87-99 21,8 16,0 0,73 7,8 81-95 23,2 16,2 0,70 8,1 20-40 23,7 16,8 0,71 8,2 20-40 21,1 18,4 0,87 8,2 20-40 21,2 19,3 0,91 8,4 0-5 21,6 19,0 0,88 8,4 0-5 21,1 19,2 0,91 8,2 Приклад для порівняння 10 0-5 Приклад для порівняння 11 0-5 22,9 20,6 0,90 8,5 Приклад для порівняння 12 0-5 Приклад 1 Приклад 2 Ппиклап 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 21,4 22,3 22,8 23,0 22,0 23,0 15,6 16,5 17,0 17,2 16,3 17,4 0,73 0,74 0,75 0,75 0,74 0,76 7,8 8,2 8,4 8,5 7,9 8,4 Приклад Приклад для порівняння 1 Приклад для порівняння 2 Приклад для порівняння З Приклад для порівняння 4 Приклад для порівняння 5 Приклад для порівняння 6 Приклад для порівняння 7 Приклад для порівняння 8 Приклад для порівняння 9 Кількість СО відношення число затяна сигарету С/Т гувань (мг) примітки неможливо виміряти; сигарета гаснула неможливо виміряти; сигарета гаснула 11 90299 12 Продовження таблиці 2 Результати випробувань Приклад Приклад 7 Приклад 8 Приклад 9 Приклад 10 Приклад 11 Приклад 12 Приклад 13 PELB (%) 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 Кількість смоли на сигарету (мг) 23,5 23,4 23,8 25,1 25,0 25,3 25,9 З наведених в таблиці 2 результатів можна бачити, що сигаретні папери (приклади 1-13), в яких засіб, що придушує горіння з деякими проміжками один від одного наноситься на основний сигаретний папір, що містить наповнювач в кількості від 2 до 6г/м і має щільність паперу від 16 до 22г/м , так щоб загальна покривна кількість складала від Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Кількість СО відношення число затяна сигарету С/Т гувань (мг) 17,9 16,4 16,8 18,1 17,8 18,2 18,8 0,76 0,70 0,71 0,72 0,71 0,72 0,73 примітки 8,6 8,2 8,4 9,0 8,7 8,9 9,1 0,2 до 1,8г/м2, володіють властивістю низького поширення полум'я і низьким відношенням С/Т. Як описано вище, в даному винаході пропонується сигаретний папір, який володіє властивістю низького поширення полум'я і забезпечує низьке відношення С/Т. Підписне Тираж 26 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