202391. lajstromszámú szabadalom • Eljárás füstölő cigarettautánzat szén-üzemanyagának és ezt a szén-üzemanyagot tartalmazó üzemanyag egységnek az előállítására
1 HU 202391 B 2 hogy legalább 7-10 szippantást biztosítson, ami megfelel a szokásos cigarettával történő dohányzás során általában végzett szippantások normális számának az úgynevezett FTC dohányzási feltételek mellett (ennek jelentése: 2 másodperig tartó, 35 ml térfogatú szippantás 60 másodpercenként). A találmány szerinti eljárással előállított üzemanyagegységet előnyösen egy vagy több hosszanti irányú járattal látjuk el. Ezek a járatok elősegítik az üzemanyagegyaségből az aeroszolképző eszközre történő hőátvitel szabályozását, ami egyrészt azért fontos, hogy elegendő hőt vigyünk át kielégítő mennyiségű aeroszol képzése céljából, másrészt ezért is fontos, hogy ne vigyünk át olyan nagy mennyiségű hőt, amely károsítaná az aeroszolképző anyagot. Az ilyen járatok általában biztosítják a porozitást, és megnövelik a hőátvitelt az aeroszolképző eszközre. A járatok egyszersmind növ elik az üzemanvagegység égési sebességét, és meggyújtását is elősegítik. Kívánt esetben a hosszanti járat vagy járaiok barázdálhatok is a szokásos módszerekkel, vagy kialkíthatók a préselés során. A legtöbb esetben a széntartalmú üzemegységeknek egy szokásos cigarettaöngyújtóval meggyújthatóknak kell lenniük, minden egyéb oxidálószer alkalmazása nélkül. A találmány szerint előállított, előnyös üzemanyagegységeket és azok alkalmazását az alábbiakban csatolt ábrákra hivatkozva mutatjuk be. Az 1. ábra füstölő cigarettautánzatot mutat be, amelyben a találmány szerint előállított, széntartalmú 10 üzemanyagegységet alkalmazzuk. A bemutatott, füstölő cigarettautánzat nagysága megközelítőleg egy szokásos cigaretta méretével megegvező, azaz átmérője 7-8 mm, hosszúsága körülbelül 80 mm. A 2A-2C ábrák mutatják az 10 üzemanyagegység 11 járatainak különböző elrendezését, amelyeket ezekben a füstölő cigarettautánzatokban alkalmazunk. Az 10 üzemanyagegység nem égő végét átfedi egy 12 fémkapszula, amely valamiben 13 szubsztrátumot tartalmaz, és ez utóbbi egy vagy több aeroszolképző anyagot (például többértékű alkoholokat, így glicerint vagy propilénglikolt) foglal magában. A 10 üzemanyagegység kerületét ebben a cigarettautánzatban a szigetelőrostokból álló ntgalmas 14 köpeny veszi körül; a szigetelő rost üvegrost lehet; a 12 fémkapszulát a 16 dohányréteg veszi körül. A kapszulának a száj felőli végét a 18 és 18’ járatokkal látjuk el a hullámosított cső közepén. A 16 dohányréteg száj felőli oldalán helyezkedik el egy 20 szopóka, amely a 22 cellulóz-aceiát hengert tartalmazza, ezen belül van a 24 járat az aeroszol szállítására, valamint egy kis hatásfokú cellulóz-acetát 26 szűrő. A cigarettautánzatot vagy annak egyes részeit egy vagy több 28, 30, 32, 34 cigarettapapírréteggel burkoljuk. A fentiekben leírt füstölő cigarettautánzat meggyújtásakor az 10 üzemanyagegység megyullad, és hőt fejleszt, aminek következtében az aeroszolképző anyagból vagy anyagokból a 12 fémkapszulában füstszerű aeroszol képződik, amely a 18, a 18’ és a 24 járatokon át, a 26 szűrőn áthaladva a fogyasztóhoz jut. A találmány szerint előállított 10 üzemanyagegységek kis méretük és égési jellemzőik következtében általában teljes felületükön égni kezdenek néhány szippantás után. Ennek következtében az 10 üzemanyagegységnek a 12 fémkapszuiával szomszédos része gyorsan felmelegszik, s ez jelentős mértékben megnöveli a hőátvitelt a 12 fémkapszulára, különösen az első és néhány utána következő szippantás során. A találmány szerint előállított, előnyös cigarettautánzatokban képződött aeroszolt mint „összes, nedves, szemcsés anyagot” (jele: WTPM) mérjük. Ennek az összes nedves, szemcsés anyagnak az Ames-féle próbával mérve nincsen mutagén hatása, ami annyit jelent, hogy a találmány szerint előállított, előnyös cigarettautánzatban képződött WTPM és az ilyen termékek hatása alá helyezett standard mikroorganizmusokban megjelenő revertáns egyedek száma között jelentős dózis-válasz összefügés nincsen. Az Amesteszt szerzői szerint a dózistól függő válasz azt mutatja, hogy a vizsgált termékekben mutagén anyagok vannak jelen [Ames- és munkatársai: Mut. Res. 31, 347 (1975); valamint Nagos és munkatársai: Mut. Res. 42, 335 (1977)). A széntartalmú 10 üzemanyagegységek találmány szerinti előállítását részletesen ismertetjük az alábbi példákban, amelyek elősegítik a találmány szerinti eljárás megértését, a találmány azonban nem korlátozódik ezekre a példákra. Ha külön megjegvzést nem teszünk, akkor a százalékok tömeg száza lé kot jelentenek. A hőmérséklet-értékeket Celsius-fokokban adjuk meg, és ezek az énékek nem korrigáltak. 1. példa A lépés: A bevezető pirolízis: Talkumot nem tartalmazó „Grande Prairie Canadian Kraft” minőségű keményfapapírból [amely a Buckeye Cellulose Corp. cégtől (Memphis, TN) szerezhető be] szenet állítunk elő. Az alkalmazott papírnak a fentiek szerint mért jellemzői a következők: Nedvességtartalom 10% Hamutartalom 0,15% Széntartalom 41% Hidrogéntartalom 6% Ezt a papírt nagy (1360 kg-os) tételben egy elektromosan fűtött tégelykemencében (gyártója a General Electric cég) pirolizáljuk. A papírt rozsdamentes acélból készült, 81 cm átmérőjű kannákba helyezzük, és fedővel, valamint homokzárral látjuk el. Közömbös gázt nem alkalmazunk. A kemencét 15 °C/óra hevítési sebességgel 550 °C-ra hevítjük, és 8 órán át ezen a hőmérsékleten tartjuk. A papír belső hőmérsékletének mérését nem kíséreltük meg. Mintegy 450 kg szenet kapunk, amelynek a fentiek szerinti elemzése a következő értékeket adja: Hidrogén 3,3% Oxigén 3,5% Fajlagos felület 181,0 m2/g Szén 88,7% Vázsűrűség 1,4 g/cm3 Nitrogén Ezt a szenet nem találtuk alkalmasnak füstölő cigarettautánzatokban való felhasználásra, mert bomlástermékei esetleg az aeroszol ízét ronthatják. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
