ОГНЕСТОЙКАЯ СИГАРЕТНАЯ БУМАГА И СОДЕРЖАЩАЯ ЕЕ СИГАРЕТА Российский патент 2016 года по МПК A24D1/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаются огнестойкая сигарета и содержащая ее сигарета.

Уровень техники

Как правило, для изготовления сигарет сначала листовой табак разнообразных видов смешивают и обрабатывают, чтобы получить желательный аромат и вкус. После этого обработанный листовой табак измельчают, изготавливая измельченный листовой табак, а измельченный листовой табак обертывают сигаретной бумагой, и получается бесфильтровая сигарета. Затем, если это необходимо, бесфильтровая сигарета соединяется с фильтром.

Сигаретный фильтр может содержать активированный углерод, ароматизирующие материалы и т.п., и он может представлять собой одноэлементный фильтр или многоэлементный фильтр, причем сигаретный фильтр окружает обертывающая сигаретный фильтр бумага (фицелла). Измельченный листовой табак и сигаретный фильтр соединяет друг с другом ободковая бумага, и в ободковой бумаге могут присутствовать мелкие отверстия.

Сигаретную бумагу можно изготавливать таким образом, чтобы переносить смолу и никотин в заданных количествах за счет соответствующей пористости и горючести в процессе курения, причем ее можно изготавливать таким образом, чтобы можно было придавать аромат дыма, который является характерным для сигарет. Сигаретную бумагу можно изготавливать, используя лен, древесную массу и т.п.

Материал, такой как крахмал, наносят на огнестойкую сигаретную бумагу в форме полоски, и пористость нанесенной полоски является низкой. Соответственно, когда горение сигареты достигает области этой полоски, уменьшается величина притока кислорода к измельченному табачному листу, и, таким образом, сигарета может погаснуть.

Приведенная выше информация, описанная в данном разделе «Уровень техники», предназначается исключительно для лучшего понимания уровня техники, к которой относится настоящее изобретение, и, таким образом, она может содержать информацию, которая не представляет собой предшествующий уровень техники, уже известный обычному специалисту в данной области техники.

Сущность изобретения

Техническая проблема

Примерный вариант осуществления может повышать сухость покровной композиции и сохранять покровные характеристики покровной композиции по отношению к сигаретной бумаге.

Помимо данной проблемы, примерный вариант осуществления можно использовать для решения и других проблем, которые не упомянуты особо.

Техническое решение

Огнестойкая сигаретная бумага согласно примерному варианту осуществления содержит покровный элемент, включающий гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, и множество пор, в том числе микрометровые поры и нанометровые поры, причем гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал покрывают микрометровые поры и нанометровые поры.

Согласно примерному варианту осуществления, соотношение в смеси гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала может составлять (от приблизительно 18 мас. % до приблизительно 22 мас. %): (от приблизительно 8 мас. % до приблизительно 12 мас. %).

Согласно примерному варианту осуществления, гидрофобный крахмал может включать соль металла.

Согласно примерному варианту осуществления, сигарета содержит табачный стержень, причем огнестойкая сигаретная бумага окружает табачный стержень и содержит покровный элемент и множество пор, где покровный элемент включает гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, множество пор включает микрометровые поры и нанометровые поры, и гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал покрывают микрометровые поры и нанометровые поры.

Согласно примерному варианту осуществления, сигарета может включать сигаретный фильтр.

Согласно примерному варианту осуществления, сигаретный фильтр может включать по меньшей мере один фильтрующий элемент.

Согласно примерному варианту осуществления, сигаретный фильтр может включать по меньшей мере одно вещество, представляющее собой адсорбирующее вещество или ароматизирующее вещество.

Полезные эффекты

Согласно примерным вариантам осуществления, можно повышать сухость покровной композиции, а также можно сохранять покровные характеристики покровной композиции на сигаретной бумаге.

Описание чертежей

Фиг. 1 представляет перспективное изображение, схематически иллюстрирующее сигарету согласно примерному варианту осуществления.

Фиг. 2 представляет изображение поперечного сечения, схематически иллюстрирующее сигарету согласно примерному варианту осуществления.

Фиг. 3 представляет изображение поперечного сечения, схематически иллюстрирующее сигарету согласно примерному варианту осуществления.

Фиг. 4 и 5 представляют фотографии сигаретной бумаги, снятые на сканирующем электронном микроскопе (SEM).

Фиг. 6 представляет график, иллюстрирующий поверхностные заряды сигаретной бумаги.

Фиг. 7 представляет график, иллюстрирующий размеры частиц гидрофобного крахмала, содержащего алюминиевые заместители.

Фиг. 8 представляет график, иллюстрирующий заряды гидрофобного крахмала, содержащего алюминиевые заместители.

Фиг. 9 представляет график, иллюстрирующий размеры частиц гидрофобного замороженного и измельченного крахмала.

Фиг. 10 представляет график, иллюстрирующий заряды гидрофобного замороженного и измельченного крахмала.

Фиг. 11-14 представляют микрометрические графики, иллюстрирующие размеры частиц замороженного и измельченного гидрофобного крахмала, обработанного ультразвуком в течение 10, 20, 30 и 60 минут, соответственно.

Фиг. 15 представляет графики среднеповерхностного диаметра (SMD) и среднеобъемного диаметра (VMD), иллюстрирующие размеры частиц замороженного, измельченного и обработанного ультразвуком гидрофобного крахмала.

Фиг. 16 представляет график, иллюстрирующий изменения вязкости в зависимости от содержания крахмала.

Фиг. 17 представляет график зависимости деформации от напряжения сигаретной бумаги.

Фиг. 18 и фиг. 19 представляют графики, иллюстрирующие изменения пористости в зависимости от содержания крахмала.

Фиг. 20-23 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги при использовании только 20 мас. %, 25 мас. %, 30 мас. % и 35 мас. % гидрофобного крахмала, соответственно.

Фиг. 24-27 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги при использовании только 20 мас. %, 25 мас. %, 30 мас. % и 35 мас. % гидрофильного крахмала, соответственно.

Фиг. 28-31 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги при использовании смеси 10 мас. % гидрофильного крахмала и 10 мас. %, 15 мас. %, 20 мас. % и 25 мас. % гидрофобного крахмала, соответственно.

Фиг. 32-35 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги при использовании смеси 20 мас. % гидрофильного крахмала и 0 мас. %, 5 мас. %, 10 мас. % и 15 мас. % гидрофобного крахмала, соответственно.

Фиг. 36 представляет схематическое изображение, иллюстрирующее гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, нанесенный на сигаретную бумагу.

Фиг. 37-39 представляют фотографии SEM поперечных сечений сигаретной бумаги с нанесенной покровной композицией.

Фиг. 40 представляет график изменений массы за счет потери воды при высушивании в зависимости от содержания крахмала.

Варианты осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи, которые представляют примерные варианты осуществления настоящего изобретения. Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, описанные варианты осуществления можно модифицировать множеством разнообразных способов, в каждом случае не отклоняясь от идеи и не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Данные чертежи и описания следует рассматривать как имеющие иллюстративный характер и неограничительные. Аналогичные ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы во всем тексте настоящего описания.

Кроме того, не будет представлено подробное описание широко известных технологий.

Далее сигаретная бумага и сигарета согласно примерным вариантам осуществления будут описаны подробно со ссылками на фиг. 1-3.

Фиг. 1 представляет перспективное изображение, схематически иллюстрирующее сигарету согласно примерному варианту осуществления, фиг. 2 представляет изображение поперечного сечения, схематически иллюстрирующее сигарету согласно примерному варианту осуществления, и фиг. 3 представляет изображение поперечного сечения, схематически иллюстрирующее сигарету согласно примерному варианту осуществления.

Как показывают фиг. 1 и 2, сигарета 1 включает табачный стержень 10, который сгорает под действием огня, и сигаретный фильтр 20, который фильтрует табачный дым. Табачный стержень 10 может окружать сигаретная бумага 19, и сигаретный фильтр 20 может окружать обертывающая сигаретный фильтр бумага (фицелла) 28. Табачный стержень 10 и сигаретный фильтр 20 может соединять друг с другом ободковая бумага 29, которая может окружать табачный стержень 10 и сигаретный фильтр 20. Длина окружности сигареты может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм. Сигаретный фильтр 20 может отсутствовать.

Табачный стержень 10 включает измельченный листовой табак 11, изготовленный из листового табака, обработанного разнообразными способами.

Сигаретный фильтр 20 может включать первый фильтрующий элемент 21. Первый фильтрующий элемент 21 может составлять жгут из ацетата целлюлозы, бумаги и т.п. Сигаретный фильтр 20 может представлять собой многоэлементный фильтр, включающий два или более фильтрующих элементов. Например, как показывает фиг. 3, сигаретный фильтр 20 включает второй фильтрующий элемент 22 и третий фильтрующий элемент 23. Кроме того, сигаретный фильтр 20 может включать три фильтрующих элемента, четыре фильтрующих элемента или множество фильтрующих элементов.

Сигаретный фильтр 20 может содержать адсорбирующее вещество, ароматизирующее вещество и т.п. Например, адсорбирующее вещество может представлять собой активированный уголь и т.п., и ароматизирующее вещество может представлять собой растительный ароматизирующий материал и т.п. В многоэлементном фильтре один или несколько фильтрующих элементов могут включать по меньшей мере одно вещество, представляющее собой адсорбирующее вещество или ароматизирующее вещество. Например, как показывает фиг. 3, по меньшей мере один элемент, представляющий собой второй фильтрующий элемент 22 или третий фильтрующий элемент 23, может включать по меньшей мере одно вещество, представляющее собой адсорбирующее вещество или ароматизирующее вещество.

Сигаретная бумага 19 включает один или несколько покровных элементов 18. Например, покровный элемент 18 может присутствовать в форме полоски и может иметь разнообразные формы, не представляющие собой форму полоски. Число, толщину и форму покровных элементов 18 можно модифицировать различным образом, и интервал для множества покровных элементов 18 может изменяться различным образом. Покровный элемент 18 может уменьшать пористость сигаретной бумаги 19, и, соответственно, когда горение сигареты достигает покровного элемента 18, уменьшается величина притока кислорода к табачному стержню 10, и, таким образом, сигарета 1 может погаснуть. Сигаретная бумага 19, включающая покровный элемент 18, называется термином «огнестойкая сигаретная бумага». Покровная композиция наносится на покровный элемент 18. Например, пористость сигаретной бумаги 19 может составлять приблизительно 85 единиц CORESTA (CU) или менее, и пористость покровного элемента 18 может составлять от приблизительно 5 CU до приблизительно 20 CU. Толщина бумажной основы сигаретной бумаги может составлять от приблизительно 30 мкм до приблизительно 60 мкм, и поверхностная плотность бумажной основы может составлять от приблизительно 15 г/м² до приблизительно 40 г/м². Толщина покровного элемента 18 может составлять приблизительно 5 мкм или менее, и поверхностная плотность покровного элемента 18 может составлять приблизительно 15 г/м² или менее. Массовое содержание покровной композиции по отношению к суммарной массе сигаретной бумаги 19 и покровной композиции может составлять приблизительно 40 мас. % или менее. Когда покровный элемент 18 присутствует в форме полоски, масса покровной композиции в расчете на полоску может составлять приблизительно 2,5 мг или менее.

Покровная композиция может включать гидрофильный крахмал и гидрофобный крахмал. Соотношение в смеси гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала может составлять (от приблизительно 18 мас. % до приблизительно 22 мас. %):(от приблизительно 8 мас. % до приблизительно 12 мас. %), и в пределах данного интервала может повышаться сухость покровной композиции, и могут сохраняться покровные характеристики покровной композиции на сигаретной бумаге. Кроме того, когда используется гидрофобный крахмал, обработанный солью металла, такой как соль алюминия или соль кальция, может дополнительно повышаться сухость покровной композиции, и могут лучше сохраняться покровные характеристики покровной композиции на сигаретной бумаге.

Когда гидрофильный крахмал и гидрофобный крахмал смешиваются друг с другом в покровной композиции, гидрофильный крахмал в этой композиции может иметь значение для увеличения пористости, причем пористость можно регулировать посредством смешивания гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала в соответствующем соотношении.

Когда гидрофильный крахмал и гидрофобный крахмал смешиваются друг с другом в покровной композиции, модуль упругости может незначительно уменьшаться, но коэффициент растяжения может увеличиваться приблизительно в два раза. Однако когда используется только гидрофильный крахмал или гидрофобный крахмал, коэффициент растяжения может незначительно увеличиваться. Например, когда смешиваются друг с другом приблизительно 20 мас. % гидрофильного крахмала и приблизительно 10 мас. % гидрофобного крахмала, коэффициент растяжения может достигать максимума. Кроме того, может возникать свойство хрупкости вследствие увеличения модуля упругости, когда увеличивается содержание крахмала в покровной композиции.

Гидрофобный крахмал в покровной композиции регулирует пористость в незначительной степени, а гидрофильный крахмал сильно регулирует пористость в значительной степени, но гидрофильный крахмал, смешанный с гидрофобным крахмалом, может иметь более высокую способность регулирования пористости. Например, смесь, содержащая приблизительно 20 мас. % гидрофильного крахмала и приблизительно 10 мас. % гидрофобного крахмала, может иметь максимальную способность регулирования пористости.

Когда покровная композиция наносится на сигаретную бумагу, гидрофобный крахмал имеет диаметр частиц, составляющий от приблизительно 10 мкм до приблизительно 20 мкм, и соответственно, гидрофобный крахмал может эффективно закрывать крупные микрометровые поры. Гидрофильный крахмал проявляет свойство текучести, и, соответственно, гидрофильный крахмал может эффективно закрывать мелкие нанометровые поры. Однако когда гидрофобный крахмал используется в чистом виде, гидрофобный крахмал образует многослойную структуру на сигаретной бумаге, и, соответственно, регулирование нанометровых пор может оказаться затруднительным. Когда в чистом виде используется гидрофильный крахмал, может возникать фазовое разделение на поверхности сигаретной бумаги.

Когда гидрофильный крахмал и гидрофобный крахмал присутствуют в смеси, сухость покровной композиции может составлять более чем сухость покровной композиции, в которой в чистом виде используется гидрофильный крахмал или гидрофобный крахмал. Кроме того, сухость покровной композиции может повышаться, когда увеличивается содержание гидрофобного крахмала.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с представлением примеров, но следующие примеры являются лишь иллюстрациями настоящего изобретения, и настоящее изобретение не ограничивается ими.

Для исследования размеров частиц и характеристик крахмала в сигаретной бумаге используются измеритель дзета-потенциала и анализатор размеров частиц модели ELS-Z2. Для исследования удельной поверхности и распределения пор используется измеритель изотермы Брунауэра-Эммета-Теллера (Brunauer-Emmett-Teller или BET) модели Tristar. Для исследования морфологии крахмала, нанесенного на поверхность сигаретной бумаги, и морфологии сигаретной бумаги используется сканирующий электронный микроскоп модели Magellan.

Характеристики сигаретной бумаги

Для исследования характеристик сигаретной бумаги были сняты фотографии SEM сигаретной бумаги, которые представлены на фиг. 4 и 5, и были измерены поверхностные заряды сигаретной бумаги, которые представлены на фиг. 6. Как показывает фиг. 5, микрометровые поры, составляющие от приблизительно 10 мкм до приблизительно 20 мкм, и нанометровые поры, составляющие приблизительно 15 нм, расположены между целлюлозными волокнами, и, таким образом, соответствующее регулирование пор этих двух видов может влиять на характеристики огнестойкой сигаретной бумаги. Как показывает фиг. 6, поверхностный заряд сигаретной бумаги представляет собой отрицательный заряд, составляющий приблизительно -13,88, и видно, что поверхностный заряд сигаретной бумаги распределяется равномерно.

Характеристики крахмала

В качестве гидрофобного крахмала используется крахмал Sunflow от компании Samyang Genex. После обработки гидрофобного крахмала солью алюминия размеры частиц и поверхностные заряды содержащего алюминиевые заместители гидрофобного крахмала измерены и представлены на фиг. 7 и 8, соответственно. Как показывает фиг. 7, размер (среднеповерхностный диаметр или SMD) частиц содержащего алюминиевые заместители гидрофобного крахмала составляет приблизительно 87,54 мкм, и соответствующий поверхностный заряд представляет собой положительный заряд, составляющий приблизительно +4,69.

Предварительная обработка крахмала

Поскольку размеры частиц содержащего алюминиевые заместители гидрофобного крахмала составляют более чем размеры пор сигаретной бумаги, содержащий алюминиевые заместители гидрофобный крахмал замораживают и измельчают, а затем обрабатывают ультразвуком, в результате чего могут уменьшаться размеры частиц гидрофобного крахмала. Например, гидрофобный крахмал замораживают в жидком азоте, а затем физически измельчают. В этом случае размеры частиц гидрофобного крахмала составляют приблизительно 37,53 мкм как представлено на фиг. 9, и поверхностный заряд гидрофобного крахмала представляет собой отрицательный заряд, составляющий приблизительно -14,88.

Поскольку замороженный и измельченный гидрофобный крахмал все же имеет большие размеры частиц, регулирование пористости сигаретной бумаги может оказаться затруднительным. Соответственно, замороженный и измельченный гидрофобный крахмал обрабатывают ультразвуковыми волнами в течение приблизительно 10, 20, 30 и 60 минут, и после этого размер частиц в каждом случае измеряют в микрометрах, как представлено на фиг. 11-14, а размеры частиц по отношению к среднеповерхностному диаметру (SMD) и среднеобъемному диаметру (VMD) представлены на фиг. 15. Как показывают фиг. 11-15, размер частиц после 10-минутной ультразвуковой обработки составляет приблизительно 15,75 мкм, размер частиц после 20-минутной ультразвуковой обработки составляет приблизительно 48,89 мкм, размер частиц после 30-минутной ультразвуковой обработки составляет приблизительно 18,43 мкм, и размер частиц после 60-минутной ультразвуковой обработки составляет приблизительно 24,23 мкм. Соответственно, когда замороженный и измельченный гидрофобный крахмал подвергается ультразвуковой обработке в течение приблизительно 10 минут, размеры частиц гидрофобного крахмала становятся достаточно малыми для того, чтобы можно было эффективно регулировать пористость сигаретной бумаги.

Изготовление образцов

После добавления гидрофильного крахмала в воду и перемешивания приблизительно при 1000 об/мин в течение приблизительно 4 часов получается паста. После добавления в пасту гидрофобного крахмала и перемешивания получается композиция. После нанесения композиции на бумагу в виде слоя толщиной приблизительно 25 мкм получается образец. Так можно изготавливать образцы, содержащие гидрофильный крахмал и гидрофобный крахмал в различных соотношениях. В качестве гидрофильного крахмала используется альфа-крахмал из зерен кукурузы восковой спелости от компании Daesang Starch. Гидрофобный крахмал последовательно обрабатывают для введения содержащих алюминий групп в качестве заместителей, замораживают, измельчают и подвергают ультразвуковой обработке в течение приблизительно 10 минут. После этого изготовленный образец исследуют, определяя его вязкость, прочность, пористость, морфологические характеристики и сухость.

Вязкость

Для исследования вязкости используется вискозиметр SV-10, имеющий объем 50 мл.

Фиг. 16 представляет график, иллюстрирующий изменения вязкости в зависимости от содержания крахмала. Как показывает фиг. 16, гидрофобный крахмал, используемый в индивидуально в покровной композиции, может незначительно влиять на вязкость покровной композиции, но гидрофильный крахмал, используемый в индивидуально в покровной композиции, может значительно влиять на вязкость покровной композиции; другими словами, вязкость покровной композиции увеличивается, когда увеличивается содержание гидрофильного крахмала. Когда гидрофильный крахмал и гидрофобный крахмал смешиваются друг с другом, вязкость увеличивается согласно увеличению содержания гидрофильного крахмала при постоянном содержании гидрофобного крахмала, и вязкость также увеличивается согласно увеличению содержания гидрофобного крахмала при постоянном содержании гидрофильного крахмала. Соответственно, вязкость можно надлежащим образом регулировать посредством регулирования соотношения гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала в смеси.

Прочность при растяжении

Чтобы исследовать прочность покровных материалов при растяжении используется прибор для измерения при растяжении модели AG-5000G от компании Universal Testing Machine на основании стандарта ASTM D638, причем скорость движения ползуна составляет приблизительно 0,3 мм/мин, и нагрузка составляет приблизительно 50 кг.

Когда уменьшается модуль упругости сигаретной бумаги, на которую нанесена покровная композиция, и увеличивается соответствующий коэффициент растяжения, процесс нанесения покрытия при высокой скорости становится более эффективным.

Фиг. 17 представляет график зависимости деформации от напряжения сигаретной бумаги, и значения модуля продольной упругости или модуля Юнга (Young) и растяжения представлены в таблице 1. Сигаретная бумага, на которую не нанесена покровная композиция, имеет растяжение, составляющее приблизительно 0,4 мм. Когда на сигаретную бумагу наносится только гидрофобный крахмал или гидрофильный крахмал, модуль Юнга сигаретной бумаги уменьшается, и растяжение сигаретной бумаги незначительно увеличивается. Однако когда на сигаретную бумагу наносится смесь гидрофобного крахмала и гидрофильного крахмала, модуль Юнга сигаретной бумаги незначительно уменьшается, а растяжение сигаретной бумаги увеличивается в два раза по сравнению с сигаретной бумагой без поверхностной обработки. Когда на сигаретную бумагу наносится индивидуально гидрофобный крахмал или гидрофильный крахмал, модуль Юнга увеличивается в зависимости от увеличения содержания крахмала, таким образом, что уровень хрупкости может повышаться, а растяжение может уменьшаться. Соответственно, как показывают фиг. 17 и таблица 1, содержание в смеси приблизительно 20 мас. % гидрофильного крахмала и приблизительно 10 мас. % гидрофобного крахмала может представлять собой оптимальное условие для процесса нанесения покрытия при высокой скорости.

Таблица 1 Образец (соотношение гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала) Модуль Юнга (кгс/мм²) Коэффициент растяжения (%) Отсутствие обработки 7,45 1,73 20:10 6,76 4,34 30:0 6,27 2,79 0:30 4,34 2,97 10:20 5,08 4,15

Пористость

В исследованиях возможности регулирования пористости используется прибор для измерения воздухопроницаемости модели A-10.

Фиг. 18 и 19 представляют графики, иллюстрирующие изменения пористости в зависимости от содержания крахмала. Когда в покровной композиции используется только гидрофобный крахмал, регулирование пористости сигаретной бумаги может оказаться затруднительным. Покровная композиция, в которой используется только гидрофильный крахмал, способна регулировать пористость сигаретной бумаги с большей легкостью, чем покровная композиция, в который приблизительно 10 мас. % гидрофильного крахмала содержится в смеси с гидрофобным крахмалом. Однако, что касается прочности при растяжении, покровная композиция, которая содержит в смеси приблизительно 20 мас. % гидрофобного крахмала и приблизительно 10 мас. % гидрофильного крахмала, способна регулировать пористость сигаретной бумаги с наибольшей легкостью.

Морфология

Фиг. 20-23 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги, в которой используется 20 мас. %, 25 мас. %, 30 мас. % и 35 мас. % только гидрофобного крахмала, соответственно. Как показывают фиг. 20-23, когда в композиции используется только гидрофобный крахмал, значительное количество гидрофобного крахмала не адсорбируется на сигаретной бумаге, но образует многослойные отложения на сигаретной бумаге. Кроме того, когда увеличивается содержание гидрофобного крахмала, количество гидрофобного крахмала, который не адсорбируется на сигаретной бумаге, также увеличивается, и частицы гидрофобного крахмала представляют фазовое разделение, образуя светлые и теневые участки.

Фиг. 24-27 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги, в которой используется 20 мас. %, 25 мас. %, 30 мас. % и 35 мас. % только гидрофильного крахмала, соответственно. Как показывают фиг. 24-27, при содержании приблизительно 20 мас. % и приблизительно 25 мас. % гидрофильного крахмала оказывается невозможным регулирование пористости сигаретной бумаги. При содержании приблизительно 30 мас. % и приблизительно 35 мас. % гидрофильного крахмала становится возможным регулирование пор, но присутствует фазовое разделение.

Фиг. 28-31 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги, в которой используется смесь, содержащая приблизительно 10 мас. % гидрофильного крахмала и приблизительно 10 мас. %, 15 мас. %, 20 мас. % и 25 мас. % гидрофобного крахмала, соответственно. Как показывают фиг. 28-31, когда используется приблизительно 10 мас. % гидрофильного крахмала, микрометровые поры сигаретной бумаги можно регулировать в достаточной степени, но нанометровые поры сигаретной бумаги невозможно регулировать в достаточной степени.

Фиг. 32-35 представляют фотографии SEM сигаретной бумаги, в которой используется смесь, содержащая приблизительно 20 мас. % гидрофильного крахмала и приблизительно 0 мас. %, 5 мас. %, 10 мас. % и 15 мас. % гидрофобного крахмала, соответственно. Как показывают фиг. 32-35, когда используется только гидрофильный крахмал, становится невозможным регулирование микрометровых пор. Когда используется приблизительно 5 мас. % гидрофобного крахмала, возможно частичное регулирование микрометровых пор. Когда используется приблизительно 10 мас. % гидрофобного крахмала, можно весьма эффективно регулировать нанометровые поры и микрометровые поры. Когда используется приблизительно 15 мас. % гидрофобного крахмала, содержание гидрофобного крахмала может становиться чрезмерно большим, поскольку частицы гидрофобного крахмала образуют слои на поверхности сигаретной бумаги.

Фиг. 36 представляет схематическое изображение, иллюстрирующее гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, нанесенный на сигаретную бумагу. Как проиллюстрировано на фиг. 36, сначала образуются целлюлозные волокна сигаретной бумаги, а затем частицы гидрофобного крахмала могут закрывать микрометровые поры в целлюлозных волокна, и, наконец, частицы гидрофильного крахмала могут закрывать в целлюлозных волокнах нанометровые поры и т.д.

Фиг. 37-39 представляют фотографии SEM поперечных сечений сигаретной бумаги с нанесенной покровной композицией. Фиг. 37 представляет поперечное сечение сигаретной бумаги, когда используется только гидрофобный крахмал, фиг. 38 представляет поперечное сечение сигаретной бумаги, когда используется только гидрофильный крахмал, и фиг. 39 представляет поперечное сечение сигаретной бумаги, когда гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал смешиваются друг с другом. Как показывают фиг. 37-39, когда используется только гидрофобный крахмал, частицы гидрофобного крахмала образуют слои поверх целлюлозных волокон, аналогично фиг. 36. Когда используется только гидрофильный крахмал, часть гидрофильного крахмала проявляет свойство текучести. Когда гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал смешиваются друг с другом, частицы гидрофобного крахмала располагаются между целлюлозными волокнами и, гидрофильный крахмал заполняет остальные пространства, таким образом, что поверхность покрытия может быть наиболее плоской из всех трех случаев.

Сухость

Для исследования потери воды при высушивании измеряется изменение массы образца после нанесения покровных материалов на образец.

Фиг. 40 представляет график изменений массы за счет потери воды при высушивании в зависимости от содержания крахмала. Как показывает фиг. 40, образец, на который нанесена смесь, содержащая гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, может иметь более высокую сухость, чем образец, в котором используется только гидрофобный крахмал или гидрофильный крахмал. Кроме того, образец, на который нанесена смесь, содержащая приблизительно 10 мас. % гидрофобного крахмала и приблизительно 20 мас. % гидрофильного крахмала, может иметь более высокую сухость, чем образец, на который нанесена смесь, содержащая приблизительно 20 мас. % гидрофобного крахмала и приблизительно 10 мас. % гидрофильного крахмала.

Хотя настоящее изобретение было описано в связи с тем, что в данное время рассматривается как практичные примерные варианты осуществления, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, но, напротив, предназначается для распространения на разнообразные модификации и эквивалентные устройства, находящиеся в пределах идеи и объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к огнестойкой сигаретной бумаге и содержащей ее сигарете. Огнестойкая сигаретная бумага содержит покровный элемент, включающий гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, и множество пор, в том числе микрометровые поры и нанометровые поры, в которой гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал покрывают микрометровые поры и нанометровые поры и в которой соотношение в смеси гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала составляет (от приблизительно 18 мас.% до приблизительно 22 мас.%) : (от приблизительно 8 мас.% до приблизительно 12 мас.%). Техническими результатами изобретения являются повышение сухости покровной композиции и сохранение покровных характеристик покровной композиции на сигаретной бумаге. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 40 ил.

1. Огнестойкая сигаретная бумага, содержащая:
покровный элемент, включающий гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, и
множество пор, в том числе микрометровые поры и нанометровые поры,
в которой гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал покрывают микрометровые поры и нанометровые поры и
в которой соотношение в смеси гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала составляет (от приблизительно 18 мас.% до приблизительно 22 мас.%) : (от приблизительно 8 мас.% до приблизительно 12 мас.%).

2. Огнестойкая сигаретная бумага по п. 1, в которой гидрофобный крахмал включает соль металла.

3. Сигарета, содержащая:
табачный стержень и
огнестойкую сигаретную бумагу, окружающую табачный стержень и включающую покровный элемент и множество пор,
в которой покровный элемент включает гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал, множество пор включает микрометровые поры и нанометровые поры и гидрофобный крахмал и гидрофильный крахмал покрывают микрометровые поры и нанометровые поры и
в которой соотношение в смеси гидрофильного крахмала и гидрофобного крахмала составляет (от приблизительно 18 мас.% до приблизительно 22 мас.%) : (от приблизительно 8 мас.% до приблизительно 12 мас.%).

4. Сигарета по п. 3, в которой гидрофобный крахмал включает соль металла.

5. Сигарета по п. 3, дополнительно содержащая сигаретный фильтр.

6. Сигарета по п. 5, в которой сигаретный фильтр включает по меньшей мере один фильтрующий элемент.

7. Сигарета по п. 5, в которой сигаретный фильтр включает по меньшей мере одно вещество, представляющее собой адсорбирующее вещество или ароматизирующее вещество.