СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ ИЗ PLA-ЖГУТА С НИЗКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ЗАТЯЖКЕ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КУРЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК A24D3/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области сигаретных изделий. В частности, настоящее изобретение относится к способу изготовления фильтрующих стержней из жгута из молочной кислоты с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения.

Уровень техники

Дым высвобождается с помощью процесса горения табака, крекинга и перегонки. Дым фильтруется через фильтр перед вдыханием курильщиком в ротовую полость, когда температура дыма немного уменьшается, но температура основного потока дыма, достигающего ротовой полости, все еще может составлять 35-39°С. Высокая температура дыма стимулирует ощущение дыма и жжения в ротовой полости, уменьшая комфорт курильщика, в частности, в заднем конце сигареты. Для регулирования сигаретного дыма разработчики и расчетчики увеличили длину фильтров или использовали способы вентиляции, но эти способы могут создавать такие проблемы, как уменьшение концентрации сигаретного дыма и затрудненное курение при использовании определенного ограничения.

Табачные изделия с нагревом без горения позволяют потребителям вдыхать аромат табака по сравнению с обычными сигаретами, в тоже время уменьшая содержание вредных компонентов дыма, которые подвергаются крекингу и перегонке во время процесса горения обычных сигарет. При температуре 200-400°С табачные материалы нагреваются с помощью углерода или электричества, но не горят, так что дым образуется после низкотемпературного пиролиза. После фильтрации температура дыма составляет 45-90°С. Рынок предлагает сигаретные изделия с нагревом без горения с охлаждающей структурой для уменьшения температуры дыма и повышения комфорта курения, но ее эффект далеко неидеальный. Уменьшение температуры дыма является ключевой технологией в отношении табачных изделий с нагревом без горения.

Материалы с изменяемым фазовым состоянием все в большей степени широко используются в фильтрующих стержнях в основном для содержания ароматизирующего вещества. В документе CN105595417 А приведено описание фильтрующих стержней из линейного композитного геля с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества и способ их изготовления, которые могут эффективно увеличивать количество, равномерность, регулируемость и стабильность ароматизации фильтрующего стержня. Крайне редко упоминается охлаждающий эффект. Материалы с изменяемым фазовым состоянием сами по себе имеют отношение к эндотермической реакции. Во время перехода из твердой фазы в жидкую фазу поглощается большое количество тепла, что является физическим процессом охлаждения.

В силу вышесказанного, изобретение, в конечном счете, осуществляется на основе существующего уровня техники с помощью большого числа экспериментальных исследований и выводов.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления фильтрующих стержней из жгута из молочной кислоты с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения.

Настоящее изобретение осуществляется следующим образом.

Настоящее изобретение относится к способу изготовления фильтрующих стержней из жгута из полилактида (ПЛА) с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения.

А: Приготовление смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием полиэтиленгликоль-400, полиэтиленгликоль-1000, полиэтиленгликоль-1500, воду и стеариновую кислоту смешивают в массовом соотношении 10~30:15~40:10~50:10~20:5~10 для получения указанной смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием;

B. Приготовление материалов с изменяемым фазовым состоянием, содержащих ароматические вещества;

Ароматизирующие вещества смешивают со смесью материалов с изменяемым фазовым состоянием, полученной на этапе А, в массовом соотношении 10~70:35~85, после чего полученную смесь добавляют в герметичную водяную ванну, нагревают и растворяют ее при температуре 60~80°С с помешиванием и поддерживают при температуре 90°С для получения раствора указанного материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество;

C. Изготовление фильтрующих стержней с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества.

Раствор материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматические вещества, полученный на этапе В, распыляется на ПЛА-жгуты фильтрующих стержней в массовом соотношении 1~5:8~10 с помощью распылительного устройства с профилированным соплом, и затем затвердевает и формируется с помощью машины для изготовления фильтрующих стержней с целью получения указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения.

По предпочтительному варианту выполнения изобретения ароматизирующее вещество является одним или несколькими ароматизирующими веществами, выбранными из спиртового экстракта, пищевых ароматизирующих веществ или увлажнителей.

По другому предпочтительному варианту выполнения изобретения указанный спиртовой экстракт является одним или несколькими спиртовыми экстрактами, выбранными из сливового экстракта, экстракта древесного моха или экстракта из корня солодки, причем указанное пищевое ароматизирующее вещество является одним или несколькими ароматизирующими веществами, выбранными из таких ароматизирующих веществ, как вино, цветок, фрукты или мята; и указанный увлажнитель является одним или нескольким увлажнителями, выбранными из глицерина, пропиленгликоля или сорбитола.

По другому предпочтительному варианту выполнения изобретения профиль указанного сопла состоит из одной или нескольких линий для подачи материала с изменяемым фазовым состоянием.

По другому предпочтительному варианту выполнения изобретения указанный профиль является линейным, круглым, многоугольным или неправильным профилем.

По другому предпочтительному варианту выполнения изобретения указанное ароматизирующее вещество материала с изменяемым фазовым состоянием расположено в центре фильтрующих стержней.

Настоящее изобретение также относится к фильтрующим стержням из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения, изготавливаемым по вышеописанному способу.

Структура указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения показана на фиг. 1.

По предпочтительному варианту выполнения изобретения сопротивление затяжке указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута составляет 300~1200 Па.

По другому предпочтительному варианту выполнения изобретения длина окружности указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута составляет 16,0~25,0 мм.

Благодаря сочетанию увеличения количества материалов с изменяемым фазовым состоянием и фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке изобретение улучшает общие вкусовые качества сигареты при курении и сигареты с нагревом без горения за счет тройного охлаждения и в то же время уменьшает температуру курения и повышает комфорт курения для потребителей. Способ настоящего изобретения имеет простую последовательность операций и пригоден для промышленного производства.

Благоприятные эффекты настоящего изобретения являются следующими.

Настоящее изобретение является пригодным для фильтрующих стержней сигарет или табачных изделий с нагревом без горения. ПЛА-жгут изобретения имеет преимущества, включающие в себя возможность разложения, низкий коэффициент теплопередачи, и изменение состояния дыма при переходе из твердого состояния в жидкое состояние с помощью материала с изменяемым фазовым состоянием также является эндотермическим процессом, что значительно уменьшает температуру дыма. В то же самое время материал с изменяемым фазовым состоянием используется в качестве носителя приятного запаха после высвобождения дыма, причем могут высвобождаться ароматизирующее вещество и вода, и может быть увеличено богатство вкуса ароматизирующего вещества. Кроме того, удельная теплоемкость воды является относительно высокой, что оказывает определенный эффект на охлаждение. Благодаря сочетанию увеличения количества материалов с изменяемым фазовым состоянием и фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке изобретение улучшает общие вкусовые качества сигареты при курении и сигареты с нагревом без горения за счет тройного охлаждения и в то же время уменьшает температуру курения и повышает комфорт курения для потребителей. Способ, согласно настоящему изобретению, имеет простую последовательность операций и пригоден для промышленного производства.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - структура фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения по настоящему изобретению.

Перечень номеров позиций

1 - оберточная бумага

2 ПЛА-жгут

3 - материал с изменяемым фазовым состоянием

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение станет более понятным из нижеприведенных примеров.

Пример 1: Изготовление фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения Этапы изготовления являются следующими:

А: Приготовление смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием полиэтиленгликоль-400, полиэтиленгликоль-1000, полиэтиленгликоль-1500, воду и стеариновую кислоту смешивают в массовом соотношении 15:22:46:11:6 для получения указанной смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием;

B. Приготовление материалов с изменяемым фазовым состоянием, содержащих ароматические вещества

Экстракт древесного мха смешивают со смесью материалов с изменяемым фазовым состоянием, полученной на этапе А, в массовом соотношении 46:54, после чего полученную смесь добавляют в герметичную водяную ванну, нагревают и растворяют ее при температуре 67°С с помешиванием и поддерживают при температуре 90°С для получения раствора указанного материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество;

C. Изготовление фильтрующих стержней с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества

Раствор материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество, полученный на этапе В, распыляется на ПЛА-жгуты фильтрующих стержней в массовом соотношении 2:7 с помощью распылительного устройства с профилированным соплом и, затем затвердевает и формируется с помощью машины для изготовления фильтрующих стержней с целью получения указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения. Определение сопротивления затяжке было выполнено с помощью стандартного способа определения сопротивлению затяжке, который показывает, что сопротивление затяжке фильтрующего стержня составляет 547 Па, и длина его окружности составляет 24,2 мм.

С помощью стандартного оборудования для изготовления и сборки фильтрующий стержень из ПЛА-жгута, изготавливаемый согласно примеру, соединяется с задним концом обычного сигаретного стержня для получения образца А сигареты. С помощью модифицированного устройства для изготовления и сборки фильтрующий стержень из ПЛА-жгута соединяется с задним концом курительного изделия с нагревом без горения для получения образца А-1 сигареты.

Пример 2: Изготовление фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения

Этапы изготовления являются следующими:

А: Приготовление смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием полиэтиленгликоль-400, полиэтиленгликоль-1000, полиэтиленгликоль-1500, воду и стеариновую кислоту смешивают в массовом соотношении 21:24:39:9:7 для получения указанной смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием;

B. Приготовление материалов с изменяемым фазовым состоянием, содержащих ароматические вещества

Ароматизирующее вещество из мандариновой кожуры и мяты смешивают со смесью материалов с изменяемым фазовым состоянием, полученной на этапе А, в массовом соотношении 53:47, после чего полученную смесь добавляют в герметичную водяную ванну, нагревают и растворяют ее при температуре 72°С с помешиванием и поддерживают при температуре 90°С для получения раствора указанного материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество;

C. Изготовление фильтрующих стержней с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества

Раствор материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество, полученный на этапе В, распыляется на ПЛА-жгуты фильтрующих стержней в массовом соотношении 5:10 с помощью распылительного устройства с профилированным соплом, и затем затвердевает и формируется с помощью машины для изготовления фильтрующих стержней с целью получения указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения. Определение сопротивления затяжке было выполнено с помощью стандартного способа определения сопротивлению затяжке, который показывает, что сопротивление затяжке фильтрующего стержня составляет 834 Па, и длина его окружности составляет 24,2 мм.

С помощью стандартного оборудования для изготовления и сборки фильтрующий стержень из ПЛА-жгута, изготавливаемый согласно примеру, соединяется с задним концом обычного сигаретного стержня для получения образца В сигареты. С помощью модифицированного устройства для изготовления и сборки фильтрующий стержень из ПЛА-жгута соединяется с задним концом курительного изделия с нагревом без горения для получения образца В-1 сигареты.

Пример 3: Изготовление фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения

Этапы изготовления являются следующими:

А: Приготовление смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием полиэтиленгликоль-400, полиэтиле нгликоль-1000, полиэтиленгликоль-1500, воду и стеариновую кислоту смешивают в массовом соотношении 23:14:46:12:5 для получения указанной смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием;

B. Приготовление материалов с изменяемым фазовым состоянием, содержащих ароматические вещества

Приготавливают смесь пропиленгликоля и сорбитола в массовом соотношении 1:2 для получения ароматизирующего вещества, которую затем смешивают со смесью материалов с изменяемым фазовым состоянием, полученной на этапе А, в массовом соотношении 39:61, после чего полученную смесь добавляют в герметичную водяную ванну, нагревают и растворяют ее при температуре 65°С с помешиванием и поддерживают при температуре 90°С для получения раствора указанного материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество;

C. Изготовление фильтрующих стержней с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества

Раствор материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество, полученный на этапе В, распыляется на ПЛА-жгуты фильтрующих стержней в массовом соотношении 10:10 с помощью распылительного устройства с профилированным соплом, и затем затвердевает и формируется с помощью машины для изготовления фильтрующих стержней с целью получения указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения. Определение сопротивления затяжке было выполнено с помощью стандартного способа определения сопротивлению затяжке, который показывает, что сопротивление затяжке фильтрующего стержня составляет 1124 Па, и длина его окружности составляет 24,2 мм.

С помощью стандартного оборудования для изготовления и сборки фильтрующий стержень из ПЛА-жгута, изготавливаемый согласно примеру, соединяется с задним концом обычного сигаретного стержня для получения образца С сигареты. С помощью модифицированного устройства для изготовления и сборки фильтрующий стержень из ПЛА-жгута соединяется с задним концом курительного изделия с нагревом без горения для получения образца С-1 сигареты.

Образцы сигарет, изготовленные согласно примерам 13, используются для имитации курения согласно модели курения сигарет, описанной в национальном стандарте YC/T29-1996, и температура в центре фильтрующего стержня сигареты во время курения измеряется с помощью термопарного датчика температуры k-типа. Результаты приведены в табл.1 и 2.

Данные измерений в табл. 1 и табл. 2 показали, что основной поток дыма табачных изделий, использующих фильтрующие стержни из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке по настоящему изобретению, имел более низкую температуру, чем в контрольном образце. Ротовая полость не испытывала ощущения жжения после добавления определенной пропорциональной части материала с изменяемым фазовым состоянием. Комфорт при курении был приемлемым, и в то же время ароматизирующие вещества высвобождались равномерно, и уменьшение температуры курения было более очевидным с увеличением количества добавленного материала с изменяемым фазовым состоянием. Причина состоит в том, что коэффициент теплопередачи полилактида очень низкий, а физическое теплопоглощение материала с изменяемым фазовым состоянием и удельная теплоемкость воды в материале с изменяемым фазовым состоянием высокие. После такого тройного охлаждения температура основного потока дыма значительно понижается при его прохождении. Чем больше добавляют материала с изменяемым фазовым состоянием, тем более очевидным является эффект охлаждения. В настоящем изобретении функция охлаждения материала с изменяемым фазовым состоянием важнее функции обеспечения приятного запаха.

Группа изобретений относится к фильтрующему стержню из PLA-жгута и способу его изготовления. Способ изготовления фильтрующих стержней из жгута из молочной кислоты с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения включает в себя следующие этапы: А: приготовление смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием, при этом полиэтиленгликоль-400, полиэтиленгликоль-1000, полиэтиленгликоль-1500, воду и стеариновую кислоту смешивают в массовом соотношении 10-30:15-40:10-50:10-20:5-10 для получения указанной смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием; В: приготовление материалов с изменяемым фазовым состоянием, содержащих ароматические вещества, при этом ароматизирующие вещества смешивают со смесью материалов с изменяемым фазовым состоянием, полученной на этапе A, в массовом соотношении 10-70:35-85, после чего полученную смесь добавляют в герметичную водяную ванну, нагревают и растворяют ее при температуре 60-80°C с помешиванием и поддерживают при температуре 90°C для получения раствора указанного материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество; изготовление фильтрующих стержней с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества, при этом раствор материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматические вещества, полученный на этапе B, распыляют на ПЛА-жгуты фильтрующих стержней в массовом соотношении 1-15:8-10 с помощью распылительного устройства с профилированным соплом и затем отверждают и формуют с помощью машины для изготовления фильтрующих стержней для получения указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения. Благодаря сочетанию увеличения количества материалов с изменяемым фазовым состоянием и фильтрующих стержней из PLA-жгута с низким сопротивлением затяжке изобретение улучшает общие вкусовые качества сигареты при курении и сигареты с нагревом без горения за счет тройного охлаждения и в то же время уменьшает температуру курения и повышает комфорт курения для потребителей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления фильтрующих стержней из жгута из молочной кислоты с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения, отличающийся тем, что способ включает в себя следующие этапы:

A: приготовление смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием, при этом полиэтиленгликоль-400, полиэтиленгликоль-1000, полиэтиленгликоль-1500, воду и стеариновую кислоту смешивают в массовом соотношении 10-30:15-40:10-50:10-20:5-10 для получения указанной смеси материалов с изменяемым фазовым состоянием;

B: приготовление материалов с изменяемым фазовым состоянием, содержащих ароматические вещества, при этом ароматизирующие вещества смешивают со смесью материалов с изменяемым фазовым состоянием, полученной на этапе A, в массовом соотношении 10-70:35-85, после чего полученную смесь добавляют в герметичную водяную ванну, нагревают и растворяют ее при температуре 60-80°C с помешиванием и поддерживают при температуре 90°C для получения раствора указанного материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматизирующее вещество;

C: изготовление фильтрующих стержней с замедленным высвобождением ароматизирующего вещества, при этом раствор материала с изменяемым фазовым состоянием, содержащего ароматические вещества, полученный на этапе B, распыляют на ПЛА-жгуты фильтрующих стержней в массовом соотношении 1-15:8-10 с помощью распылительного устройства с профилированным соплом и затем отверждают и формуют с помощью машины для изготовления фильтрующих стержней для получения указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе B указанное ароматизирующее вещество является одним или несколькими ароматизирующими веществами, выбранными из спиртового экстракта, пищевых ароматизирующих веществ или увлажнителей.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанный спиртовой экстракт является одним или несколькими спиртовыми экстрактами, выбранными из сливового экстракта, экстракта древесного мха или экстракта из корня солодки, причем указанное пищевое ароматизирующее вещество является одним или несколькими ароматизирующими веществами, выбранными из таких ароматизирующих веществ, как вино, цветок, фрукты или мята, а указанный увлажнитель является одним или несколькими увлажнителями, выбранными из глицерина, пропиленгликоля или сорбитола.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе C профиль указанного сопла состоит из одной или нескольких линий для подачи материала с изменяемым фазовым состоянием.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанный профиль является линейным, круглым, многоугольным или неправильным профилем.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе B указанное ароматизирующее вещество, содержащееся в материале с изменяемым фазовым состоянием, расположено в центре фильтрующих стержней.

7. Фильтрующий стержень из ПЛА-жгута с низким сопротивлением затяжке для уменьшения температуры курения, изготавливаемый с помощью способа по любому из пп.1-6.

8. Фильтрующий стержень из ПЛА-жгута по п. 7, отличающийся тем, что сопротивление затяжке указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута составляет 300-1200 Па.

9. Фильтрующий стержень из ПЛА-жгута по п. 7, отличающийся тем, что длина окружности указанных фильтрующих стержней из ПЛА-жгута составляет 16,0-25,0 мм.