КОМПОЗИЦИЯ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СИГАРЕТНОЙ БУМАГИ С НИЗКОЙ СПОСОБНОСТЬЮ К ВОСПЛАМЕНЕНИЮ, КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОЙ КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИГАРЕТНОЙ БУМАГИ С НИЗКОЙ СПОСОБНОСТЬЮ К ВОСПЛАМЕНЕНИЮ Российский патент 2022 года по МПК A24D1/00 A24D1/02 A24D1/04 A24C5/00 

[Область техники]

Настоящее описание изобретения относится к композиции покрытия сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению, курительному изделию, изготовленному с использованием этой композиции, и способу изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению.

[Предшествующий уровень техники]

Одной из основных причин пожара являются сигаретные окурки, оставленные без присмотра из-за беспечности курильщиков. В частности, вероятность пожара может резко возрасти в случае, когда люди бросают непотушенные окурки в безлюдных местах, таких как цветники и горы. Соответственно, в табачной промышленности активно проводились исследования сигаретной бумаги с целью снижения горючести сигарет и придания им функции самогашения (так называемая «сигаретная бумага с низкой способностью к воспламенению»), и были предложены различные варианты.

Например, в корейской патентной публикации № 2013-0045157 предлагается способ, в котором на сигаретную бумагу наносят композицию покрытия, содержащую альфа-крахмал для блокирования притока кислорода. Однако период, в течение которого композиция покрытия сохраняет свои исходные свойства, может составлять менее двух месяцев из-за характерных для крахмала свойств старения, а в случае, когда композиция покрытия подвергается воздействию низких температур, старение композиции покрытия может резко ускориться, таким образом, срок годности композиции покрытия может быть еще больше сокращен. Кроме того, когда композицию покрытия сушат при высоких температурах, способность к воспламенению композиции покрытия может возрасти, а сушка композиции при комнатной температуре может затруднить высушивание композиции покрытия, нанесенной на сигаретную бумагу. Далее, изменение вязкости композиции покрытия может быть значительным в динамическом состоянии, например, при вращении, что может привести к снижению производительности и технологичности при нанесении покрытия.

[Раскрытие]

[Техническая проблема]

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на разработку композиции покрытия для сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению, отличающейся увеличенным периодом использования и сроком службы, курительного изделия, содержащего такую композицию, и способа изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на разработку композиции покрытия с пониженной способностью к воспламенению.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на разработку композиции покрытия, позволяющей повысить производительность и технологичность при изготовлении сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению.

Цели настоящего описания изобретения не ограничиваются вышеуказанной задачей и будут в полном объеме очевидны обычным специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение, исходя из приведенного ниже раскрытия.

[Техническое решение]

Композиция покрытия согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения содержит гуммиарабик, этанол, воду и фруктоолигосахарид.

В некоторых вариантах осуществления гуммиарабик может содержаться в количестве от 10 до 30 % масс., этанол может содержаться в количестве от 15 до 30 % масс., а вода может содержаться в количестве от 10 до 40 % масс.

В некоторых вариантах осуществления фруктоолигосахарид может содержаться в количестве от 5 до 35 % масс.

В некоторых вариантах осуществления вязкость композиции покрытия может быть больше или равна 20 сП и меньше 1000 сП.

Композиция покрытия согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения содержит гуммиарабик, этанол, воду и галактоолигосахарид.

В некоторых вариантах осуществления гуммиарабик может содержаться в количестве от 10 до 30 % масс., этанол может содержаться в количестве от 15 до 30 % масс., вода может содержаться в количестве от 10 до 40 % масс., а галактоолигосахарид может содержаться в количестве от 5 до 35 % масс.

Сигаретная бумага с низкой способностью к воспламенению в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего описания изобретения может содержать один или несколько элементов покрытия, образованных композицией покрытия.

Способ изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения предусматривает подготовку композиции покрытия, содержащей фруктоолигосахарид или галактоолигосахарид, нанесение композиции покрытия на определенную область сигаретной бумаги, а также нагревание и сушку сигаретной бумаги с нанесенной композицией покрытия для образования элемента покрытия, с целью изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению.

Курительное изделие в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения содержит элемент курительного материала, содержащий сигаретную бумагу, имеющую один или несколько элементов покрытия, образованных с использованием композиции покрытия с фруктоолигосахаридом или галактоолигосахаридом в составе, курительный материал, завернутый в сигаретную бумагу, и фильтрующий элемент.

В некоторых вариантах осуществления элемент покрытия может содержать первый элемент покрытия и второй элемент покрытия, элемент курительного материала может содержать первый сегмент, расположенный на заранее определенном расстоянии от конечной части, прилегающей к фильтрующему элементу между обеими конечными частями элемента курительного материала, и второй сегмент, расположенный на большем расстоянии, чем первый сегмент, причем первый элемент покрытия может быть выполнен в области сигаретной бумаги, соответствующей первому сегменту, а второй элемент покрытия может быть выполнен в области сигаретной бумаги, соответствующей второму сегменту. В данном случае количество композиции покрытия, входящее в состав первого элемента покрытия, может превышать количество композиции покрытия, входящее в состав второго элемента покрытия.

[Полезные эффекты изобретения]

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, срок использования и срок службы композиции покрытия сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению могут быть увеличены, а также может быть увеличен период, в течение которого сохраняется вязкость композиции покрытия бумаги с низкой способностью к воспламенению при комнатной и при низкой температуре. Кроме того, поскольку уровень поддержания динамической вязкости композиции покрытия бумаги с низкой способностью к воспламенению может быть повышен, а количество покрытия при нанесении покрытия на сигаретную бумагу можно поддерживать на постоянном уровне, то и производительность и технологичность может быть улучшена.

Кроме того, поскольку возможна сушка при комнатной температуре, можно сократить затраты на изготовление и длительность изготовления.

Далее, поскольку фруктоолигосахариды или галактоолигосахариды блокируют даже мелкие поры в сигаретной бумаге, способность к воспламенению композиции покрытия может быть значительно снижена.

Преимущества в соответствии с технической идеей настоящего описания изобретения не ограничиваются вышеуказанными полезными эффектами, а другие неупомянутые полезные эффекты будут в полном объеме очевидны обычным специалистам в области техники, исходя из приведенного ниже раскрытия.

[Описание чертежей]

На ФИГ. 1 представлен вид в аксонометрии курительного изделия в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 и 3 представлен вид в разрезе курительного изделия в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 4 и 5 представлены примерные блок-схемы, иллюстрирующие способ изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 6 и 7 представлены результаты измерения адгезивной силы в соответствии с экспериментальным примером 3.

На ФИГ. 8 представлены результаты органолептической оценки в соответствии с экспериментальным примером 7.

[Принцип изобретения]

Примерные варианты осуществления изобретения настоящего изобретения будут подробно раскрыты ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Преимущества и признаки настоящего описания изобретения и способ их реализации следуют из подробного раскрытия вариантов осуществления, раскрытых ниже, со ссылкой на сопроводительные чертежи. Тем не менее, техническая идея настоящего описания изобретения не ограничивается перечисленными ниже вариантами осуществления и может быть реализована в различных иных формах. Варианты осуществления дополняют техническую идею настоящего описания изобретения и приведены для полного информирования специалистов в области техники, к которой относится настоящее описание изобретения, об объеме защиты настоящего описания изобретения. Техническая идея настоящего описания изобретения определяется только объёмом притязаний формулы изобретения.

При присвоении номеров компонентам каждого чертежа следует отметить, что одним и тем же компонентам присваиваются, насколько это возможно, одни и те же номера, даже если компоненты показаны на разных чертежах. Кроме того, в настоящем описании изобретения, если подробное описание известной связанной конфигурации или функции рассматривается как потенциально затрудняющие понимание сути настоящего изобретения, то такое подробное описание опускается.

Если не указано иное, все термины (включая технические или научные), используемые в настоящем документе, имеют значение, обычно используемое специалистами в области техники, к которой относится данное раскрытие. Термины, определения которых даны в общепринятых словарях, не должны толковаться в идеализированном или чрезмерно формализованном смысле, если только на это не дано явных указаний в настоящем документе. Термины, используемые в настоящем описании, предназначены для описания вариантов осуществления изобретения и не ограничивают настоящее описание изобретения. В настоящем описании единственное число равнозначно множественному числу, если контекст явно не указывает на иное.

Кроме того, при описании компонентов настоящего описания изобретения могут использоваться такие термины, как первый, второй, A, B, (a), (b). Такие термины используются только для различения компонентов, а сущность, порядок, последовательность или тому подобное для соответствующего компонента терминами не ограничиваются. Если определенный компонент описывается как «подключенный», «соединенный» или «связанный» с другим компонентом, следует понимать, что, хотя компонент может быть напрямую подключен или связан с другим компонентом, тем не менее, между двумя компонентами также может быть «подключен», «соединен» или «связан» другой компонент.

Термины «содержит» и/или «содержащий», используемые в настоящем документе, не исключают возможности наличия или добавления одного или нескольких компонентов, этапов, операций и/или устройств, отличающихся от упомянутых выше.

Ниже будут уточнены некоторые термины, используемые в описании изобретения.

В описании изобретения «курительное изделие» может относиться к любому продукту, пригодному для курения, или к любому продукту, который может обеспечить курительные ощущения, независимо от того, основан ли продукт на табаке, производных табачных изделиях, экспандированном табаке, восстановленном табаке или заменителях табака. Например, к курительным изделиям могут относится продукты, пригодные для курения, такие как сигарета, сигара, сигарилла.

В описании изобретения термин «курительный материал» может относиться к любому материалу, который может быть использован в курительных изделиях. Например, курительный материал может содержать табачный материал.

В описании изобретения под выражениями «выше» (по направлению потока) или «в направлении вверх» (по потоку) понимают направление в сторону от полости рта курильщика, курящего курительное изделие, а под выражениями «ниже» или «в направлении вниз» — направление к полости рта курильщика. Термины «выше» и «ниже» могут использоваться для описания относительных мест расположения компонентов, составляющих курительное изделие. Например, в курительном изделии 1, показанном на ФИГ. 1, элемент 10 курительного материала располагается выше фильтрующего элемента 20, а фильтрующий элемент 20 располагается ниже элемента 10 курительного материала.

В описании изобретения «продольное направление» может относиться к направлению, соответствующему продольной оси курительного изделия.

Ниже подробно раскрыты различные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На ФИГ. 1 представлен вид в аксонометрии курительного изделия 1 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, а на ФИГ. 2 и 3 показаны виды в разрезе курительного изделия 1. Ниже описывается курительное изделие 1 со ссылкой на ФИГ. 1-3.

Курительное изделие 1 может содержать элемент 10 курительного материала, который горит под действием огня, и фильтрующий элемент 20, выполненный с возможностью фильтрации дыма и/или аэрозоля. При этом только компоненты, связанные с вариантом осуществления настоящего описания, показаны на ФИГ. 1-3. Таким образом, специалистам в области техники, к которой относится настоящее описание изобретения, должно быть понятно, что в курительное изделие 1 могут также входить компоненты общего назначения, отличные от компонентов, показанных на ФИГ. 1-3.

Элемент 10 курительного материала и фильтрующий элемент 20 могут быть соединены ободковой бумагой 29. Окружность курительного изделия 1 может составлять, в частности, примерно от 5 до 30 мм. В некоторых вариантах осуществления фильтрующий элемент 20 может отсутствовать.

Элемент 10 курительного материала может содержать курительный материал 11 и сигаретную бумагу 19, обернутую вокруг курительного материала 11. Курительный материал 11 может содержать различные виды материалов, которые генерируют дым и/или аэрозоль или используются для курения. Курильщик может генерировать дым и/или аэрозоль через курительное изделие 1, а генерируемый дым и/или аэрозоль могут попадать в полость рта курильщика через фильтрующий элемент 20.

Например, курительный материал 11 может содержать табачный материал. Например, табачный материал может содержать кусочки табачных листьев, стеблей табака и материалов, полученных при обработке листьев и стеблей. В качестве более конкретного примера можно привести табачный материал, который может содержать измельченный табачный лист, измельченный восстановленный табак, экспандированный измельченный табак, экспандированные табачные жилки, восстановленные табачные листья, и тому подобное.

В некоторых вариантах осуществления курительный материал 11 может также содержать добавку, такую как увлажняющий агент, ароматизатор и/или органическая кислота. Например, увлажняющий агент может содержать по меньшей мере одно из следующих веществ: глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, дипропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и олеиловый спирт. Увлажняющий агент может поддерживать влажность в табачном материале на оптимальном уровне и таким образом смягчать вкус и создавать большое количество пара. Также ароматизатор может содержать, например, солодку, сахарозу, фруктозу, сироп, заменитель сахара, какао, лаванду, корицу, кардамон, сельдерей, пажитник, каскариллу, сандаловое дерево, бергамот, герань, медовую эссенцию, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, мятное масло, корицу, тмин, коньяк, жасмин, ромашку, ментол, корицу, иланг-иланг, шалфей, мяту, имбирь, кориандр, экстракт гвоздики (или гвоздичный материал), кофе и др.

Далее в состав фильтрующего элемента 20 может входить фильтр 21 и оберточная бумага 28 фильтра, обернутая вокруг фильтра 21. Фильтрующий элемент 20 может содержать один или несколько фильтров. Например, как показано на ФИГ. 2, фильтрующий элемент 20 может содержать один фильтр 21. Фильтр 21 может быть изготовлен из ацетатного волокна, бумаги или других подобных средств. В другом примере, как показано на ФИГ. 3, фильтрующий элемент 20 может быть выполнен с многослойным фильтром, содержащим два или более фильтров 22 и 23. Кроме того, фильтрующий элемент 20 может также содержать три или более фильтров.

Фильтрующий элемент 20 может содержать адсорбент, ароматизатор или другие подобные материалы. Например, адсорбент может представлять собой активированный уголь или подобный материал, а ароматизатор – растительный или подобный материал. Однако настоящее раскрытие изобретения этим не ограничено. В многослойном фильтре один или несколько фильтров могут содержать, как минимум, адсорбент или ароматизатор. Например, как показано на ФИГ. 3, первый фильтр 22 и / или второй фильтр 23 может содержать, как минимум, адсорбент или ароматизатор.

В некоторых вариантах осуществления фильтрующий элемент 20 может также содержать полость между первым фильтром 22 и вторым фильтром 23. В таком случае капсула с ароматизатором может быть расположена в полости. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления в качестве ароматизатора могут использоваться пористые ароматизирующие гранулы, изготовленные в виде отвержденных гранул. Пористые ароматизирующие гранулы могут подавлять волатильность ароматического материала и, таким образом, улучшить свойства сохранения вкуса.

Далее, сигаретная бумага 19 может содержать один или несколько элементов 18-1 и 18-2 покрытия. На элементы 18-1 и 18-2 покрытия можно нанести заранее определенную композицию покрытия, снижающую пористость сигаретной бумаги 19. Соответственно, когда сгорание курительного изделия 1 достигнет элементов 18-1 и 18-2 покрытия, количество кислорода, поступающего в элемент 10 курительного материала, может уменьшиться и курительное изделие 1 может самостоятельно погаснуть. В дальнейшем для удобства описания, ссылочный номер 18 будет использоваться для обозначения любого из элементов 18-1 или 18-2 покрытия, или для обозначения элементов 18-1 и 18-2 покрытия в совокупности.

Как показано на ФИГ. 1, элемент 18 покрытия может иметь форму полосы, но объем охраны настоящего изобретения не ограничивается этим вариантом, и форма элемента 18 покрытия в разных вариантах осуществления изобретения может изменяться. Кроме того, количество элементов 18 покрытия, а также их толщина и форма могут быть изменены различным образом, кроме того, интервалы, через которые размещены элементы 18 покрытия, также могут быть изменены различным образом.

Например, композиция покрытия может быть нанесена на сигаретную бумагу 19 с пористостью от 10 CU до примерно 100 CU, и в курительном изделии 1 могут быть расположены два элемента 18-1 и 18-2 покрытия между точкой, которая находится на расстоянии 15 мм от конца элемента 10 курительного материала, и точкой, которая находится на расстоянии 5 мм от фильтрующего элемента 20. Интервал между элементами 18-1 и 18-2 покрытия может быть установлен равным от 5 мм до 10 мм.

Кроме того, например, пористость сигаретной бумаги 19 может составлять от 10 CU до примерно 100 CU, а пористость элемента 18 покрытия – от 3 CU до примерно 20 CU. Толщина основы сигаретной бумаги 19 может составлять от 30 мкм до 100 мкм, а плотность основы может составлять от 15 г/м² до 80 г/м². Толщина элемента 18 покрытия может быть меньше или равна примерно 5 мкм, а плотность элемента 18 покрытия может быть меньше или равна примерно 15 г/м². Отношение массы композиции покрытия к суммарной массе сигаретной бумаги 19 и композиции покрытия может быть меньше или равно примерно 40 % масс.

Кроме того, например, если элемент 18 покрытия имеет форму полосы, масса композиции покрытия на одну полосу может быть меньше или равна примерно 2,5 мг.

Также, для примера, как показано на ФИГ. 1 - 3, сигаретная бумага 19 может содержать два или более элементов 18-1 и 18-2 покрытия. В качестве более конкретного примера, первый элемент 18-1 покрытия может быть сформирован в области сигаретной бумаги, которая соответствует первому сегменту элемента 10 курительного материала, а второй элемент 18-2 покрытия может быть сформирован в области сигаретной бумаги, которая соответствует второму сегменту элемента 10 курительного материала. В данном случае первый сегмент представляет собой сегмент, расположенный на заранее определенном расстоянии от конечной части, прилегающей к фильтрующему элементу 20 (то есть, расположенной ниже конечной части), между обеими конечными частями элемента 10 курительного материала и может являться сегментом, достигаемым в конце курения. Кроме того, второй сегмент является сегментом, расположенным на большем расстоянии от конечной части, прилегающей к фильтрующему элементу 20, чем первый сегмент, и может являться сегментом для курения, в котором сгорает курительный материал. В таком случае второй элемент 18-2 покрытия может способствовать снижению риска пожара, если курительное изделие 1, которое сгорело лишь частично, останется без присмотра, а первый элемент 18-1 покрытия может гарантировать самогашение после прекращения курения. Тем не менее, в некоторых случаях второй элемент 18-2 покрытия может блокировать поры сигаретной бумаги 19 во время курения и ухудшать горючесть и вкус табака.

Для решения этой проблемы в некоторых вариантах осуществления изобретения в настоящем описании изобретения, по крайней мере один из параметров, включающих плотность, толщину и размер первого элемента 18-1 покрытия и второго элемента 18-2 покрытия, количество элементов 18-1 и 18-2 покрытия, а также количество и вязкость композиции покрытия, могут отличаться от соответствующих параметров первого элемента 18-1 покрытия и второго элемента 18-2 покрытия. Например, второй элемент 18-2 покрытия может иметь меньшую плотность, меньшую толщину или меньший размер, чем первый элемент 18-1 покрытия. Точнее говоря, плотность первого элемента 18-1 покрытия может составлять от 2,6 г/м² до примерно 5,5 г/м², а плотность второго элемента 18-2 покрытия – от 0,5 г/м² до 2,5 г/м². В данном случае плотность элемента 18 покрытия является плотностью только слоя покрытия, образуемого при нанесении композиции покрытия, и может относиться к значению, которое соответствует разности между плотностью слоя покрытия и основы и плотностью основы без слоя покрытия. В другом примере количество вторых элементов 18-2 покрытия (например, количество полос) может быть меньше количества первых элементов 18-1 покрытия, или количество композиции покрытия на втором элементе 18-2 покрытия может быть меньше количества композиции покрытия на первом элементе 18-1 покрытия. В следующем примере вязкость композиции покрытия, входящей в состав второго элемента 18-2 покрытия, может быть ниже вязкости композиции покрытия, входящей в состав первого элемента 18-1 покрытия. Это связано с тем, что эффект блокирования пор может быть ослаблен при снижении вязкости композиции покрытия.

В качестве альтернативы можно нанести улучшитель сгорания на область сигаретной бумаги, в которой сформирован второй элемент 18-2 покрытия, или на область сигаретной бумаги, соответствующую второму сегменту. Это позволит предотвратить снижение горючести вблизи второго элемента 18-2 покрытия. Улучшитель сгорания может представлять собой соли щелочных металлов, соли редкоземельных металлов или их смеси, а также, в частности, соли карбоновой кислоты, ацетаты, цитраты, малеаты, лактаты, тартраты, карбонаты, формиаты, пропионаты, гликоли, фумараты, оксалаты, малонаты, сукцинаты, нитраты, фосфаты или смесь вышеперечисленных веществ с цитратом калия, цитратом натрия, сукцинатом калия, сукцинатом натрия, или их смеси. При этом примеры улучшителей сгорания не ограничиваются перечисленным.

Согласно описанному выше варианту осуществления, повышение способности к воспламенению второго элемента 18-2 покрытия позволяет обеспечить горючесть и вкус табака во время курения. Кроме того, благодаря снижению способности к воспламенению первого элемента 18-1 покрытия можно гарантировать самогашение после окончания курения.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления в позиции, близкой к фильтрующему элементу 20, могут быть добавлены звукогенерирующие материалы. Например, звукогенерирующие материалы могут быть добавлены внутрь элемента 10 курительного материала, к сигаретной бумаге 19 или к первому элементу 18-1 покрытия, находящемуся рядом с фильтрующим элементом 20. Звукогенерирующие материалы могут представлять собой материал, генерирующий звук при горении, например, гвоздичный и полисахаридный материал. Полисахаридный материал также может содержать, например, крахмал. В результате длительных исследований авторы настоящего описания изобретения обнаружили, что полисахаридный материал является звукогенерирующим материалом. Точнее говоря, авторы изобретения обнаружили, что горящий полисахаридный материал, плотность или размер кристалла которого больше или равна определенному значению, генерирует звук в процессе разрушения структуры кристалла. Поскольку полисахаридный материал, такой как крахмал, проверен на безопасность, полисахаридный материал выгоден своей неограниченной применимостью в курительных изделиях. Полисахаридный материал может быть обработан в виде частиц, листа, трехмерного объекта или подобного материала, а затем добавлен в элемент 10 курительного материала, но настоящее описание изобретения не ограничивается этим вариантом. Согласно варианту осуществления звук, генерируемый в момент окончания курения, позволяет уведомлять курильщика о времени окончания курения. Кроме того, даже если курительное изделие 1 будет небрежно отброшено, можно снизить риск пожара, так как звук привлекает внимание находящихся рядом пользователей.

Курительное изделие 1 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, описано выше со ссылкой на ФИГ. 1-3. Далее будет описан способ подготовки композиции покрытия, используемой в курительном изделии 1, и способ изготовления сигаретной бумаги 19 с низкой способностью к воспламенению с использованием композиции покрытия.

Композиция покрытия согласно некоторым вариантам осуществления изобретения может содержать гуммиарабик, этанол, воду и фруктоолигосахарид.

Композиция покрытия согласно некоторым другим вариантам осуществления изобретения может содержать гуммиарабик, этанол, воду и галактоолигосахарид.

Композиция покрытия согласно следующим вариантам осуществления изобретения может содержать гуммиарабик, этанол, воду, фруктоолигосахарид и галактоолигосахарид. Ниже будут описаны все компоненты, входящие в композицию покрытия.

Гуммиарабик можно приготовить путем высушивания и обессоливания живицы акации аравийской. Гуммиарабик может блокировать поры, имеющиеся в сигаретной бумаге 19, перекрывая подачу кислорода и снижая способность композиции покрытия к воспламенению.

Гуммиарабик может обладать относительно низкой вязкостью даже в высоких концентрациях, что облегчает контроль концентрации гуммиарабика в состоянии, в котором гуммиарабик обладает низкой вязкостью. Таким образом, можно получить композицию покрытия, характеризующуюся низкой вязкостью и высокой концентрацией, а интенсивность сгорания можно легко контролировать, контролируя концентрацию покрытия в композиции покрытия.

Поскольку гуммиарабик может иметь высокую растворимость в воде, можно улучшить дисперсионную стабильность композиции покрытия, что позволяет сформировать элемент 18 покрытия с равномерным составом и концентрацией. Кроме того, поскольку композиция покрытия, включая гуммиарабик, высыхает быстрее при высоких температурах, чем обычная композиция покрытия, можно повысить технологичность процесса нанесения покрытия.

Гуммиарабик может замедлять старение, что позволяет увеличить период использования, период хранения, период поддержания вязкости или срок службы композиции покрытия, содержащей гуммиарабик, по сравнению с обычной композицией покрытия, содержащей альфа-крахмал. Кроме того, можно улучшить коэффициент поддержания динамической вязкости в динамической ситуации, в которой работает ролик нанесения покрытия, и значительно снизить изменение вязкости, возможное при низкой температуре окружающей среды порядка 2 °C.

Кроме того, поскольку гуммиарабик обладает превосходной теплостойкостью, эффективность гуммиарабика может поддерживаться даже в условиях высокой температуры, и можно уменьшить связанный с процессом сушки посторонний привкус во время горения.

В некоторых вариантах осуществления в общей композиции покрытия гуммиарабик может содержаться в количестве от 10 до примерно 30 % масс.. В этом диапазоне можно повысить дисперсионную стабильность композиции покрытия, скорость сушки, улучшить технологичность процесса нанесения покрытия, значительно продлить период сохранения низкой вязкости, значительно улучшить коэффициент поддержания вязкости, и уменьшить старение таким образом, чтобы продлить срок службы.

Кроме того, фруктоолигосахарид может блокировать поры в сигаретной бумаге 19, перекрывая подачу кислорода, то есть подобно гуммиарабику фруктоолигосахарид может снизить способность композиции покрытия к воспламенению. Так как средний размер фруктоолигосахарида меньше, чем у гуммиарабика, фруктоолигосахарид может блокировать мелкие поры относительно малого диаметра или размера, снижая способность композиции покрытия к воспламенению. Далее, благодаря небольшой молекулярной массе, фруктоолигосахарид влияет на улучшение дисперсности композиции покрытия. Таким образом, поскольку композицию покрытия можно равномерно наносить на сигаретную бумагу 19, можно улучшить технологичность процесса нанесения покрытия и ускорить изготовление.

Кроме того, фруктоолигосахарид может эффективно замедлять старение гуммиарабика и композиции покрытия. Таким образом, по сравнению с обычной композицией покрытия, содержащей альфа-крахмал, можно продлить период поддержания вязкости, улучшить коэффициент поддержания вязкости и свести к минимуму изменение вязкости, даже если композиция покрытия находится под воздействием низкой температуры порядка 2 °C.

Кроме того, фруктоолигосахарид может быть растворен в этаноле, и в случае использования фруктоолигосахарида вместе с этанолом вязкость композиции покрытия может быть снижена, а сила связывания компонентов композиции покрытия – увеличена.

Кроме того, композиция покрытия с фруктоолигосахаридом может высыхать при высоких температурах быстрее, чем обычная композиция покрытия. Следовательно, композиция покрытия согласно варианту осуществления изобретения может улучшить технологичность процесса нанесения покрытия.

В некоторых вариантах осуществления фруктоолигосахарид может содержаться в количестве от 5 до примерно 35 % масс. от общей композиции покрытия. В этом диапазоне период поддержания низкой вязкости может быть значительно увеличен, коэффициент поддержания вязкости может быть значительно улучшен, явление старения может быть значительно снижено в результате чего срок службы будет продлен, а технологичность процесса нанесения покрытия может быть улучшена.

Галактоолигосахарид может содержаться в количестве (% масс.), аналогичном количеству фруктоолигосахарида, и может обеспечить эффекты, аналогичные фруктоолигосахариду. Для исключения дублирования описание галактоолигосахарида будет опущено.

Кроме того, этанол может увеличить содержание твердых материалов в композиции покрытия, и содержание этанола можно контролировать для управления вязкостью композиции покрытия.

Кроме того, этанол может снижать поверхностное натяжение композиции покрытия, улучшая сродство между роликом нанесения покрытия и композицией покрытия во время нанесения покрытия. Таким образом, поскольку количество покрытия может быть увеличено и поддерживаться на постоянном уровне, можно улучшить качество покрытия и снизить способность к воспламенению.

Кроме того, этанол может улучшить сушку композиции покрытия и увеличить скорость сушки при высоких температурах. Это позволяет повысить технологичность процесса нанесения покрытия и предотвратить явление, при котором в сигаретную бумагу впитывается вода, что приводит к уменьшению прочности.

В некоторых вариантах осуществления этанол может содержаться в количестве от 15 до примерно 30 % масс. от общей композиции покрытия. В этом диапазоне вязкость композиции покрытия может поддерживаться надлежащим образом, а технологичность процесса нанесения покрытия может быть дополнительно улучшена, что позволит повысить производительность изготовления курительных изделий и дополнительно снизить способность к воспламенению курительных изделий.

Далее, для контроля концентрации других компонентов в композиции покрытия или для контроля концентрации композиции покрытия может использоваться вода. Кроме того, вода может повысить впитываемость композиции покрытия в сигаретную бумагу 19.

В некоторых вариантах осуществления вода может быть использована в количестве от 10 до примерно 40 % масс. от общей композиции покрытия. В этом диапазоне можно дополнительно облегчить контроль концентрации и вязкости композиции покрытия.

Различные эффекты композиции покрытия могут быть выражены значительно сильнее, когда все компоненты композиции покрытия смешаны, по сравнению с присутствием каждого из компонентов по отдельности. Описанные выше эффекты могут возникать благодаря сочетанию компонентов, которое также может приводить к синергетическому эффекту.

Композиция покрытия сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению в некоторых вариантах осуществления может содержать примерно от 10 до 30 % масс. гуммиарабика, примерно от 5 до 35 % масс. фруктоолигосахарида (или галактоолигосахарида), примерно от 15 до 30 % масс. этанола и примерно от 10 до 40 % масс. воды. В этих диапазонах период использования и срок службы композиции покрытия могут быть дополнительно увеличены, а период поддержания вязкости композиции покрытия при комнатной температуре (около 25 °C) и низкой температуре (около 2 °C) может быть значительно увеличен. Кроме того, можно дополнительно улучшить коэффициент поддержания динамической вязкости, который отражает коэффициент поддержания вязкости композиции покрытия при вращении композиции покрытия с заданной частотой за счет вращения вала. Кроме того, в пределах перечисленных выше диапазонов при нанесении покрытия на сигаретную бумагу можно увеличить количество композиции покрытия, наносимой на сигаретную бумагу с низкой способностью к воспламенению, равномерно наносить композицию покрытия и улучшить параметры сушки для улучшения качества покрытия.

В некоторых вариантах осуществления, композиция покрытия может дополнительно содержать одно или несколько из следующих веществ: лимонная кислота, винная кислота, молочная кислота, яблочная кислота, аскорбиновая кислота. Эти материалы могут препятствовать порче и ухудшению композиции покрытия, продлевая срок службы или срок хранения композиции покрытия.

В некоторых вариантах осуществления композиция покрытия может также содержать одно или несколько из следующих веществ: бензоат натрия, сорбат натрия, экстракт семян грейпфрута и экстракт корицы. Эти материалы могут препятствовать порче и ухудшению композиции покрытия, продлевая срок службы или срок хранения композиции покрытия. Кроме того, при использовании этих материалов вместе с лимонной кислотой, винной кислотой, молочной кислотой, яблочной кислотой, аскорбиновой кислотой, или аналогичными веществами, как было указано выше, можно увеличить срок службы композиции покрытия.

В некоторых вариантах осуществления композиция покрытия может также содержать одно или несколько из следующих веществ: ксантановая камедь, гуаровая камедь, амилопектин и эфир крахмала. Ксантановая камедь, гуаровая камедь, амилопектин, эфир крахмала и т.п. могут помочь снизить вязкость композиции покрытия и улучшить дисперсность компонентов композиции покрытия для продления периода использования композиции покрытия.

Поскольку поры в сигаретной бумаге 19 заполнены композицией покрытия, достаточно низкая вязкость композиции покрытия может ухудшать оптические свойства сигаретной бумаги 19 и повышать способность сигаретной бумаги 19 к воспламенению. Поэтому необходимо правильно контролировать вязкость композиции покрытия, предпочтительно, таким образом, чтобы вязкость композиции покрытия сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению в соответствии с вариантом осуществления была выше или равна примерно 20 сП и ниже примерно 1000 сП. Это связано с тем, что при вязкости композиции покрытия ниже 20 сП белизна и непрозрачность сигаретной бумаги 19 могут уменьшиться, скорость проникновения композиции покрытия в сигаретную бумагу может увеличиться (может увеличиться коэффициент диффузии), вследствие чего количество гуммиарабика и фруктоолигосахарида, остающихся на поверхности сигаретной бумаги, может уменьшиться, следствием чего может стать ухудшение способности к блокировке пор или повышение способность к воспламенению. Еще одна причина заключается в том, что при вязкости композиции покрытия ниже 20 сП может значительно снизиться коэффициент поддержания динамической вязкости композиции покрытия.

В этом случае, в зависимости от коэффициента поддержания динамической вязкости, композицию покрытия можно наносить на сигаретную бумагу 19 с помощью вращающегося устройства, например, ролика нанесения покрытия. В случае изменения вязкости композиции покрытия в динамических условиях, например при увеличении частоты вращения композиции покрытия, элемент 18 покрытия может формироваться с неравномерной концентрацией, что приведет к повышению способности к воспламенению и может снизить технологичность процесса нанесения покрытия. Поэтому для обеспечения стабильности нанесения покрытия необходимо минимизировать изменение вязкости композиции покрытия в динамическом состоянии.

Даже при слишком высокой вязкости композиции покрытия возможно снижение коэффициента поддержания динамической вязкости. Например, если вязкость композиции покрытия выше или равна примерно 1000 сП, то коэффициент поддержания динамической вязкости композиции покрытия может значительно снизиться, и, таким образом, элемент 18 покрытия может формироваться с неоднородной формой и концентрацией, а производительность процесса нанесения покрытия может снизиться.

Если вязкость композиции покрытия должна быть больше или равна примерно 20 сП и меньше примерно 1000 сП, коэффициент поддержания динамической вязкости при увеличении частоты вращения композиции покрытия с 20 об/мин до 100 об/мин может быть выше или равен примерно 84%, а коэффициент диффузии при увеличении частоты вращения композиции покрытия с 20 об/мин до 100 об/мин может быть меньше или равен 0,15. В этих диапазонах процесс нанесения композиции покрытия может выполняться стабильно, количество композиции покрытия, наносимого на сигаретную бумагу 19, может увеличиться, а количество покрытия может поддерживаться на постоянном уровне.

Между тем, сигаретная бумага обладает свойством уменьшения прочности при контакте с водой. Поэтому после нанесения на сигаретную бумагу обычной композиции покрытия для удаления влаги используют сушильное оборудование. В данном случае процесс сушки в основном может быть выполнен при высокой температуре, равной или превышающей примерно 200 °C, что может привести к повышению затрат и времени на изготовление курительных изделий; кроме того, композиция покрытия может ухудшиться, например, может повыситься способность к воспламенению композиции покрытия. Кроме того, обычную композицию покрытия нельзя сушить при комнатной температуре (около 25 °C).

С другой стороны, в случае композиции покрытия согласно варианту осуществления изобретения, благодаря ее отличной способности к сушке, скорость сушки при высоких температурах может быть выше скорости сушки обычной композиции покрытия. Кроме того, в отличие от обычной композиции покрытия, композицию покрытия согласно варианту осуществления изобретения можно сушить даже при комнатной температуре. Поэтому не требуется отдельного сушильного оборудования, расходы и время на изготовление курительных изделий могут быть снижены, а свойства композиции покрытия могут сохраняться неизменными.

Ниже описан способ изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего описания изобретения со ссылкой на ФИГ. 4 и 5.

На ФИГ. 4 представлена примерная блок-схема, иллюстрирующую способ изготовления.

Как показано на ФИГ. 4, способ изготовления согласно варианту осуществления может начинаться с подготовки композиции покрытия (S100). Подробный процесс подготовки композиции покрытия (S100) показан на ФИГ. 5.

Как показано на ФИГ. 5, подготовка композиции покрытия (S100) может содержать этап взвешивания (S110) и этапы смешивания (S120 - S150).

На этапе взвешивания (S110) может быть измерена масса каждого компонента, входящего в состав композиции покрытия. Здесь вязкость композиции покрытия может быть увеличена в той степени, в какой масса смеси гуммиарабика, фруктоолигосахарида и этанола больше массы воды. Кроме того, чтобы при использовании композиции покрытия с низкой способностью к воспламенению одновременно обеспечить низкую способность к воспламенению и повысить производительность, включая способность к сушке, может быть очень важным соотношение масс компонентов композиции покрытия - гуммиарабика, фруктоолигосахарида, этанола, воды и т.д.

На этапах смешивания (S120 - S150) компоненты могут быть смешаны в заданном соотношении. Этапы смешивания (S120 - S150) могут включать в себя этапы первичного диспергирования S120 и S130, а также этапы вторичного диспергирования S140 и S150. Далее подробно описывается процесс каждого этапа диспергирования.

Основные этапы S120 и S130 диспергирования могут предусматривать диспергирование фруктоолигосахарида (S120) и диспергирование гуммиарабика (S130).

На этапе S120 может быть выполнено диспергирование фруктоолигосахарида в воде. То есть, вода может использоваться в качестве дисперсионной среды. Температура воды может поддерживаться в диапазоне примерно от 25 °C до 35 °C, обеспечивающем качественное диспергирование фруктоолигосахарида. Однако объем настоящего изобретения не ограничен этим вариантом.

Точнее говоря, фруктоолигосахарид может быть подмешан во вращающуюся воду, являющуюся дисперсионной средой. Скорость диспергирования может составлять от 10 г/л/мин до 20 г/л/мин, а частота вращения дисперсионной среды может составлять от 17 000 до 20 000 об/мин. В этих диапазонах фруктоолигосахарид может равномерно распределяться в дисперсионной среде.

На этапе S130, при вращении композиции (дисперсионной среды), прошедшей этап S120, в нее может быть подан гуммиарабик. Скорость диспергирования может составлять от 10 г/л/мин до 20 г/л/мин, а частота вращения композиции может составлять от 17 000 до 20 000 об/мин. В этих диапазонах гуммиарабик может равномерно распределяться в композиции.

Далее, дополнительные этапы диспергирования S140 и S150 могут включать в себя диспергирование этанола (S140) и гомогенизацию (S150).

На этапе S140 в дисперсионной среде, прошедшей этапы первичного диспергирования S120 и S130, может быть диспергирован этанол. Температура этанола может поддерживаться в диапазоне от 25 °C до 35 °C, обеспечивающем качественное диспергирование этанола. Однако объем настоящего изобретения не ограничен этим вариантом.

На этапе S150 композиция покрытия может быть гомогенизирована. Этот этап может содержать этап первичной гомогенизации и этап вторичной гомогенизации.

На основном этапе гомогенизации композицию покрытия вращают с частотой от 250 до 350 об/мин за счет использования такого оборудования, как мешалка с двойной крестовиной, позволяющей получить равномерную вязкость по всей композиции. В пределах вышеуказанного диапазона гуммиарабик и фруктоолигосахарид могут равномерно распределяться в дисперсионной среде, а вязкость композиции может быть равномерной. В этом случае вследствие вращения температура композиции может возрасти.

На вторичном этапе гомогенизации температуру композиции, прошедшей этап первичной гомогенизации, снижают до значения ниже или равного примерно 40 °C, и композицию вращают с частотой примерно от 150 до 250 об/мин с помощью такого оборудования, как смеситель-гомогенизатор. В пределах вышеуказанных диапазонов гуммиарабик и фруктоолигосахарид могут равномерно распределяться в дисперсионной среде, а вязкость композиции может быть равномерной.

Описание продолжается со ссылкой на ФИГ. 4.

Затем можно выполнить этап нанесения композиции покрытия на определенную область сигаретной бумаги (S200). Например, сигаретную бумагу, свернутую в рулон, можно подавать в устройство для нанесения покрытия через ролик, и покрытие может наноситься на сигаретную бумагу посредством ролика.

Затем можно выполнить этап нагрева и сушки сигаретной бумаги, покрытой композицией покрытия, чтобы сформировать элемент 18 покрытия (S300). Например, сигаретную бумагу, на которой наносится композиция покрытия, можно нагреть и высушить, чтобы сформировать элемент 18 покрытия в виде полосы. Нагрев можно выполнять с помощью отдельного нагревательного устройства.

Как описано выше, количество элементов 18 покрытия, а также толщина и форма элементов 18 покрытия могут быть изменены различным образом, кроме того, интервалы, через которые размещены элементы 18 покрытия, также могут быть изменены различным образом.

Ниже с использованием примеров и сравнительных примеров будут более подробно раскрыты конфигурации композиции покрытия и обеспечиваемые эффекты согласно настоящему изобретению. При этом приведенные ниже примеры не носят исчерпывающего характера и не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения.

Примеры 1-4

В соответствии с описанным выше способом были отмерены и смешаны гуммиарабик, фруктоолигосахарид (или галактоолигосахарид), этанол и воды со ссылкой на ФИГ. 5 для подготовки композиции покрытия. Кроме того, в соответствии с примерами от 1 до 4 были подготовлены композиции покрытия с соотношениями, указанными ниже в таблице 1.

[Таблица 1]

Классификация Соотношение компонентов в композиции (% масс.) Гуммиарабик Фруктоолигосахарид Галактоолигосахарид
Этанол
Вода
Пример 1
25
10
15
50
Пример 2
25
20
15
40
Пример 3
25
30
15
30
Пример 4
25
30
15
30

Сравнительные примеры 1–6

композиция покрытия согласно сравнительным примерам 1–6 была подготовлена в соответствии с соотношениями, указанными ниже в таблице 2. Для подготовки композиции покрытия компоненты, показанные в таблице 2 ниже, были отмерены и смешаны тем же способом, что и в примере 1.

[Таблица 2]

Классификация Соотношение компонентов в композиции (% масс.) Гуммиарабик Мальтоза Мальтодекстрин Крахмал Этанол Вода Сравнительный пример 1
25
0
0
0
15
60 Сравнительный пример 2
25
0
0
30
15
30 Сравнительный пример 3
25
0
30
0
15
30 Сравнительный пример 4
25
10
0
0
15
50 Сравнительный пример 5
25
20
0
0
15
40 Сравнительный пример 6
25
30
0
0
15
30

Экспериментальный пример 1: Оценка коэффициента поддержания динамической вязкости композиции покрытия

Был проведен эксперимент по оценке коэффициента поддержания динамической вязкости для композиции покрытия в соответствии со сравнительными примерами 1 - 3, сравнительным примером 6 и примерами 3 и 4. Другими словами, был проведен эксперимент по подтверждению сохранения вязкости композиции покрытия даже при высокой скорости вращения ролика нанесения покрытия, результаты которого приведены в таблице 3 ниже. Вязкость композиции покрытия была измерена согласно KS M ISO 2555.

[Таблица 3]

Классификация Вязкость в зависимости от количества оборотов (сП) Коэффициент поддержания динамической вязкости (%)
20 об/мин
100 об/мин Сравнительный пример 1 141 99 70 Сравнительный пример 2 1950 1700 87 Сравнительный пример 3 200 110 55 Сравнительный пример 6 251 250 100 Пример 3 264 263 100 Пример 4 161 158 98

В таблице 3 показано, что вязкость композиции покрытия согласно сравнительному примеру 6 и примерам 3 и 4 практически не изменяется даже при высокой частоте вращения (например, 100 об/мин). Это связано с присутствием мальтозы, фруктоолигосахарида и галактоолигосахарида, которые входят в каждую из композиций покрытия. Таким образом, при добавлении к композиции покрытия мальтозы, фруктоолигосахарида и галактоолигосахарида в соответствующем соотношении повышается технологичность процесса нанесения покрытия и снижается способность композиции покрытия к воспламенению.

Экспериментальный пример 2: Углубленная оценка коэффициента поддержания динамической вязкости композиции покрытия

Был проведен углубленный эксперимент по коэффициенту поддержания динамической вязкости. В частности, был проведен эксперимент для подтверждения того, насколько быстро достигается максимальный коэффициент поддержания динамической вязкости (например, около 100%) при увеличении содержания мальтозы или фруктоолигосахарида при фиксированном содержании гуммиарабика (см. соотношения в композиции в сравнительных примерах 4 - 6 и примерах 1 - 3). Поскольку физические свойства галактоолигосахарида очень похожи на свойства фруктоолигосахарида, эксперимент был проведен только для фруктоолигосахарида, результаты эксперимента сведены в таблицу 4 (см. ниже).

[Таблица 4]

Классификация Вязкость в зависимости от количества оборотов (сП) Коэффициент поддержания динамической вязкости (%)
20 об/мин
100 об/мин Сравнительный пример 1 141 99 70 Сравнительный пример 4 178 135 76 Сравнительный пример 5 205 202 99 Сравнительный пример 6 251 250 100 Пример 1 172 173 100 Пример 2 207 205 99 Пример 3 264 263 100

В таблице 4, со ссылкой на результаты эксперимента для сравнительных примеров 4 - 6, относящиеся к мальтозе, было установлено, что коэффициент поддержания динамической вязкости достигал 99% только при добавлении мальтозы в количестве, превышающем или равном примерно 20 % масс.. С другой стороны, со ссылкой на результаты эксперимента для примеров 1-3, относящихся к фруктоолигосахариду, было установлено, что коэффициент поддержания динамической вязкости достигал 100% даже при добавлении около 10 % масс. фруктоолигосахарида. Это указывает на то, что фруктоолигосахарид более эффективен в повышении коэффициента поддержания динамической вязкости композиции покрытия, чем мальтоза.

Экспериментальный пример 3: Оценка силы адгезии композиции покрытия

Сила адгезии композиции покрытия к сигаретной бумаге тесно связана с качеством и технологичностью изготовления курительного изделия. Это связано с тем, что когда сила адгезии к сигаретной бумаге слишком велика, курительный материал, например, измельченный табак, может прилипать к той части, на которую наносится покрытие, и измельченный табак может оказаться неравномерно распределенным, или измельченный табак может образовывать массу в определенной части и может вводиться в количестве, меньшем первоначального количества. С учетом этого был проведен эксперимент по измерению силы адгезии композиций покрытия в соответствии со сравнительным примером 5 и примером 2. Силу адгезии измеряли на основе KS M ISO 29864, результаты эксперимента показаны на ФИГ. 6 и 7. На ФИГ. 6 и 7 показаны результаты измерения силы адгезии композиции в соответствии со сравнительным примером 5 и примером 2.

Как показано на ФИГ. 6 и 7, было обнаружено, что сила адгезии композиции покрытия согласно сравнительному примеру 5 была намного выше, чем сила адгезии композиции покрытия согласно примеру 2. Таким образом, было установлено, что при добавлении при подготовке композиции покрытия одного и того же количества мальтозы и фруктоолигосахарида сила адгезии композиции покрытия, к которой добавляется мальтоза, превышает силу адгезии композиции покрытия, к которой добавляется фруктоолигосахарид. Это указывает на то, что композиция покрытия на основе фруктоолигосахарида (например, согласно примеру 2) более эффективна в повышении качества и технологичности изготовления курительного изделия, чем композиция покрытия на основе мальтозы (например, согласно сравнительному примеру 5).

Экспериментальный пример 4: Оценка технологичности процесса изготовления курительных изделий

Была проведена дополнительная оценка технологичности процесса изготовления курительных изделий по отношению к композициям покрытия в соответствии со сравнительным примером 5 и примером 2. Конкретнее, при изготовлении курительного изделия (например, курительного изделия, содержащего два элемента покрытия, как показано на ФИГ. 1) с использованием композиций покрытия в соответствии со сравнительным примером 5 и примером 2, были измерены степень выступания измельченного табака наружу из конечной части и степень ввода недостаточного количества измельченного табака. В данном случае под степенью выступания измельченного табака наружу понимают степень, в которой измельченный табак выступает из конечной части курительного изделия, и которая измерена в соответствии со стандартом ISO 3550-1. Результаты измерений сведены в таблицу 5 (см. ниже).

[Таблица 5]

Классификация Степень выступания измельченного табака наружу (%) Степень, с которой происходит ввод недостаточного количества (%) Сравнительный пример 5 0,22 0,34 Пример 2 0,08 0,15

Как видно из таблицы 5, в случае композиции покрытия согласно сравнительному примеру 5 как степень выступания измельченного табака наружу, так и степень ввода недостаточного количества измельченного табака были выше, чем в примере 2. Это свидетельствует о том, что сила адгезии композиции покрытия сильно влияет на технологичность и частоту брака (например, степень, с которой происходит ввод недостаточного количества) в реальном процессе изготовления курительных изделий, и указывает на то, что композиция покрытия на основе фруктоолигосахарида (например, согласно примеру 2) более эффективна в повышении технологичности процесса изготовления и качества курительных изделий, чем композиция покрытия на основе мальтозы (например, согласно сравнительному примеру 5).

Экспериментальный пример 5: Оценка однородности при нанесении композиции покрытия

Был проведен эксперимент по оценке однородности нанесения покрытий в соответствии с сравнительным примером 5 и примером 2. Точнее говоря, для оценки однородности нанесения покрытий была измерена степень проклейки поверхности покрытия методом Штёкигта, основанным на стандарте KS M 7025, результаты эксперимента сведены в таблицу 6 (см. ниже).

[Таблица 6]

Классификация Степень проклейки (s) Сравнительный пример 5 1,2 Пример 2 2

Из таблицы 6 видно, что композиция покрытия согласно примеру 2 имеет более высокую степень проклейки, чем композиция покрытия согласно сравнительному примеру 5. Это означает, что композиция покрытия согласно примеру 2 наносится с большей равномерностью по сравнению с сравнительным примером 5. При равномерном нанесении композиции покрытия способность к возгоранию может быть снижена, а технологичность улучшена. Это указывает на то, что композиция покрытия на основе фруктоолигосахарида (например, согласно примеру 2) более эффективна в снижении способности к воспламенению и повышении технологичности, чем композиция покрытия на основе мальтозы (например, согласно сравнительному примеру 5).

Примеры 5-17

Композиции покрытия были подготовлены в соответствии с соотношениями, указанными в таблице 7 (см. ниже; способ подготовки аналогичен предыдущему примеру), а подготовленные композиции покрытия использовались для изготовления курительных изделий в соответствии с примерами 5 - 17. Курительные изделия в соответствии с примерами 5 - 17 были изготовлены с двумя элементами покрытия, как в курительном изделии 1, показанном на ФИГ. 1.

[Таблица 7]

Классификация Соотношение компонентов в композиции (% масс.) Гуммиарабик Фруктоолигосахарид Галактоолигосахарид
Этанол
Вода
Пример 5
5
30
20
45
Пример 6 10 34 20 36
Пример 7 15 32 20 33
Пример 8 20 30 10 40
Пример 9 20 25 20 35
Пример 10 25 35 10 30
Пример 11 25 30 10 35
Пример 12 25 20 15 40
Пример 13 30 15 20 35
Пример 14 35 5 25 35
Пример 15 25 15 20 40
Пример 16 25 20 15 40
Пример 17 20 25 20 35

Сравнительный пример 7

11 % масс. крахмала, 22 % масс. мальтодекстрина, 20 % масс. этанола и 80 % масс. воды были отмерены и смешаны в соответствии со способом, описанным со ссылкой на ФИГ. 5 для подготовки композиции покрытия, а композиция покрытия была использована для изготовления курительного изделия с теми же характеристиками, что курительное изделие в примере 5. Для справки, компоненты и соотношение компонентов в композиции покрытия по сравнительному примеру 7, по существу, аналогичны композиции покрытия, используемой в продуктах, имеющихся в настоящее время в продаже.

Экспериментальный пример 6: Оценка среднего показателя тушения композиции покрытия

Был проведен эксперимент по оценке среднего показателя тушения курительных изделий в соответствии с сравнительным примером 7 и примерами 5 - 17. Средний показатель тушения (%) измеряли методом определения способности к воспламенению по стандарту ISO 12863, результаты эксперимента приведены в таблице 8 ниже.

[Таблица 8]

Классификация Средний показатель тушения (%) Сравнительный пример 7 80 Пример 5 30 Пример 6 50 Пример 7 70 Пример 8 90 Пример 9 100 Пример 10 80 Пример 11 80 Пример 12 90 Пример 13 90 Пример 14 75 Пример 15 90 Пример 16 90 Пример 17 100

Из таблицы 8 видно, что если содержание гуммиарабика ниже 10 % масс. (например, пример 5), средний показатель тушения составляет менее 50%, а если содержание гуммиарабика выше или равно 10 % масс. (например, примеры 6 - 14), средняя скорость гашения выше или равна 50%. Из этого следует, что предпочтительное содержание гуммиарабика равно или превышает 10 % масс.

Также можно видеть, что если содержание гуммиарабика составляет от 15 до 30 % масс., а содержание фруктоолигосахарида или галактоолигосахарида – от 5 до 35 % масс. (например, примеры 7 - 14), средний показатель тушения будет равен или выше, как минимум, 70%. Из этого следует, что способность к воспламенению композиции покрытия, относящегося к сигаретной бумаге, может быть значительно снижена, если содержание гуммиарабика и фруктоолигосахарида или галактоолигосахарида находится в указанных выше численных пределах.

Кроме того, в примерах 8 - 17 композиция покрытия имеет более высокий средний показатель тушения по сравнению с композицией покрытия в сравнительном примере 7. Это свидетельствует о том, что композиция покрытия, в которой сочетаются гуммиарабик и фруктоолигосахарид (или галактоолигосахарид), обладает более низкой способностью к воспламенению по сравнению с композицией покрытия, в которой сочетаются крахмал и мальтодекстрин. В частности, с учетом того, что с точки зрения технологичности композиция покрытия, в которой сочетаются гуммиарабик и фруктоолигосахарид, значительно превосходит композицию покрытия, в которой сочетаются крахмал и мальтодекстрин, можно заметить, что композиция покрытия, раскрытая в примерах, намного превосходит композицию, раскрытую в сравнительном примере.

Экспериментальный пример 7: Органолептическая оценка для сравнительного примера 7 и примера 9

Для курительных изделий по сравнительному примеру 7 и примеру 9 была проведена органолептическая оценка с участием тридцати оценщиков. Было установлено семь критериев оценки, включая сопротивление, интенсивность табачного дыма и раздражение, оценка проводилась по шкале от 1 до 5. Для уменьшения погрешности оценки за итоговую оценку соответствующего курительного изделия принимали среднюю балльную оценку от всех оценщиков, после исключения самой низкой и самой высокой оценок. Результаты оценки представлены на ФИГ. 8.

Как показано на ФИГ. 8, результаты органолептической оценки курительного изделия согласно примеру 9, по существу, аналогичны курительному изделию согласно сравнительному примеру 7. Это указывает на то, что даже замена композиции покрытия существующих курительных изделий на композицию покрытия согласно примеру 9 практически не влияет на ощущение от курения у курильщика. Это говорит о том, что раскрытая в примере композиция покрытия улучшает средний показатель тушения курительного изделия и технологичность изготовления курительного изделия, практически не влияя на курение.

Экспериментальный пример 8: Анализ компонентов дыма для сравнительного примера 7 и примера 9

Для более объективной и количественной оценки был проведен анализ компонентов дыма для курительных изделий согласно сравнительному примеру 7 и примеру 9. В частности, были проанализированы компоненты основной струи дыма во время курения курительных изделий, изготовленных за две недели до этого. Дым собирался по четыре раза для каждого образца, на котором было выполнено восемь затяжек. Результаты анализа компонентов были выведены из средних значений трех сборов результатов. Кроме того, курение выполнялось в соответствии с условиями курения Министерства здравоохранения Канады с использованием автоматического устройства для курения без горения в помещении, выделенном для курения, при температуре около 20 °C и влажности воздуха около 62,5 %. Результаты анализа компонентов в соответствии с этим экспериментальным примером сведены в таблицу 9 (см. ниже).

[Таблица 9]

Классификация Компоненты дыма (мг/сиг)
Общий объем твердых частиц
Смола
Никотин
CO
CO₂
Влага Сравнительный пример 7
5,87
4,67
0,47
3,97
11,37
0,72 Пример 9
5,80
4,67
0,48
3,82
10,88
0,66

В таблице 9 показано, что результаты анализа компонентов дыма для курительного изделия согласно примеру 9, по существу, аналогичны курительному изделию согласно сравнительному примеру 7. Таким образом, объективно подтверждено, что раскрытая в примере композиция покрытия улучшает средний показатель тушения курительного изделия, практически не влияя на курение.

С использованием примеров и сравнительных примеров выше подробно описаны конфигурации композиции покрытия и обеспечиваемые эффекты, раскрытые в настоящем описании изобретения.

Варианты осуществления настоящего раскрытия раскрыты выше со ссылкой на прилагаемые чертежи, но специалистам в данной области техники, к которым относится настоящее раскрытие, будет понятно, что настоящее изобретение может быть воплощено в других определенных формах без изменения технической идеи или существенных особенностей. Таким образом, описанные выше варианты осуществления изобретения во всех аспектах следует считать иллюстративными, но не ограничивающими. Защищаемый объем настоящего изобретения определяется нижеприведенными пунктами формулы, а любая техническая идея в рамках, эквивалентных пунктам формулы, должна считаться подпадающей под сферу технической идеи, защищаемой настоящим раскрытием.

Группа изобретений относится к табачной промышленности. Композиция покрытия для сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению включает, мас.%: гуммиарабик 10-30, этанол 15-30, фруктоолигосахарид 5-35, воду 10-40. Композиция покрытия для сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению включает, мас.%: гуммиарабик 10-30, этанол 15-30, галактоолигосахарид 5-35, воду 10-40. Группа изобретений развита в независимых и зависимых пунктах формулы. Технический результат – разработка композиции покрытия для сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению, отличающейся увеличенным периодом использования и сроком службы, повышение производительности и технологичности при изготовлении сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 9 табл., 8 пр.

1. Композиция покрытия для сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению, включающая следующее содержание компонентов, мас.%:

гуммиарабик от 10 до 30,

этанол от 15 до 30,

вода от 10 до 40 и

фруктоолигосахарид от 5 до 35.

2. Композиция покрытия по п. 1, в которой вязкость композиции покрытия больше или равна 20 сП и меньше чем 1000 сП.

3. Композиция покрытия для сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению, включающая следующее содержание компонентов, мас.%:

гуммиарабик от 10 до 30,

этанол от 15 до 30,

вода от 10 до 40 и

галактоолигосахарид от 5 до 35.

4. Способ изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению, включающий:

подготовку композиции покрытия путем взвешивания и смешивания компонентов, входящих в состав композиции покрытия по п. 1 или 3;

нанесение композиции покрытия на определенный участок сигаретной бумаги; и

нагрев и сушку сигаретной бумаги, на которую нанесена композиция покрытия, для образования элемента покрытия, с целью изготовления сигаретной бумаги с низкой способностью к воспламенению.

5. Курительное изделие, содержащее:

элемент курительного материала, содержащий сигаретную бумагу с одним или несколькими элементами покрытия, образованными с использованием композиции покрытия по п. 1 или 3, курительный материал, завернутый в сигаретную бумагу; и

фильтрующий элемент.

6. Курительное изделие по п. 5, в котором:

элемент покрытия содержит первый элемент покрытия и второй элемент покрытия;

элемент курительного материала содержит первый сегмент, который располагается на заранее определенном расстоянии от конечной части, прилегающей к фильтрующему элементу, между обеими конечными частями элемента курительного материала, и второй сегмент, который располагается на большем расстоянии от нее, чем первый сегмент;

первый элемент покрытия сформирован в области сигаретной бумаги, соответствующей первому сегменту, а второй элемент покрытия сформирован в области сигаретной бумаги, соответствующей второму сегменту; и

количество композиции покрытия, включенное в первый элемент покрытия, превышает количество композиции покрытия, включенное во второй элемент покрытия.

7. Курительное изделие по п. 6, в котором вязкость композиции покрытия, нанесенной на первый элемент покрытия, превышает вязкость композиции покрытия, нанесенной на второй элемент покрытия.

8. Курительное изделие по п. 6, в котором в области сигаретной бумаги, соответствующей второму сегменту, применяется улучшитель сгорания.