ПОКРЫТАЯ ГЕЛЕМ НИТКА ИЗ БУМАЖНОЙ ОСНОВЫ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СИГАРЕТА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ ПОКРЫТУЮ ГЕЛЕМ НИТКУ ИЗ БУМАЖНОЙ ОСНОВЫ
GEL-COATED PAPER BASE THREAD, METHOD FOR PRODUCTION THEREOF AND CIGARETTE CONTAINING SUCH GEL-COATED PAPER BASE THREAD

Область техники
Настоящее изобретение относится к области техники сигарет, и, в частности, оно относится к покрытой гелем нитке из бумажной основы, способу ее получения и сигарете, содержащей такую покрытую гелем нитку из бумажной основы.
Предпосылки изобретения
В настоящее время в данной области уже имеются способы добавления ароматизатора в нагреваемую невоспламеняемую сигарету, которые включают добавление лопающегося сигаретного шарика в фильтрующий стержень, или добавление гранулированного обеспечивающего аромат вещества в фильтрующий стержень, или добавление хлопчатобумажной нитки с прикрепленным к ней ароматизирующим веществом в фильтрующий стержень сигареты и т.п., но у этих способов добавления аромата есть свои недостатки. Добавление в фильтрующий стержень лопающихся шариков не только характеризуется сравнительно высокой себестоимостью производства, но и устанавливает сравнительно высокие требования к комплексным технологиям производства фильтрующих стержней; добавление в фильтрующий стержень гранулированного обеспечивающего аромат вещества точно так же бросает вызов технологиям производства; и добавление в фильтрующий стержень хлопчатобумажной нитки с прикрепленным к ней ароматизирующим веществом часто может вызывать проблемы с качеством, связанные с тем, что хлопчатобумажная нитка в месте отрезания торчит наружу, фильтрующий стержень лопается и т.п.; при этом количество прикрепленного ароматизатора в способе, в котором аромат обеспечивают с помощью хлопчатобумажной нитки, является низким, поэтому он быстро выходит, и требуемый аромат не может эффективно обеспечиваться длительное время.
За счет вставки в нагреваемую невоспламеняемую сигарету ароматной покрытой гелем нитки, которая характеризуется низкой себестоимостью, простотой производства, большим количеством прикрепленного вещества, хорошим высвобождением вещества и большой длительностью высвобождения, настоящее изобретение удовлетворяет требования относительно добавления в сигарету разного рода ароматизирующих веществ, дымообразующих веществ и т.п. В то же время, применяя общепринятую высокопроницаемую оберточную бумагу и простую технологию изготовления, можно получить ароматную нитку с гелем, характеризующуюся большим количеством прикрепленного вещества, хорошим высвобождением вещества и длительным сохранением аромата, чтобы удовлетворялись требования относительно добавления в сигарету разного рода ароматизирующих веществ, дымообразующих веществ и т.п.
Суть изобретения
Исходя из вышеуказанных проблем, цель настоящего изобретения заключается в предоставлении покрытой гелем нитки из бумажной основы, способа ее получения и сигареты, содержащей такую покрытую гелем нитку из бумажной основы.
Задача настоящего изобретения решается осуществлением следующего технического решения:
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена покрытая гелем нитка из бумажной основы, при этом указанная покрытая гелем нитка из бумажной основы получена из полосы композитной бумажной основы путем скручивания; указанная полоса композитной бумажной основы содержит слой геля, несущего функциональный материал, и слой бумажной основы.
Предпочтительно диаметр торцевой поверхности указанной покрытой гелем нитки из бумажной основы составляет 1-3 мм, а степень кручения составляет 4-15 кручений/м. При этом степень кручения выражается числом витков ароматной нитки длиной 1 м вокруг своей оси.
2
Предпочтительно воздухопроницаемость указанного слоя бумажной основы составляет 5000 CU-15000 CU, плотность в граммах составляет 25-40 г/м, а ширина полотна составляет 20-60 мм.
Предпочтительно указанный слой геля, несущего функциональный материал, содержит функциональный материал и гель.
Предпочтительно указанный гель представляет собой полиэтиленгликоль.
Предпочтительно указанный функциональный материал содержит по меньшей мере одно из ароматизатора и дымообразующего вещества. При этом, если функциональный материал представляет собой ароматизатор, то гель, несущий функциональный материал, также может называться обеспечивающим аромат гелем.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ получения покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно первому аспекту, при этом указанный способ получения включает следующие этапы, на которых:
(1) нагревают вещество в виде геля с образованием студенистой массы; добавляют функциональный материал, перемешивают и получают гель, несущий функциональный материал;
(2) слой бумажной основы подвергают тиснению с получением слоя бумажной основы после тиснения;
(3) на полученный на этапе (2) слой бумажной основы после тиснения наносят полученный на этапе (1) гель, несущий функциональный материал; затем охлаждают, формируют складки и скручивают с получением покрытой гелем нитки из бумажной основы.
Предпочтительно добавляемое количество указанного функционального материала составляет от 5% до 60% веса указанного вещества в виде геля.
Предпочтительно при выполнении на этапе (2) операции тиснения расстояние между двумя узорами составляет 1-5 мм.
Предпочтительно на этапе (3) число уровней формирования складок составляет 2-5 уровней, при этом диаметр складок на каждом уровне постепенно уменьшается, и их внутренний диаметр в устройстве для формирования складок последнего уровня больше диаметра указанной покрытой гелем нитки из бумажной основы на 0,2-1 мм.
Предпочтительно на этапе (3) указанное формирование складок представляет собой трехуровневое формирование складок, при этом диаметр складок на каждом уровне постепенно уменьшается, и их внутренний диаметр в устройстве для формирования складок последнего уровня больше диаметра указанной покрытой гелем нитки из бумажной основы на 0,2-1 мм.
2
Предпочтительно воздухопроницаемость указанного слоя бумажной основы составляет 5000 CU-15000 CU, плотность в граммах составляет 25-40 г/м, а ширина полотна составляет 20-60 мм.
Предпочтительно указанное вещество в виде геля представляет собой по лиэтиленглико ль.
Предпочтительно указанный функциональный материал содержит по меньшей мере одно из ароматизатора и дымообразующего вещества. При этом, если функциональный материал представляет собой ароматизатор, то полученный на этапе (1) гель, несущий функциональный материал, также может называться обеспечивающим аромат гелем, а слой геля, несущего функциональный материал, также может называться слоем обеспечивающего аромат геля.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложена сигарета, содержащая указанную покрытую гелем нитку из бумажной основы согласно первому аспекту настоящего изобретения.
Предпочтительно в один или несколько неполых участков указанной сигареты вставлена покрытая гелем нитка из бумажной основы согласно первому аспекту настоящего изобретения.
Предпочтительно количество покрытых гелем ниток из бумажной основы, вставленных в каждый участок указанной сигареты, составляет 1-3, при этом все покрытые гелем нитки из бумажной основы расположены в указанной сигарете с любым позиционным распределением.
Предпочтительно покрытые гелем нитки из бумажной основы, содержащиеся в одной и той же сигарете, являются одинаковыми или разными.
Покрытая гелем нитка из бумажной основы согласно настоящему изобретению характеризуется следующими преимуществами:
1. Большое количество обеспечивающего аромат вещества. Согласно требованиям к проектированию изделий в виде нагреваемых невоспламеняемых сигарет в фильтрующий стержень необходимо добавлять вещества, способные продолжительное время высвобождаться в большом количестве с обеспечением аромата, но в существующих ароматизаторах, добавляемых в хлопчатобумажную нитку, количество обеспечивающего аромат вещества ограничено, и требования к проектированию сигарет не могут быть удовлетворены. Кроме того, между волокнами высокопроницаемой оберточной бумаги есть большое количество промежутков, и высокопроницаемая оберточная бумага при ее применении для получения покрытой гелем нитки такого же диаметра, что и у хлопчатобумажной нитки, будет содержать больше ароматизирующего вещества, при этом количество обеспечивающего аромат вещества достигает величины, которая в 3 или более раза больше, чем у хлопчатобумажной нитки аналогичного диаметра, что может лучше удовлетворять требованиям к проектированию нагреваемых невоспламеняемых сигарет.
2. Обеспечение хорошего сохранения аромата. В существующих технологиях при использовании для прикрепления ароматизатора хлопчатобумажной нитки в ароматизатор погружают уже формованную хлопчатобумажную нитку (конструкция простой хлопчатобумажной нитки состоит из множества скрученных друг с другом волокон, то есть представляет собой многопрядную хлопчатобумажную нитку); поскольку множество волокон туго скручены друг с другом, то ароматизатор может постепенно проникать и доходить до середины хлопчатобумажной нитки только с внешней поверхности хлопчатобумажной нитки, поэтому ароматизатора на поверхности верхнего слоя хлопчатобумажной нитки сравнительно больше, и его количество в направлении центра нитки постепенно будет уменьшаться, что приводит к тому, что хлопчатобумажная нитка не может нести максимальное количество прикрепляемого к ней вещества и прикрепленное к хлопчатобумажной нитке ароматизирующее вещество еще легче испаряется, при этом объем испарения ароматизирующего вещества со временем увеличивается. В отличие от этого при использовании высокопроницаемой оберточной бумаги такая бумага в развернутом состоянии соприкасается с ароматизатором и затем после осуществления равномерного прикрепления ароматизатора по всей толщине бумаги скручивается с получением покрытой гелем нитки из бумажной основы, что обеспечивает одинаковое количество ароматизатора, содержащееся на ее поверхности и внутри нее; ароматизатор внутри при комнатной температуре легко не испаряется и не теряется; кроме того, в процессе нагревания ароматизатор за счет отверстий между волокнами может эффективно высвобождаться.
3. Низкая себестоимость и простота осуществления. Применение вышеуказанной сигаретной бумаги позволяет осуществлять простую технологию скручивания с обеспечением возможности получения требуемой покрытой гелем нитки из бумажной основы, поэтому в отличие от способов добавления аромата, в которых применяют лопающиеся шарики, настоящее изобретение характеризуется снижением себестоимости и простотой осуществления.
Применение согласно настоящему изобретению полиэтиленгликоля в качестве носителя ароматизатора характеризуется следующими преимуществами:
(1) Хорошая стабильность: полиэтиленгликоль характеризуется тем, что обладает относительно хорошей стабильностью, не имеет цвета, не имеет вкуса, не является ядовитым и не вызывает раздражения; в нормальных условиях он трудно вступает в реакцию с другими веществами; термическое расщепление происходит только тогда, когда его температура достигает 300°С, поэтому в случае добавления покрытой гелем нитки из бумажной основы в нагреваемую невоспламеняемую сигарету температура дыма будет значительно ниже чем 300°С.
2. Хорошая взаимная смешиваемость: полиэтиленгликоль характеризуется хорошей взаимной смешиваемостью с целым рядом органических веществ и может являться растворителем ароматизаторов на водной и масляной основе, используемых в сигаретах, поэтому он может быть использован в качестве носителя ароматизаторов, используемых в сигаретах. Кроме того, если гелеподобное вещество и органический растворитель практически не совместимы, то оно не может применяться в качестве геля-носителя для ароматизатора.
3. Сохранение аромата и хорошее высвобождение вещества: у полиэтиленгликоля молекулярная масса сравнительно высокая; при комнатной температуре он находится в воскообразном твердом состоянии, поэтому при комнатной температуре ароматизатор, используемый в сигаретах, растворен в нем и легко не испаряется и не теряется; кроме того, в процессе курения сигареты дым нагревает гель, полиэтиленгликоль тает, и растворенные в нем вкусоароматические вещества высвобождаются. (4) Хорошее влагоудержание: полиэтиленгликоль характеризуется отличной способностью удерживать влагу, и органолептические качества сигареты эффективно улучшаются.
Способ получения согласно настоящему изобретению характеризуется следующими преимуществами:
(1) Согласно настоящему изобретению в отношении бумажной основы осуществляют предварительную обработку тиснением, что, с одной стороны, способствует более равномерному и надежному нанесению геля, несущего функциональный материал, в большем количестве, а с другой стороны, способствует складыванию и скручиванию бумажной основы, а также предотвращает разрывание бумажной основы.
2. Согласно настоящему изобретению в ходе операции формирования складок применяется несколько уровней формирования складок, на которых диаметр сформированных складок постепенно уменьшается, поэтому обеспечивается возможность как охлаждения геля, несущего функциональный материал, на бумажной основе, так и формирования бумажной основы в складки, что способствует более надежному прикреплению геля, несущего функциональный материал, к бумажной основе, при этом гелю будет трудно выдавиться или отпасть.
Сигарета, содержащая такую покрытую гелем нитку из бумажной основы, согласно настоящему изобретению характеризуется следующими преимуществами:
1. Тип, количество и положение покрытой гелем нитки из бумажной основы, вставленной в сигарету, можно свободно регулировать, чтобы обогатить вкус сигареты и удовлетворить запросы курящих относительно разнообразия вкусов сигарет.
2. Поскольку в процессе курения гель будет таять и поглощать тепло, то добавленная покрытая гелем нитка будет обеспечивать снижение температуры дыма.
Описание прилагаемых графических материалов
На фиг. 1 представлено схематическое изображение в поперечном разрезе покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно варианту осуществления 1.
На фиг. 2 представлено схематическое изображение сигареты, содержащей покрытую гелем нитку из бумажной основы, согласно варианту осуществления 4.
На фиг. 3 представлено схематическое изображение сигаретной бумаги после тиснения согласно настоящему изобретению.
На фиг. 4 представлена технологическая схема процесса получения покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно настоящему изобретению.
На фиг. 5 представлено схематическое изображение получения покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно настоящему изобретению.
Перечень номеров ссылочных позиций для каждой фигуры:
1 - участок с табаком; 2 - полый участок фильтрующего стержня; 3 - сплошной участок А фильтрующего стержня; 4 - сплошной участок В фильтрующего стержня; 5 - покрытая гелем нитка из бумажной основы; 5-1 - слой бумажной основы; 5-2 - слой обеспечивающего аромат геля, 6 - бумажная основа после тиснения; 7 - водяная баня; 8 - устройство нанесения геля; 9 - устройство для формирования складок первого уровня; 10 - устройство для формирования складок второго уровня; 11- устройство для формирования складок третьего уровня; 12 - устройство для кручения нити вращением; 13 - наматывающее устройство; 14 - формованная покрытая гелем нитка из бумажной основы; 15 - выступающий узор; 16 - вдавленный узор.
Конкретные способы осуществления
Ниже суть изобретения будет дополнительно описана на примере конкретных способов осуществления.
Вариант осуществления 1
покрытая гелем нитка из бумажной основы, конструкция которой следующая:
2
Указанная покрытая гелем нитка из бумажной основы получена из полосы композитной бумажной основы путем скручивания; указанная полоса композитной бумажной основы содержит слой обеспечивающего аромат геля и слой бумажной основы; диаметр торцевой поверхности указанной покрытой гелем нитки из бумажной основы составляет 2,8 мм, степень кручения составляет 10 кручений/м, длина составляет 100 м; указанный слой бумажной основы представляет собой сигаретную оберточную бумагу, у которой воздухопроницаемость составляет 6000 CU, плотность в граммах составляет 30 г/м и ширина полотна составляет 60 мм; указанный слой обеспечивающего аромат геля содержит эссенцию мяты и полиэтиленгликоль.
Вышеуказанная покрытая гелем нитка из бумажной основы несколько раз разрезается в случайных местах в поперечном направлении по вертикали; полученный поперечный разрез показан на фиг. 1.
Сравнительный образец 1
Брали хлопчатобумажную нитку, у которой диаметр составляет 2,8 мм, длина составляет 100 м и линейная плотность составляет 720; хлопчатобумажную нитку погружали в такой же обеспечивающий аромат гель, который использовали для покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно варианту осуществления 1, с осуществлением нанесения покрытия погружением, после чего выполняли охлаждение и сматывание с получением обеспечивающей аромат хлопчатобумажной нитки.
Вариант осуществления 2
Испытание способности обеспечивать аромат:
С применением отдельного взвешивания рассчитывали прикрепляемое количество геля и количество обеспечивающего аромат вещества для покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно варианту осуществления 1 и для обеспечивающей аромат хлопчатобумажной нитки как сравнительного образца 1; конкретные условия представлены в таблице 1.
Сравнение результатов:
На основании таблицы 1 можно сделать вывод, что количество обеспечивающего аромат вещества на метр покрытой гелем нитки из бумажной основы заметно больше, чем в случае обеспечивающей аромат хлопчатобумажной нитки, то есть количество обеспечивающего аромат вещества на покрытой гелем нитке из бумажной основы будет больше, чем на обеспечивающей аромат хлопчатобумажной нитке.
Вариант осуществления 3
Испытание способности сохранять аромат:
С использованием покрытой гелем нитки из бумажной основы согласно представленному выше варианту осуществления 1 и обеспечивающей аромат хлопчатобумажной нитки согласно сравнительному образцу 1 соответственно получали сигареты одинаковой конструкции, разница между которыми заключалась лишь в том, что покрытую гелем нитку из бумажной основы заменили на обеспечивающую аромат хлопчатобумажную нитку; обе сигареты помещали в открытую среду с одинаковыми условиями в отношении температуры и влажности; в тот же день, а также на 3-й и 10-й день с момента получения сигарет соответственно в отношении обеих сигарет проводили органолептическую оценку; цифрами от 1 до 10 выражали крепость вкуса мяты, при этом чем больше показатель, тем крепче вкус мяты; вкус мяты в день получения сигарет оценивали равным 10, что использовали в качестве основного критерия для его оценки в остальные периоды времени. Результаты представлены в таблице 2.
Сравнение результатов:
На основании таблицы 2 можно сделать вывод, что в обеих сигаретах наблюдаются изменения в сторону ослабления аромата мяты со временем, но в сигарете с обеспечивающей аромат хлопчатобумажной ниткой аромат мяты теряется быстрее, вплоть до того, что в поздние периоды вкуса мяты нет вообще. Следовательно, у покрытой гелем нитки из бумажной основы способность сохранять аромат значительно лучше, чем у обеспечивающей аромат хлопчатобумажной нитки.
Вариант осуществления 4
В сигарете, состоящей из участка с табаком, полого участка фильтрующего стержня, сплошного участка А фильтрующего стержня и сплошного участка В фильтрующего стержня, в области осевой линии указанного участка с табаком вставлена покрытая гелем нитка из бумажной основы, как показано на фиг. 2.
Вариант осуществления 5
Как показано на фиг. 5, способ получения покрытой гелем нитки из бумажной основы для применения в сигарете включает следующие этапы, на которых:
2
3
2
3
(1) выбирают специально изготовленную сигаретную бумагу 6000 CU, характеризующуюся плотностью в граммах 35 г/м и шириной полотна 30 мм, и подвергают ее тиснению, при этом обеспечивают расстояние между двумя выступающими узорами, составляющее 3 мм; снова сматывают с получением бумажной основы 1 после тиснения. При этом CU представляет собой единицу измерения воздухопроницаемости сигаретной бумаги, выражается как см/(мин⋅см) и обозначает расход воздуха (в миллилитрах в минуту, см/мин), проходящего сквозь поверхность испытательного образца площадью 1 квадратный сантиметр в условиях измеренного давления, составляющего 1 килопаскаль (кПа).
2. 10 кг полиэтиленгликоля на водяной бане нагревают до 75°С, ждут, когда он растает и станет студенистой массой, добавляют 2 кг эссенции мяты, перемешивают 10 мин до равномерного смешивания с получением обеспечивающего аромат геля.
3. Полученный на этапе (2) обеспечивающий аромат гель помещают в водяную баню 2 для непрерывного нагревания, при этом температура нагревания составляет 75°С.
4. Полученную на этапе (1) бумажную основу 1 после тиснения разматывают, при этом скорость разматывания составляет 8 м/мин, в горизонтальном направлении подают на устройство 3 нанесения геля, покрывают обеспечивающим аромат гелем и после нанесения геля перемещают на расстояние 2 м, в процессе чего происходит охлаждение бумажной основы после нанесения геля; после охлаждения покрытую гелем бумажную основу последовательно складывают посредством устройства 4 для формирования складок первого уровня, устройства 5 для формирования складок второго уровня и устройства 6 для формирования складок третьего уровня; затем посредством устройства 7 для кручения нити вращением при степени кручения 7,67 кручений/м покрытую обеспечивающим аромат гелем бумажную основу необходимо скрутить, чтобы получить формованную покрытую гелем нитку 9 из бумажной основы; наконец посредством наматывающего устройства 8 формованную покрытую гелем нитку 9 из бумажной основы сматывают. При этом внутренний диаметр устройств для формирования складок первого уровня, второго уровня и третьего уровня составляет соответственно 4 мм, 3 мм и 2 мм.
Наконец, диаметр полученной покрытой гелем нитки из бумажной основы составляет 1,637 мм, а степень кручения составляет 7,67 кручений/м.
Проведенные экспериментальные испытания показали, что количество обеспечивающего аромат геля на каждом метре покрытой гелем нитки из бумажной основы составляло 1,0148 г, а количество эссенции мяты после корректировки составляло 0,1691 г/м. Вышеуказанную покрытую гелем нитку из бумажной основы несколько раз в случайных местах разрезают в поперечном направлении по вертикали. На изображении в поперечном разрезе на фиг. 1 видно, что на слое бумажной основы обеспечивающий аромат гель нанесен равномерно и обеспечивающий аромат гель от нее не отделился.
Сравнительный образец 2
Экспериментальные условия являются такими же, как и согласно варианту осуществления 5, и разница заключается лишь в том, что указанный этап формирования складок включает формирование складок первого уровня, а внутренний диаметр устройства для формирования складок составляет 2 мм.
Наконец, диаметр полученной покрытой гелем нитки из бумажной основы составляет 1,827 мм, а степень кручения составляет 7,67 кручений/м.
Проведенные экспериментальные испытания показали, что количество обеспечивающего аромат геля на каждом метре покрытой гелем нитки из бумажной основы составляло 0,7039 г, а количество эссенции мяты после корректировки составляло 0,1173 г/м, при этом количество обеспечивающего аромат геля и количество обеспечивающего аромат вещества были заметно меньше, чем в случае технологии с трехуровневым формированием складок. Кроме того, в процессе получения обнаружилось, что во многих местах слой обеспечивающего аромат геля отпал от слоя бумажной основы.
Представленное выше является лишь конкретным способом осуществления настоящего изобретения, но объем защиты настоящего изобретения этим вовсе не ограничивается, и любой специалист, хорошо разбирающийся в данной области техники, в пределах технических решений, раскрытых касательно настоящего изобретения, сможет без труда предложить изменения или замены, все из которых должны входить в объем защиты настоящего изобретения. Следовательно, объем защиты настоящего изобретения должен определяться объемом формулы изобретения.