202391. lajstromszámú szabadalom • Eljárás füstölő cigarettautánzat szén-üzemanyagának és ezt a szén-üzemanyagot tartalmazó üzemanyag egységnek az előállítására
1 HU 202391 B 2 A találmány tárgya eljárás füstölő cigarettautánzatok szén- üzemanyagának és ezt a szén-üzemanyagot tartalmazó üzemanyagegységnek az előállítására. Ezzel az eljárással különösen olyan füstölő cigarettautánzatok üzemanyaga állítható elő, amelyek dohányfüsthöz hasonló aeroszolt hoznak létre, s ez az aeroszol legfeljebb minimális mennyiségű - tökéletlen égésből vagy pirolízisből származó - terméket tartalmaz. Az elmúlt években, különösen az utolsó 20-30 évben számos dohányhelyettesítő, füstölő anyagot javasoltak. Ezeket a javasolt dohányhelyettesítő anyagokat (termékeket) számos különböző típusú, kezelt vagy kezeletlen anyagból, különösen cellulóz-alapú termékekből állították elő. Nagyszámú szabadalmi leírás közli a javasolt dohányhelyettesítő termékek előállítását cellulózos anyagok módosításával, például oxidáció, hőkezelés vagy a cellulóz sajátságait módosító anyagok hozzáadása útján. Ezeknek a dohányhelyettesítő anyagoknak részletes listáját közli a 4 079 742 lsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Számos szabadalmi leírás foglalkozik a javasolt, füstölő anyagoknak különböző típusú karbonizált (azaz pirolizált) cellulózos termékekből való előállításával. Ezek előállítását ismertetik például a 2 907 686, 3 738 374, 3 943 941, 4 044 777, 4 019 521, 4 133 317, 4 219 031, 4 286 604, 4 326 544 és 4 481 985 lsz. amerikai egyesült államokbeli, valamint a 956 544 és 1 431 045 lsz. nagy-britanniai szabadalmi leírások, továbbá a 0 117 355 számú európai közrebocsátási irat. A 3 738 374 lsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint dohányhelyettesítő termékek állíthatók elő szén- vagy grafitrostokból, gyékényből vagy vászonból, legtöbbnyire cellulózos anyagok - például műselyemfonal vagy gyékény - szabályzott pirolízisével. További, ismert szabadalmi leírások közlik szén, vagy pirolizált, cellulózos anyag alkalmazását a javasolt, füstölő termékek alkatrészeként vagy ilyen termékek töltőanyagaként. Ezek ismertetése található az 1 985 840, 3 608 560, 3 831 609, 3 834 398, 3 805 803, 3 885 574, 3 931 284, 3 993 082, 4 199 104, 4 244 381, 4 256 123, 4 340 072, 4 347 855, 4 391 285 és 4 474 191 lsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban. További szabadalmi leírások ismertetik cellulózos anyagok részleges pirolízisét a javasolt füstölő termékek előállítása céljából. Ezt ismertetik például a 3 545 448, 4 014 349, 3 818 915, 3 943 942, 4 002 176 és 4 079 742 lsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások. A több évtizedes érdeklődés és fáradozás ellenére - úgy véljük - a fentebb említett füstölő termékek egyikét sem találták kielégítő dohányhelyettesítő terméknek. Valójában, a sok fáradozás ellenére jelenleg nincsen kereskedelmi forgalomban olyan füstölő cigarettautánzat, amely a szokásos cigarettázás előnyeit és kellemességét biztosítja tökéletlenül elégett termékek vagy pirolízistermékek keletkezése nélkül. A találmány tárgya eljárás füstölő cigarettautánzatokban - például cigaretta- vagy pipaszerű utánzatokban - alkalmazható, széntartalmú üzemanyagok előállítására. A találmány szerinti eljárás értelmében két elkülönített pirolízis-lépést alkalmazunk annak biztosítására, hogy a füstölő cigarettautánzatok üzemanyagegységének kialakítására alkalmazott szén lényegében mentessé váljék olyan anyagoktól, amelyek károsan befolyásolják az ilyen cigarettautánzatok által létrehozott aeroszolt, azaz tisztább széntartalmú anyagot kapunk, amely nem okoz kellemetlen ízt a dohányzóeszközben való elégés során. Ez az eljárás a következő lépésekből áll: (1) egy széntartalmú, előnyösen cellulózos kiinduló anyagot 400 °C-tól 1250 °C-ig terjedő hőmérséklettartományban, előnyösen 700 °C és 800 °C közötti hőmérsékleten, nemoxidáló környezetben (atmoszférában) pirolizálunk; (2) az így pirolizált terméket nemoxidáló környezetben lehűtjük; (3) a lehűtött, pirolizált terméket 2 mm-nél kisebb részecskeméretűre aprítjuk és (4) a csökkentett részecskeméretű terméket nemoxidáló környezetben, 650 °C-1250 °C hőmérsékleten az illékony komponensek eltávolítására ismételten hevítjük, és (5) az ismételten kihevített terméket kívánt esetben ismert módon kötőanyaggal, előnyösen karboxi-metil-cellulóz nátriumsójával és vízzel keverjük. Az így kapott, kétszer pirolizált szénterméket ezután felhasználhatjuk füstölő cigarettautánzatok széntartalmú üzemanyagegységeinek az előállítására. A találmány értelmében füstölő cigarettautánzatok üzemanyagegységeinek kialakítására alkalmas széntermékek előállítása céljából úgy is eljárhatunk, hogy a részecskeméret csökkentését két lépésben végezzük, és közbensőleg egy koherens tömeget állítunk elő (például extruzióval vagy öntéssel) a csökkentett részecskeméretű széntermék és valamilyen kötőanyag keverékéből. Ez az eljárás biztosítja a kötőanyag egyenletes eloszlását a szénrészecskéken belül, továbbá szabadom áramló, extruzióra vagy préselésre alkalmas keveréket biztosít az üzemanyagegység kialakítása során. Ez az eljárás a következő lépésekből áll: (1) pirolizált, széntartalmú terméket (például a fentebb ismertetett eljárás (1) lépéséből származó terméket) 10 mikronos vagy ennél kisebb átlagos részecskeméretre őröljük; (2) a szemcsés szénterméket ismert módon kötőanyaggal, előnyösen karboxi-metil-cellulóz nátriumsójával és vízzel keverjük; (3) az így kapott pasztát extrudáljuk vagy öntjük; (4) szárítjuk; és (5) a szárított, koherens tömeget durva (1-2 mm) részecskeméretre őröljük. A jelen találmány szerinti eljárással (eljárásokkal) előállított üzemanyagegységeket tartalmazó, füstölő cigarettautánzatok általában a következő alkatrészekből állnak: az üzemanyagegységből; egy fizikailag elkülönített, az aeroszolképző anyagot tartalmazó aeroszolképző eszközből, amely kapcsolatban áll az üzemanyagegység nem égő végével; valamint az aeroszolt szállító részből, például egy hosszanti járatból a szájjal érintkező részben, amely kapcsolatban áll az aeroszolképző eszközzel. Az ilyen, cigarettaszerű füstölő utánzatokra példákat közöl az 1985. szeptember 11-én benyújtott 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
