СИГАРЕТА С ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ В ФОРМЕ ОВАЛА Российский патент 2001 года по МПК A24D1/00 

Изобретение относится к табачной промышленности и может быть использовано при производстве сигарет с фильтром, имеющих поперечное сечение в форме овала.

Уровень техники
Известны разные типы сигарет, общим для которых является наличие заключенного в рубашку (оболочку) из сигаретной бумаги табачного жгута, укороченного бумажного мундштука и расположенного между ними автономного неподвижного сплошного фильтра (US 3498299, A 24 D 1/04, 1970; GB 2203324, A 24 D 1/04, 1988).

Все элементы таких сигарет соединены в единое изделие бумажным ободком, охватывающим часть рубашки с табачным жгутом и фильтр.

Известна также сигарета с подвижным фильтром, содержащая заключенный в рубашку из сигаретной бумаги табачный стержень и соединенный с ним бумажный мундштук, внутри которого расположен нейлоновый или полиэтиленовый фильтр в виде скользящего поршня, перемещающегося внутри мундштука при повышении давления дыма при курении и регулирующего уровень подсоса воздуха (GB 1330936, A 24 D 1/04, 1973). Внутри мундштука на входной или выходной частях могут располагаться дополнительные фильтры, выполненные из ацетатных волокон.

Известны сигареты с различными типами расположенных на конце сигареты фильтров, выполненных в виде трубки со сквозным отверстием для просасывания дыма через стенки фильтра (DE 2135112, A 24 D 1/04, 1973; DE 3539938, A 24 D 1/04, 1986; GB 1571114, A 24 D 1/04, 1980; US США 4026306, A 24 D 1/04, 1977).

Известна также сигарета, содержащая табачный стержень, заключенный в рубашку из сигаретной бумаги, состыкованный с ним трубчатый фильтр, один торец которого имеет донышко со щелевым отверстием, сопряженным с торцом табачного стержня, а другой торец открыт и может иметь сплошной дополнительный фильтр, закрывающий отверстие (US 4896682, A 24 D 1/04, 1990).

Известные вышеотмеченные изделия (сигареты) имеют поперечное сечение в форме круга. При курении таких сигарет происходит деформация фильтра за счет сжатия его губами курильщика. Причем деформация, как правило, несимметричная, поскольку при периодически повторяющихся вдыханиях сигаретного дыма меняется ориентация фильтра относительно губ курильщика. В результате различные области поперечного сечения фильтра сжимаются неравномерно, а после взаимодействия с губами фильтр частично восстанавливает свою форму за счет упругих свойств материала фильтра. Таким образом, во время процесса курения в поперечном сечении фильтра образуются неоднородные по плотности зоны, имеющие, соответственно, различие в гидравлическом сопротивлении. По этой причине расход табачного дыма по поперечному сечению фильтра неравномерен. После окончания курения на торце фильтра наблюдаются окрашенные никотином области с различной контрастностью. Зачастую практически весь дым проходит через незначительную часть поперечного сечения фильтра, которая обладает наименьшим гидравлическим сопротивлением. В таком случае на торце фильтра наблюдается темное никотиновое пятно, свидетельствующее о том, что значительная часть никотина попала в легкие курильщика, т.к. в его улавливании принимала участие только часть объема фильтра. Поэтому известные сигареты с поперечным сечением в форме круга в настоящее время снабжаются достаточно сложными конструкциями фильтров или имеют в своем составе несколько фильтров.

Наряду с сигаретами с поперечным сечением в форме круга известны сигареты с поперечным сечением в форме овала, которые изготавливаются путем специальной деформации заготовок с поперечным сечением в виде круга (WO 97/01291, A 24 C 5/60, 1997).

Такие сигареты имеют более равномерный контакт с губами курильщика, что существенно снижает неравномерную деформацию фильтра, тем самым обеспечивая более равномерное заполнение фильтра никотином и смолами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является сигарета с поперечным сечением в форме овала, содержащая размещенный в оболочке табачный жгут, соединенный с фильтром (WO 96/27305, A 24 C 5/47, 1996). В известной сигарете длина большей оси овала составляет 10 мм, а длина меньшей оси овала 5,8 мм. Участки дуг овала, расположенные в зоне концов большой оси, имеют ярко выраженную заостренную форму. Радиус этих участков составляет 1,4 мм. Поэтому при курении, несмотря на хороший контакт между фильтром и губами, даже незначительные повышения сжимающих усилий от губ могут привести к деформации фильтра в этих зонах с образованием острых углов. Наличие существенных деформаций в зонах с заостренными дугами обусловлено тем, что при малых радиусах выпуклостей в этих зонах имеет место концентрация напряжений. Во время процесса курения такой фильтр имеет тенденцию менять свою первоначальную форму и к окончанию курения поперечное сечение фильтра трансформируется в вытянутую веретенообразную форму. Соответственно, при этом имеет место неравномерное и не полное использование объема фильтра.

Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка и создание сигареты с поперечным сечением в форме овала, обладающей улучшенными характеристиками.

В результате решения данной задачи возможно получение новых технических результатов, заключающихся в том, что снижается степень формоизменения поперечного сечения и повышается уровень улавливания никотина и смол в материале фильтра в процессе курения.

Данные технические результаты достигаются тем, что в сигарете с поперечным сечением в форме овала, содержащей размещенный в оболочке табачный жгут, соединенный с фильтром, длина L большей оси овала составляет от 8,8 до 9,8 мм, а отношение длины L большей оси к длине l меньшей оси овала выбрано от 1,29 до 1,69, причем отношение среднего значения радиуса R участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от малой оси овала на расстоянии 0,2 · L, к среднему значению радиуса r участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от большой оси овала на расстоянии 0,2 · l, составляет от 1,62 до 2,81, а среднее значение радиуса R составляет от 5,2 мм до 6,2 мм.

Отличительная особенность настоящего изобретения состоит в следующем. Экспериментально было установлено, что для снижения степени формоизменения в процессе курения необходимо, с одной стороны, обеспечить равномерный контакт между губами курильщика и фильтром, a, с другой стороны, одновременно повысить однородность упругих свойств фильтра по всему поперечному сечению. При длине L большей оси овала менее 8,8 и более 9,8 мм взаимодействие губ курильщика и фильтра аналогично взаимодействию, наблюдающемуся при курении сигарет с поперечным сечением в форме круга, что обусловлено строением губ. Действительно, при относительно малой площади (L < 8,8 мм) поперечного сечения и при относительно большой площади (L > 9,8 мм) поперечного сечения фильтра сигареты, при контакте фильтра с губами в областях губ, расположенных по концам большой оси, образуются щели. Закрытие щелей требует повышения сжимающего усилия губ, что приводит к чрезмерной деформации фильтра. Поэтому необходимо выбрать определенное отношение между длиной L большей оси длиной l меньшей оси овала. Данное отношение выбрано от 1,29 до 1,69. Если указанная величина менее 1,29, то контакт губ с фильтром аналогичен контакту при курении сигарет с поперечным сечением в форме круга и идентичными недостатками. При выборе величины отношения более 1,69 форма овала приплюснутая и легко сминается в процессе курения. Однако повышение степени сохранения формы обеспечивается не только за счет выбора отношения между большей и меньшей осями овала, но и при определенном отношении среднего значения радиуса R участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от малой оси овала на расстоянии 0,2 · L, к среднему значению радиуса r участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от большой оси овала на расстоянии 0,2 · l. Данное отношение составляет от 1,62 до 2,81 при среднем значении радиуса R от 5,2 до 6,2 мм. Экспериментально выявлено, что выбор данных величин вне пределов указанных диапазонов не позволит повысить однородность упругих свойств фильтра по всему поперечному сечению. Действительно, если величина отношения R/r больше чем 2,81, а значение R меньше чем 5,2 мм, характер взаимодействия между губами курильщика и фильтром аналогичен взаимодействию при курении сигарет с поперечным сечением в форме круга (так называемые цилиндрические сигареты). В случае выбора величины отношения R/r менее чем 1,62, а значения R больше чем 6,2 мм, поперечное сечение чрезмерно сплюснуто.

Таким образом, новые технические результаты могут быть получены при реализации всей совокупности существенных признаков, которые характеризуют новую концепцию эмпирического профилирования поперечного сечения сигарет овальной формы. Причем, как показали многочисленные испытания, указанные диапазоны абсолютных величин и отношений не зависят от материала фильтра - гофрированная бумага или ацетатное волокно, поскольку в основе изобретения лежали исследования процессов взаимодействия губ курильщика с фильтрами, имеющими различный профиль поперечного сечения.

Кроме того, целесообразно выбрать среднее значение радиуса участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от малой оси овала на расстоянии 0,2 · L от 5,4 до 5,8 мм, а среднее значение радиуса участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от большой оси овала на расстоянии 0,2 · l от 2,8 до 3,2 мм.

В качестве материала фильтра может быть использована гофрированная бумага или ацетатное волокно, изготовленные по стандартным технологиям.

Перечень фигур чертежей
На фиг. 1 изображен общий вид сигареты с поперечным сечением в форме овала (увеличено); на фиг. 2 показано поперечное сечение сигареты (увеличено).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сигарета с поперечным сечением в форме овала содержит размещенный в оболочке 1 табачный жгут 2, соединенный с фильтром 3. Поперечное сечение сигареты выполнено в виде овала 4, имеющего большую ось, длина которой равна L и меньшую ось, длина которой равна l. Форму овала имеет как табачный жгут 2 так и фильтр 3. Длина L большей оси овала составляет от 8,8 до 9,8 мм. Отношение длины L большей оси к длине l меньшей оси овала выбрано от 1,29 до 1,69. Отношение среднего значения радиуса R участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от малой оси овала на расстоянии 0,2 · L, к среднему значению радиуса r участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от большой оси овала на расстоянии 0,2 · l, составляет от 1,62 до 2,81. На данных участках радиусы по длине дуги отличаются незначительно. Поэтому в качестве реперного значения целесообразно выбрать средние значения, т. е. величины R и r. Значение радиуса R составляет от 5,2 до 6,2 мм. Дуги овала с большим R и меньшим r радиусами соединены дугами с изменяющимися радиусами. Построение таких дуг является элементарной задачей по геометрическому сопряжению кривых. Следует отметить, что поперечное сечение сигареты в форме овала, выполненное с вышеприведенными параметрами, не является правильным эллипсом.

Изготовление сигарет в форме овала предполагает изготовление любым известным способом цилиндрической заготовки табачного шнура с последующим присоединением фильтра. После получения цилиндрических сигарет они подвергаются деформации путем обкатки на рольгангах. Задание необходимого профиля поперечного сечения овала производится известным образом - выбор периметра цилиндрической заготовки, равным периметру овала, и соответствующее профилирование рольганга. В качестве оборудования для придания поперечному сечению сигарет формы овала может быть использовано оборудование фирмы "Декуфле", например установка ЗД - 85Ж.

Известно также раздельное изготовление табачного жгута и фильтра с поперечным сечение в форме овала с их последующим соединением (GB 2170986 A, A 24 C 5/47, 1986).

Таким образом, описываемое изобретение может быть реализовано без существенной модернизации оборудования.

Сигарета содержит размещенный в оболочке табачный жгут, соединенный с фильтром. Большая ось овала составляет от 8,8 до 9,8 мм. Отношение длины большей оси к длине меньшей оси овала и отношение средних значений радиусов участков дуг овала, границы которых расположены по обе стороны от большей и малой оси овала соответственно на заданном расстоянии, выбраны из определенных диапазонов. Среднее значение большего радиуса составляет от 5,2 до 6,2 мм. В результате снижается степень формоизменения поперечного сечения и повышается уровень осаждения никотина и смол в материале фильтра в процессе курения. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Сигарета с поперечным сечением в форме овала, содержащая размещенный в оболочке табачный жгут, соединенный с фильтром, отличающаяся тем, что большая ось овала составляет от 8,8 до 9,8 мм, а отношение длины L большей оси к длине l меньшей оси овала выбрано от 1,29 до 1,69, причем отношение среднего значения радиуса R участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от малой оси овала на расстоянии 0,2 L, к среднему значению радиуса r участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от большой оси овала на расстоянии 0,2 l, составляет от 1,62 до 2,81, а среднее значение радиуса R составляет от 5,2 до 6,2 мм. 2. Сигарета с поперечным сечением в форме овала по п.1, отличающаяся тем, что среднее значение радиуса участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от малой оси овала на расстоянии 0,2 L, выбрано от 5,4 до 5,8 мм. 3. Сигарета с поперечным сечением в форме овала по п.1 или 2, отличающаяся тем, что среднее значение радиуса участка дуги овала, границы которого расположены по обе стороны от большой оси овала на расстоянии 0,2 l, выбрано от 2,8 до 3,2 мм. 4. Сигарета с поперечным сечением в форме овала по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что в качестве материала фильтра использована гофрированная бумага или ацетатное волокно.