PL182861B1 - Papieros przeznaczony do użycia w elektrycznym układzie do palenia, folia papierosowa stosowana w takim papierosie i sposób wytwarzania folii papierosowej stosowanej w takim papierosie - Google Patents

Abstract

1 . Papieros przeznaczony do uzycia w elektrycznym ukladzie do pale nia, zawierajacy precik tytoniowy, utworzony z folii papierosowej zwinietej w rurowy arkusz, wewnatrz którego znajduje sie wklad tytoniu, przy czym ta folia papierosowa zawiera arkusz podstawowy, na którym znajduje sie war- stwa materialu tytoniowego, przy czym wklad tytoniu jest umieszczony w sasiedztwie swobodnego konca precika tytoniowego i jest oddalony od prze- ciwleglego konca precika tytoniowego, zas pomiedzy wkladem tytoniu i prze- ciwleglym koncem precika tytoniowego znajduje sie niewypelniona przestrzen, znamienny tyra, ze w sasiedztwie przeciwleglego konca ( 7 2 ) tytoniowego pre- cika (60) znajduje sie swobodnie przeplywowy rurowy element (74), który jest umieszczony w odstepie od wkladu tytoniu (80), zas pomiedzy swobodnie przeplywowym rurowym elementem (74) a wkladem tytoniu (80) znajduje sie niewypelniona przestrzen (91) 22 Folia papierosowa, zawierajaca arkusz podstawowy, na którym znaj- duje sie warstwa materialu tytoniowego, znamienna tym, ze arkusz podsta- wowy (68) zawiera kombinacje wlókien tytoniowych i wlókien celulozowych, polaczonych w stosunku mieszczacym sie w zakresie okolo 2:1 do 4:1, i ma ciezar wlasciwy od okolo 35 do 45 g/m2 , a material tytoniowy (70) ma ciezar wlasciwy stanowiacy przynajmniej dwukrotnosc ciezaru wlasciwe- go arkusza podstawowego i zawiera drobno zmielony tyton oraz ekstrakt stalych substancji tytoniowych wystepujacych w stosunku od okolo 3:1 do (9 1, a takze srodek pochlaniajacy wilgoc w ilosci od okolo 5% do 20% ciezaru tego materialu tytoniowego (70) 29. Sposób wytwarzania folii papierosowej, stosowanej w papierosie przeznaczonym do uzytku w elektrycznym ukladzie do palenia, polegajacy na formowaniu arkusza podstawowego, na który naklada sie warstwe materialu tytoniowego, znamienny tym, ze dla uformowania arkusza podstawowego, oddziela sie od wlókien tytoniu substancje rozpuszczalne, które znajduja sie w roztworze rozpuszczonych skladników tytoniu, po czym tworzy sie zawie- sine tych oddzielonych wlókien tytoniowych i czynnika wzmacniajacego, która to zawiesine zalewa sie do urzadzenia formujacego arkusz podstawo- wy, a nastepnie miesza sie 5 do 10% roztworu skladników tytoniowych . FIG 4A PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest papieros przeznaczony do użycia w elektrycznym układzie do palenia, folia papierosowa stosowana w takim papierosie i sposób wytwarzania folii papierosowej stosowanej w takim papierosie.

Z europejskiego opisu EP-615411 jest znany papieros przeznaczony do spalania w elektrycznym układzie do palenia, zawierający pręcik tytoniowy, utworzony z folii papierosowej zwiniętej w rurowy arkusz, wewnątrz którego znajduje się wkład tytoniu, przy czym ta folia papierosowa zawiera arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, przy czym wkład tytoniu jest umieszczony w sąsiedztwie swobodnego końca pręcika tytoniowego i jest oddalony od przeciwległego końca pręcika tytoniowego, zaś pomiędzy wkładem tytoniu i przeciwległym końcem pręcika tytoniowego znajduje się niewypełniona przestrzeń, a ponadto z tego opisu jest znana folia papierosowa, zawierająca arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, a także sposób wytwarzania folii papierosowej, polegający na formowaniu arkusza podstawowego, na który nakłada się warstwę materiału tytoniowego.

182 861

Tradycyjne papierosy dostarczająpalaczowi posmak i zapach w wyniku spalania, podczas którego masa materiału palnego, głównie tytoniu, ulega spaleniu w temperaturach, które często przekraczają 800°C podczas zaciągania. Ciepło jest wciągane przez sąsiadującą masę tytoniu przez zaciąganie się przy końcówce ustnikowej. Podczas ogrzewania, niewystarczające utlenienie materiału palnego powoduje utlenienie rozmaitych gazowych produktów spalania i destylatów z tytoniu. Ponieważ te produkty gazowe są wciągane poprzez papieros, zatem ulegają one ochłodzeniu i skropleniu dla utworzenia aerozolu, który dostarcza smak i aromat towarzyszący paleniu.

Tradycyjne papierosy mają w związku z tym rozmaite wady. Jedna z nich polega na wytwarzaniu bocznego strumienia dymu podczas tlenia się papierosa pomiędzy zaciągnięciami, co może być nieprzyjemne dla osób niepalących. Po zapaleniu, papierosy te muszą być w całości spalone lub wyrzucone. Możliwe jest ponowne przypalenie tradycyjnego papierosa jednakże zwykle jest to nieprzyjemne dla rasowego palacza z przyczyn subiektywnych (zapach, smak, odór).

Alternatywą bardziej tradycyjnych papierosów są takie papierosy, w których materiał spalany sam w sobie nie uwalnia aerozolu tytoniowego. Tego rodzaju artykuły do palenia mogą zawierać spalany, węglisty element grzejny (źródło ciepła) umieszczony tuż przy lub w pobliżu jednego końca wyrobu do palenia, oraz wsad załadowanych tytoniem elementów umieszczonych w sąsiedztwie wspomnianego powyżej elementu grzejnego. Element grzejny zostaje zapalony za pomocą zapałki lub zapalniczki papierosowej, i kiedy palacz zaciąga się papierosem, wówczas ciepło wytwarzane przez element grzejny jest podawane do wsadu załadowanych tytoniem elementów tak, aby spowodować uwalnianie przez ten wsad aerozolu tytoniowego. Jakkolwiek ten rodzaj artykułu do palenia wytwarza niewielką ilość lub wcale nie wytwarza bocznego strumienia dymu, jednakże stale wytwarza on produkty spalania przy źródle ciepła, i gdy tylko jego źródło ciepła zostanie zapalone, wówczas nie może on łatwo być zgaszony dla późniejszego wykorzystania w sensie praktycznym.

W obydwu opisanych powyżej konwencjonalnych i ogrzewanych węglem artykułach do palenia, następuje spalanie. Proces ten w sposób naturalny powoduje wzrost ilości wielu produktów pośrednich ponieważ spalany materiał rozpada się i współdziała z otaczającą atmosferą.

Z opisów patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr-y 5,093,894, 5,060,671 i 5,095,921 są znane papierosy, które w sposób znaczący redukują boczny strumień dymu przy jednoczesnym umożliwieniu palaczowi selektywnego wstrzymania i ponownego rozpoczęcia palenia. Jednakże papierosy ujawnione w tych patentach nie sąbardzo trwałe i mogą załamywać się, ulegać przerwaniu lub pękać pod wpływem przedłużonego lub nieuważnego obsługiwania. W pewnych okolicznościach, te znane papierosy mogą ulegać pokruszeniu ponieważ są nawet słabsze i mogą przerywać się lub pękać podczas wyjmowania z zapalniczki.

Papieros ujawniony w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 08/380,718 i EP-A-0,615,411 zawiera załadowany tytoniem rurowy nośnik, bibułkę papierosową owiniętą dookoła rurowego nośnika, układ przepływowych korków filtra przy ustnikowym końcu nośnika i korek filtra przy swobodnym (odległym) końcu nośnika. Papieros ten jest wkładany do zapalniczki i po aktywowaniu indywidualnych ogrzewaczy dla każdego zaciągnięcia, występuje zlokalizowane zwęglenie w punktach wokół papierosa w miejscach, w których każdy ogrzewacz przylegał do papierosa (ponieważ określany jako „odcisk stopy ogrzewacza”). Gdy tylko wszystkie ogrzewacze zostały uruchomione, wówczas te zwęglone plamki są oddalone ciasno jedna od drugiej i otaczają centralną część nośnika papierosa.

W zależności od maksymalnej temperatury i łącznej energii dostarczanej przy ogrzewaczach, zwęglone plamki stanowią więcej niż jedynie odbarwienie bibułki papierosowej. W większości zastosowań, zwęglenie będzie powodowało przynajmniej drobne przerwania bibułki papierosowej i leżącego poniżej materiału nośnika, które to przerwania będą wywoływały tendencję do mechanicznego osłabienia papierosa. Dla papierosa wyciąganego z zapalniczki, zwęglone plamki musza być przynajmniej częściowo wsunięte poza ogrzewacz. W sytuacjach ekstremalnych, takich jak w przypadku papierosa wilgotnego, zmiętego lub skręconego, papie

182 861 ros taki może być podatny na przerwanie lub może pozostawiać kawałki materiału w wyniku jego wyciągania z zapalniczki. Kawałki pozostawione w obsadzie zapalniczki mogą zakłócać właściwą pracę zapalniczki i/lub powodować wrażenie niesmaku przy spalaniu następnego papierosa. Jeżeli papieros przełamuje się na dwoje podczas wyciągania, to palacz nie tylko ulega frustracji wskutek zniszczonego papierosa, ale również napotyka na kłopot z oczyszczeniem resztek z zapchanej zapalniczki zanim przypali następnego papierosa.

Zalecane rozwiązanie papierosa według USA nr ser. 08/380,718, EP-A-0,615,411 i patentu 5,388,594 polega na zastosowaniu wydrążonej rurki pomiędzy korkami filtra przy ustnikowym końcu papierosa i korka przy odległym końcu. Tego rodzaju konstrukcja polepsza dostarczanie aerozolu palaczowi przez utworzenie wystarczającej przestrzeni do której może przedostawać się aerozol z nośnika przy minimalnym uderzaniu i skraplaniu aerozolu na jakichkolwiek sąsiadujących powierzchniach.

W przypadku połączenia ciętego wypełniacza z wydrążoną konstrukcją papierosa według EP-A-0,615,411 zauważono, że takie papierosy po całkowitym napełnieniu ciętym wypełniaczem tytoniowym mają tendencję do odpowiedniej pracy z zapalniczką elektryczną dla pierwszych kilku zaciągnięć. Następnie, występuje tendencja do zatrzymania dostarczania aerozolu. To samo zjawisko występuje w przypadku bardziej tradycyjnych papierosów, spalanych w elektrycznej zapalniczce takiej jak elektryczna zapalniczka ujawniona w EP-A-0,615,411.

Pozostawione w stanie niewypełnionym, wydrążone konstrukcje papierosów według zalecanych rozwiązań EP-A-0,615,411 podlegały również w pewnym stopniu zapadaniu się w wyniku niewłaściwego lub nieostrożnego obsługiwania.

Papieros przeznaczony do użycia w elektrycznym układzie do palenia, zawierający pręcik tytoniowy, utworzony z folii papierosowej zwiniętej w rurowy arkusz, wewnątrz którego znajduje się wkład tytoniu, przy czym ta folia papierosowa zawiera arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, przy czym wkład tytoniu jest umieszczony w sąsiedztwie swobodnego końca pręcika tytoniowego i jest oddalony od przeciwległego końca pręcika tytoniowego, zaś pomiędzy wkładem tytoniu i przeciwległym końcem pręcika tytoniowego znajduje się niewypełniona przestrzeń, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w sąsiedztwie przeciwległego końca tytoniowego pręcika znajduje się swobodnie przepływowy rurowy element, który jest umieszczony w odstępie od wkładu tytoniu, zaś pomiędzy swobodnie przepływowym rurowym elementem a wkładem tytoniu znajduje się niewypełniona przestrzeń.

Rurowy element korzystnie stanowi filtr, który zawiera plastyfikowany materiał pakułowy, względnie materiał formowalny.

W sąsiedztwie przeciwległego końca tytoniowego pręcika znajduje się końcówka filtra.

Końcówka filtra zawiera drugi swobodnie przepływowy filtr w sąsiedztwie przeciwległego końca tytoniowego pręcika, który jest połączony z przeciwległym końcem tytoniowego pręcika za pomocą papieru końcówkowego.

W sąsiedztwie drugiego swobodnie przepływowego filtra znajduje się ustnikowy wkład filtra.

Pierwszy swobodnie przepływowy filtr zawiera pierwszy kanał zaś drugi swobodnie przepływowy filtr zawiera drugi kanał, przy czym te kanały łączą niewypełnioną przestrzeń pręcika tytoniowego z ustnikowym wkładem filtra, zaś wewnętrzny promień drugiego kanału jest większy niż wewnętrzny promień pierwszego kanału.

Przy swobodnym końcu pręcika tytoniowego znajduje się dodatkowy filtr wstecznoprzepływowy.

Pierwsza część wkładu tytoniu w sąsiedztwie swobodnego końca pręcika tytoniowego ma większągęstość niż druga część wkładu tytoniu, znajdująca się w oddaleniu od tego swobodnego końca.

Papieros przeznaczony do użycia w elektrycznym układzie do palenia, zawierający pręcik tytoniowy utworzony z folii papierosowej w postaci rurowego arkusza podstawowego z warstwą materiału tytoniowego, przy czym przy przeciwległym końcu pręcika tytoniowego znajduje się ogranicznik przepływu, zaś w sąsiedztwie swobodnego końca pręcika tytoniowego jest umieszczony układ tytoniu, znajdujący się w odstępie od tego ogranicznika przepływu, który to tytoń

182 861 jest w postaci ciętego wypełniacza tytoniowego, wypełniającego część pręcika tytoniowego z pozostawieniem niewypełnionej przestrzeni pręcika tytoniowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ogranicznik przepływu znajduje się przy przeciwległym końcu rurowego arkusza, a tytoń jest umieszczony w odstępie względem tego ogranicznika przepływu, zaś niewypełniona przestrzeń pręcika tytoniowego znajduje się w sąsiedztwie ogranicznika przepływu.

Ogranicznik przepływu korzystnie jest w postaci elementu rurowego, który zawiera pierwszy swobodnie przepływowy filtr, przez który przechodzi pierwszy kanał, a końcówka filtra zawiera drugi rurowy swobodnie przepływowy filtr umieszczony w sąsiedztwie pierwszego swobodnie przepływowego filtra pręcika tytoniowego, przy czym przez ten drugi rurowy swobodnie przepływowy filtr przechodzi drugi kanał, a ponadto pierwszy kanał pierwszego swobodnie przepływowego filtra jest węższy niż niewypełniona przestrzeń pręcika tytoniowego i węższy niż drugi kanał drugiego swobodnie przepływowego filtra.

Cięty tytoń jest umieszczony przy swobodnym końcu pręcika tytoniowego i ma gęstość większą niż pozostała część ciętego tytoniu wypełniającego, znajdująca się w oddaleniu od swobodnego końca pręcika tytoniowego.

W sąsiedztwie drugiego swobodnie przepływowego filtra znajduje się ustnikowy filtr.

Rurowy arkusz zawiera owijkę papierosową wokół pręcika tytoniowego, który jest połączony z końcówką filtra za pomocą papieru końcówkowego.

Wkład tytoniu korzystnie zawiera cięty tytoń wypełniający, względnie mieszankę ciętego tytoniu wypełniającego, stanowiącą kombinację przynajmniej dwóch gatunków tytoniu spośród tytoniu jasnego, tytoniu gatunku burley i tytoniu orientalnego.

Dookoła ciętego tytoniu wypełniającego znajduje się owijka.

Tytoń jest umieszczony wzdłuż powierzchni wewnętrznej rurowego arkusza.

Dookoła zewnętrznej powierzchni pręcika tytoniowego znajduje się owijka.

Folia papierosowa, zawieraj ąca arkusz podstawowy, na którym znaj duj e się warstwa materiału tytoniowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że arkusz podstawowy zawiera kombinacje włókien tytoniowych i włókien celulozowych, połączonych w stosunku mieszczącym się w zakresie około 2:1 do 4:1, i ma ciężar właściwy od około 35 do 45 g/m², a materiał tytoniowy ma ciężar właściwy stanowiący przynajmniej dwukrotność ciężaru właściwego arkusza podstawowego i zawiera drobno zmielony tytoń oraz ekstrakt stałych substancji tytoniowych występujące w stosunku od około 3:1 do 9:1, a także środek pochłaniający wilgoć w ilości od około 5% do 20% ciężaru tego materiału tytoniowego.

Materiał tytoniowy ma ciężar właściwy stanowiący około 3 do 4-krotności ciężaru właściwego arkusza podstawowego.

Materiał tytoniowy zawiera ponadto pektynę w ilości do około 2% wagowo materiału tytoniowego.

Arkusz podstawowy zawiera około 28 g/m² włókna tytoniowego i około 12 g/m² włókna celulozowego z pulpy drzewnej, pulpy lnianej, względnie pulpy z łodyg tytoniowych.

Materiał tytoniowy zawiera około 66 do 71% wagowo cząstek tytoniu, około 16 do 20% wagowo ekstraktu stałych substancji tytoniowych, około 10 do 14% wagowo gliceryny i około 1-2% pektyny.

Folia papierosowa, stosowana w papierosie przeznaczonym do użycia w elektrycznym układzie do palenia, zawierająca arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że arkusz podstawowy zawiera kombinację włókna tytoniowego o ciężarze właściwym około 20 do 30 g/m² i włókna węglowego o ciężarze właściwym około 1 g/m², przy czym materiał tytoniowy ma ciężar stanowiący 3 do 4-krotności ciężaru arkusza podstawowego, a ponadto materiał tytoniowy zawiera drobno zmielony tytoń i ekstrakt stałych substancji tytoniowych o stosunku w zakresie około 3:1 do 9:1, oraz środek pochłaniający wilgoć w ilości około 5% do 20% wagowo materiału tytoniowego.

Włókno tytoniowe arkusza podstawowego ma ciężar właściwy wynoszący około 25 do 28 g/m², włókno węglowe ma ciężar właściwy wynoszący około 2 do 4 g/m², a pektyna ma ciężar właściwy wynoszący 2,5 do 1,5 g/m².

182 861

Sposób wytwarzania folii papierosowej, stosowanej w papierosie przeznaczonym do użytku w elektrycznym układzie do palenia, polegający na formowaniu arkusza podstawowego, na który nakłada się warstwę materiału tytoniowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dla uformowania arkusza podstawowego, oddziela się od włókien tytoniu substancje rozpuszczalne, które znajdują się w roztworze rozpuszczonych składników tytoniu, po czym tworzy się zawiesinę tych oddzielonych włókien tytoniowych i czynnika wzmacniającego, którą to zawiesinę zalewa się do urządzenia formującego arkusz podstawowy, a następnie miesza się 5 do 10% roztworu składników tytoniowych z dodatkowymi cząstkami tytoniu, środkiem pochłaniającym wilgoć i pektynąz wytworzeniem dyspersji materiału tytoniowego, po czym reguluj e się zawartość wody, utrzymując zawartość cząstek stałych w tej dyspersji w zakresie około 20 do 30%, a następnie na uformowany arkusz podstawowy nakłada się tę dyspersję materiału tytoniowego w postaci warstwy, która następnie suszy się, chłodzi, rozprostowuje pofałdowania i zwija w rolkę.

Stosuje się roztwór tytoniowych substancji rozpuszczalnych, zawierający około 7 do 8% wagowo rozpuszczonych składników tytoniowych.

Reguluje się ilość wody dla uzyskania dyspersji o zawartości około 24 do 26% cząstek stałych.

Stosuje się cząstki tytoniu mające rozmiar odpowiadający numerowi sita w zakresie około 100 do 220.

Stosuje się cząstki tytoniu mające rozmiar odpowiadający numerowi sita około 120.

Stosuje się czynnik wzmacniający zawiesinę w postaci przynajmniej jednej pulpy wybranej z grupy, na którą składa się pulpa drzewna, pulpa lniana i pulpa z łodyg tytoniowych.

Nakłada się dyspersję materiału tytoniowego na arkusz podstawowy o stosunku ciężarów w stanie suchym, wynoszącym przynajmniej 2:1.

Nakłada się dyspersję materiału tytoniowego na arkusz podstawowy o stosunku ciężarów w stanie suchym, wynoszącym przynajmniej 3:1.

Papieros według wynalazku zapewnia korzyść polegającąna możliwości zawierania ciętego wypełniacza przy jednoczesnej trwałości podczas manewrowania przy spalaniu jako część elektrycznego układu do palenia, i zapewnia zadowalający smak i dostarczanie aerozolu przy każdym zaciągnięciu.

Papierosy według wynalazku mogą być łatwo wytwarzane i pakowane w atrakcyjne opakowania, są fizycznie wytrzymałe i minimalizują skraplanie i/lub filtrację aerozolu wewnątrz papierosa i/lub zapalniczki. Ponadto są odporne na złamanie podczas wyciągania papierosa z zapalniczki, są mniej podatne na zapadanie lub przerywanie podczas nieostrożnego manewrowania przez konsumenta, podczas wytwarzania lub pakowania papierosów i umożliwiają stosowanie oszczędnych sposobów wytwarzania, nawet przy stosowanych szybkościach produkcji.

Gdy papieros według wynalazku jest wsunięty do zapalniczki elektrycznego układu do palenia, wówczas papieros opiera się o zderzak umieszczony w obrębie obsady ogrzewacza zapalniczki (lub o jakiś równoważny element ograniczający) tak że elektryczne elementy grzejne zapalniczki są umieszczone w sposób ustalony wzdłuż boku papierosa w zasadniczo tym samym położeniu dla każdego papierosa. Po zainicjowaniu zaciągnięcia, przynajmniej jeden z ogrzewaczy zapalniczki jest aktywowany w odpowiedzi dla ogrzania papierosa we wstępnie wspomnianym położeniu wzdłuż pręcika tytoniowego. W miarę trwania zaciągnięcia, pręcik tytoniowy zostaje ogrzany i ze środnika tytoniowego i wypełniacza wydobywa się aerozol. Gdy odcisk stopki ogrzewacza nakłada się na pustąprzestrzeń w pręciku tytoniowym, wówczas aerozol tytoniowy jest uwalniany prawie natychmiast do przestrzeni utworzonej wewnątrz niewypełnionej części pręcika tytoniowego i odciągany z papierosa. Większość tej frakcji całkowitego aerozolu dostarczanego przez papieros pochodzi z środka tytoniowego, a jego bezpośredni dostęp korzystnie wpływa na rodzaj i zasięg zaciągania się papierosem przez palacza. Ze względu na większą masę tytoniu przy wypełnionej części pręcika tytoniowego istnieje niewielkie opóźnienie w uwalnianiu aerozolu z miejsc, w których odcisk stopki ogrzewacza nakłada się na wypełnioną część pręcika. Aerozol, który wydobywa się z podklejonej części pręcika tytoniowego ma wpływ na dodatkowy, dominujący posmak i charakter dymu.

182 861

Następnym korzystnym skutkiem wynalazku jest zdolność regulowania dostarczania aerozolu przez papieros elektrycznego układu do palenia, w której proporcjonalna wielkość nałożenia pomiędzy wypełnionymi i niewypełnionymi częściami pręcika tytoniowego przez odcisk stopki ogrzewacza wpływa na pożądane ustawienie dostarczania aerozolu w zależności od rodzaju papierosa lub w zależności od wydłużenia liniowego dla tego samego rodzaju.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiają perspektywiczne widoki elektrycznego układu do palenia, fig. 3 - perspektywiczny widok papierosa połączonego wewnątrz obsady ogrzewacza układu do palenia pokazującego na fig. 1, fig. 4A - przekrojowy widok z boku papierosa według zalecanego rozwiązania wynalazku, fig. 4B - szczegółowy widok perspektywiczny papierosa pokazanego na fig. 4a, a częściowo usuniętymi niektórymi elementami papierosa, fig. 5A i 5B - schematy blokowe etapów zalecanego sposobu wykonywania środka tytoniowego papierosa pokazanego na fig. 4A i 4B, przy czym fig. 5A przedstawia etapy przekształcania wsadu tytoniowego w arkusz środnika tytoniowego, a fig. 5B przedstawia etapy przekształcania arkusza środnika tytoniowego w ciąg średnika tytoniowego, fig. 6A - przekrojowy widok z boku papierosa zasadniczo pustego, fig. 6B - wykres wytwarzania aerozolu w funkcji czasu podczas każdego naciągnięcia, wytwarzanego przez papieros zasadniczo pusty z fig. 6A, fig. 6C - ilustrację urządzenia do pomiaru dymu, stosowanego do ustalenia danych przedstawionych na fig. 6B, 7B i 8, fig. 7A - przekrojowy widok z boku papierosa całkowicie wypełnionego fig. 7B - wykres wytwarzania aerozolu w funkcji czasu podczas każdego zaciągnięcia, wytwarzanego przez papieros całkowicie wypełniony z fig. 7A, fig. 8 - graficzne porównanie objętości aerozolu przy każdym kolejnym zaciągnięciu, dostarczanej przez każdy papieros w odniesieniu do fig. 4A, 6A i 7A, fig. 9 - wykres relacji pomiędzy dostarczaniem całkowitego składnika cząsteczkowego (TPM) i wielkością nałożenia ogrzewacza na wypełnioną część częściowo wypełnionego papierosa według rozwiązania (z fig. 4A), fig. 10 - przekrojowy widok z boku papierosa według drugiego zalecanego rozwiązania wynalazku, fig. 11 - przekrojowy widok z boku papierosa według trzeciego zalecanego rozwiązania wynalazku, fig. 12 - boczny, przekrojowy widok obsady ogrzewacza, fig. 13 widok z boku zespołu ogrzewacza, fig. 14 - widok z boku w przekroju obsady ogrzewacza z zastosowanąpowłokąizolatora elektrycznego, fig. 15 - widok z boku w przekroju obsady ogrzewacza z zastosowaniem powłoki izolatora elektrycznego, tworzącej piastę, fig. 16 - przekrojowy widok z boku obsady ogrzewacza z serpentynowe ukształtowanymi odnogami łopatek ogrzewacza, fig. 17A - przekrojowy widok z przodu łopatki ogrzewacza mającej płaską stronę spodnią zwróconą w stronę włożonego papierosa, fig. 17B - widok z przodu w przekroju łopatki ogrzewacza mającej nachyloną pod kątem stronę spodnią zwróconą w kierunku włożonego papierosa, fig. 17C - widok z przodu w przekroju łopatki ogrzewacza mającej zakrzywioną stronę spodnią zwróconą w kierunku włożonego papierosa, fig. 18 - widok z góry symetrycznego rozwiązania łopatek ogrzewacza w stanie płaskim przed walcowaniem, fig. 19 - widok z góry niesymetrycznego rozwiązania łopatek ogrzewacza w stanie płaskim przed walcowaniem, fig. 20 - promieniowy widok w przekroju elektrycznego układu do palenia przedstawiający alternatywne rozwiązanie ogrzewacza, fig. 21 - podłużny widok w przekroju wnęki zawierającej ładunek zapachowy elektrycznego układu do palenia z fig. 20 wzdłuż linii A-A z fig. 20, fig. 22 - promieniowy widok w przekroju przedstawiający następne alternatywne rozwiązanie ogrzewacza, a fig. 23 podłużny przekrojowy widok wnęki zawierającej ładunek zapachowy w elektrycznym układzie do palenia z fig. 22, wzdłuż linii B-B z fig. 22.

Na figurze 1 i 2 przedstawiono układ do palenia 21, który zawiera częściowo wypełniony papieros 23 według wynalazku i zapalniczkę 25 wielokrotnego użytku. Papieros 23 jest przystosowany do wsadzania i wyjmowania z gniazda 27 z przedniej części końcowej 29 zapalniczki 25. Tuż po włożeniu papierosa 23, stosowany jest układ do palenia 21 w zasadzie w ten sam sposób jak przy bardziej tradycyjnym papierosie, jednakże bez przypalania lub zatlenia papierosa 23. Papieros 23 jest wyjmowany po jednym lub więcej cykli zaciągania. Korzystnie, każdy papieros 23 zapewnia całkowitą ilość ośmiu pociągnięć (cykl zaciągania) lub więcej, jednakże można dowolnie uregulować na mniejszą lub większą całkowitą liczbę dostępnych zaciągnięć.

182 861

Zapalniczka 25 zawiera obudowę 31 mającąprzednią i tylną część obudowy 33 i 35. W obrębie tylnej części obudowy 35 znajdują się umieszczone wyjmowalnie jedna lub więcej baterii 35a, które dostarczają energię do licznych opornościowych elektrycznie elementów grzejnych 37, które są rozmieszczone w obrębie przedniej części obudowy 33 w sąsiedztwie gniazda 27. Obwód kontrolny 41 w przedniej części obudowy 33 ustanawia połączenie elektryczne pomiędzy bateriami 35a i elementami grzejnymi 37. Korzystnie, tylna część 35 jest przystosowana do łatwego otwierania i zamykania, na przykład za pomocą śrub lub elementów zatrzaskowych dla ułatwienia wymiany bakterii. W razie potrzeby, można zastosować gniazdo elektryczne lub kontakty dla ponownego naładowywania baterii za pomocą domowego gniazdka elektrycznego lub podobnie.

Korzystnie, przednia część obudowy 33 jest zdejmowalnie przyłączona do tylnej części obudowy 35, tak jak za pomocą połączenia na jaskółczy ogon lub pasowania gniazdowego. Obudowa 31 jest korzystnie wykonana z twardego odpornego na ciepło materiału. Zalecane materiały stanowią materiały metaliczne lub bardziej korzystnie materiały polimerowe. Korzystnie obudowa 31 ma całkowite wymiary około 10,7 cm na 3,8 cm na 1,5 cm tak, aby mogła wygodnie spoczywać w ręce palacza.

Baterie 35a mająwymiary zapewniające wystarczającą moc do funkcjonowania ogrzewaczy 37 i korzystnie stanowią baterie typu wymienialnego i zdolnego do ponownego naładowywania. Można zastosować alternatywne źródła mocy, takie jak kondensatory. W rozwiązaniu zalecanym, źródło mocy stanowi 4 ogniwa bateryjne nikiel-kadm, połączone szeregowo dając całkowite napięcie w stanie nieobciążonym wynoszące około 4,8 do 5,6 voltów. Potrzebne właściwości źródła mocy sąjednakże odebrane ze względu na charakterystykę innych elementów składowych układu do palenia 21, w szczególności charakterystykę elementów grzejnych 37. Opis patentowy USA nr 5,144,962 przedstawia kilka rodzaj ów źródeł mocy przydatnych do układu do palenia według wynalazku, takich jak baterie do ponownego naładowywania i układy zawierające kondensator, który jest ponownie naładowany przez baterię.

Jak pokazano na fig. 3, przednia część obudowy 33 zapalniczki 25 podpiera zasadniczo cylindryczną obsadę ogrzewacza 39, która ślizgowo przyjmuje papieros 23. Obsada ogrzewacza 39 osłania elementy grzejne 37 i jest przystosowana do podparcia włożonego papierosa 23 w ustalonym położeniu względem elementów grzejnych 37 tak, że te elementy grzejne 37 są rozmieszczone wzdłuż boków papierosa w przybliżeniu w tym samym położeniu przy każdym papierosie. Miejsce, w którym każdy element grzejny 37 opiera się (lub jest w kontakcie termicznym) o całkowicie wsunięty papieros 23 jest określane tutaj jako odcisk stopki ogrzewacza.

Dla zapewnienia trwałego umieszczenia elementów grzejnych 37 względem każdego papierosa 23, obsada ogrzewacza 39 jest wyposażona w zderzak 182, o który opiera się papieros podczas jego umieszczania w zapalniczce 25. Można zastosować inne środki do ustawiania położenia papierosa 23 względem zapalniczki 25.

Przednia część obudowy 33 zapalniczki 25 również zawiera elektryczny obwód kontrolny 41, który dostarcza wstępnie określoną ilość energii ze źródła mocy 35a do elementów grzejnych 37. W rozwiązaniu zalecanym, obsada ogrzewacza 39 zawiera 8 rozstawionych obwodowo elementów grzejnych 37, które są ustawione koncentrycznie z gniazdem 27 i które mająpostać serpentyn. Szczegóły ogrzewaczy 37 są przedstawione i opisane we wspólnym zgłoszeniu patentowym USA nr 07/943,504, oraz patencie USA nr 5,388,594, przy czym obydwa te dokumenty są wprowadzone niniejszym jako odniesienie. Dodatkowe obsady ogrzewacza 37, które stanowią część zapalniczki są takie jak ujawnione we współbieżącym zgłoszeniu patentowym USA złożonym 6 stycznia 1995 (pod oznaczeniem rzecznika PM 1729B CIP II) we współbieżącym zgłoszeniu USA nr seryjny 08/291,690 złożonym 16 sierpnia 1994, które są wprowadzone tutaj jako odniesienie, i w ostatniej części tego opisu w odniesieniu do figur 13 do 23. Korzystnie, ogrzewacze 37 są zasilane indywidualnie poprzez źródło mocy 35a pod kontrolą obwodu 41 dla korzystnie ośmiokrotnego ogrzania papierosa 23 w położeniach rozstawionych wokół obwodu papierosa 23. Ogrzewanie zapewnia osiem zaciągnięć papierosem 23, tak jak ma miejsce przy paleniu tradycy

182 861 jnego papierosa. Może być korzystne zapalenie więcej niż jednego ogrzewacza równocześnie dla jednego lub więcej zaciągnięć.

Następne zalecane rozwiązanie ogrzewacza jest przedstawione we współbieżącym zgłoszeniu patentowym USA nr seryjny 08/224,842, złożonym 8 kwietnia 1994, wprowadzonym tutaj jako odniesienie.

Powracając do fig. 2, obwód 41, jest korzystnie aktywowany przez uruchamiany przez zaciągnięcie czujnik 45, który jest wrażliwy albo na zmiany ciśnienia lub też na zmiany wielkości przepływu powietrza, które występują po zainicjowaniu zaciągania się papierosem 23 przez palacza. Uruchamiany przez zaciąganie czujnik 45 jest korzystnie umieszczony w obrębie przedniej części obudowy 33 zapalniczki 25 i jest połączony z przestrzenią wewnątrz obsady ogrzewacza 39 w sąsiedztwie papierosa 23 poprzez kanał przechodzący przez dystansownik przy podstawie obsady ogrzewacza 39 i w razie potrzeby rurkę czujnika zaciągnięcia (nie pokazaną). Uruchamiany przez zaciągnięcie czujnik 45 przydatny do stosowania w układzie do palenia 21 jest opisany we wspólnym opisie patentowym USA nr 5,060,671, wprowadzonym tutaj jako odniesienie. Czujnik zaciągnięcia 45, korzystnie stanowi silikonowy czujnik model 163PC01D35, wytwarzany przez Micro Switch oddział Honeywell, Inc., Freeport, Illinois. Urządzenia wyczuwające przepływ, takie jak wykorzystujące zasady anemometrii gorąco przewodowej, sąprzydatne do aktywowania jednego z elementów ogrzewacza 37 po stwierdzeniu zmiany przepływu powietrza. Tuż po aktywowaniu przez czujnik 45, obwód sterowania 41 kieruje prąd elektiyczny do odpowiedniego jednego z elementów grzejnych 37.

Zastosowano wskaźnik 51 w miejscu wzdłuż zewnętrza zapalniczki 25, korzystnie na przedniej części obudowy 33 dla wskazania liczby zaciągnięć pozostających do uzyskania z papierosa 23. Wskaźnik 51 korzystnie stanowi siedmiosegmentowy wyświetlacz na bazie ciekłego kryształu. W rozwiązaniu zalecanym, wskaźnik 51 wyświetla cyfrę „8”, gdy detektor 53 stwierdzi obecność papierosa w obsadzie ogrzewacza 39. Detektor 53 korzystnie stanowi czujnik światła przy podstawie obsady ogrzewacza 39, który wykrywa kiedy wiązka światła jest odbijana od włożonego papierosa 23. Następnie detektor 53 dostarcza sygnał do obwodu 41, który z kolei wysyła w odpowiedzi sygnał do wskaźnika 51. Wyświetlenie cyfry „8” na wskaźniku 51 oznacza, że można wykonać osiem zaciągnięć dla każdego papierosa 23, to znaczy, że żaden z elementów ogrzewacza 37 nie został aktywowany dla ogrzania papierosa 23. Po całkowitym spaleniu papierosa 23, wskaźnik wyświetla cyfrę „0”. Gdy papieros 23 zostaje wyjęty z zapalniczki 25, wówczas detektor 53 nie stwierdza już obecności papierosa 23 i wskaźnik 51 zostaje wyłączony. Detektor papierosa jest modulowany tak, że nie wysyła w sposób stały wiązki światła, co mogłoby powodować niepotrzebne osłabienie źródła mocy 35a. Zalecanym detektorem 53 odpowiednim do stosowania w układzie do palenia 21 jest czujnik światła typ OPR5005, wytwarzany przez ΟΡΤΕΧ Technology, Inc., 1215 West Crosby Road, Carrollton, Texas 75006, USA.

Jako alternatywne rozwiązanie wyświetlania pozostaj ącej liczby zaciągnięć, wyświetlacz detektora może wskazywać czy układ jest czynny lub też nie czynny („włączony” lub „wyłączony”).

Jako jedna z kilku możliwych alternatyw stosowania opisanego powyżej detektora 53, można zastosować przełącznik mechaniczny (nie pokazany) dla stwierdzenia obecności lub braku obecności papierosa 23 oraz można zastosować przestawiany guzik (nie pokazany) do ustawiania obwodu 41 po włożeniu nowego papierosa do zapalniczki 25, np. dla spowodowania wyświetlenia przez wskaźnik 51 cyfry „8”, itd. Źródła mocy, obwody, uruchamiane zaciągnięciem czujniki i wskaźniki przydatne w układzie do palenia 21 według wynalazku są opisane we wspólnym opisie patentowym USA nr 5,060,671, oraz w zgłoszeniu patentowym nr 07/943,504, wprowadzonymi tutaj jako odniesienie.

Jak pokazano na fig. 4A i 4B, papieros 23 według zalecanego rozwiązania wynalazku zawiera pręcik tytoniowy 60 i końcówkę filtrująca 62, które sąpołączone razem zapomocąbibułki 64.

Częściowo wypełniony papieros 23 z wypełniaczem korzystnie posiada zasadniczą stałą średnicę wzdłuż swojej długości i tak jak tradycyjne papierosy ma średnicę, korzystnie pomiędzy ok. 7,5 mm i 8,5 mm tak, że układ do palenia 21 zapewnia palaczowi znane odczucie. W rozwiązaniu zalecanym, papieros 23 ma całkowitą długość 62 mm, co ułatwia stosowanie konwe

182 861 ncjonalnych maszyn do pakowania papierosów 23. Łączna długość ustnikowego filtra 104 i swobodnie przepływowego filtra 102 wynosi korzystnie 30 mm. Bibułka owijkowa korzystnie przechodzi ok. 6 mm ponad pręcikiem tytoniowym 60. Całkowita długość pręcika tytoniowego 62 wynosi korzystnie 32 mm. Można również dobrać inne proporcje, długości i średnice zamiast tych podanych powyżej dla rozwiązania zalecanego.

Tytoniowy pręcik 60 papierosa 23 korzystnie zawiera tytoniowy środnik 66, który został zwinięty do postaci rurowej (cylindrycznej).

Owijka 71 ciasno otacza tytoniowy środnik 66 i jest przytrzymywana razem wzdłuż podłużnego szwu bocznego tak, jak powszechnie stosuje się przy wykonywaniu tradycyjnych papierosów. Owijka 71 przytrzymuje tytoniowy środnik 66 w stanie owiniętym wokół swobodnie przepływowego filtra 74 i tytoniowego korka 80.

Korzystnie, dookoła tytoniowego środnika 66 jest ciasno owinięta owijkowa bibułka 71, tak aby nadać zewnętrzny wygląd i wrażenie tradycyjnego papierosa. Stwierdzono, że uzyskuje się dym o lepszym smaku w przypadku, gdy bibułka owijkowa 71 stanowi standardową bibułkę papierosową korzystnie papier lniany mający ok. 20 do 50 CORESTA (określone jako ilość powietrza, mierzoną w cm³, które przechodzi przez 1 cm² materiału, np. arkusza papieru, przez jedną minutę przy spadku ciśnienia wynoszącym 1,0 kilopascala, a bardziej korzystnie około 30 do 45 CORESTA, ciężar właściwy ok. 23 do 35 g na m² (g/m²), a najkorzystniej ok. 23 do -30 g/m², oraz załadowanie wypełniaczem (korzystnie węglanem wapnia) rzędu ok. 23 do 35% wagowo, a korzy śmie 28 do 33% wagowo.

Papier owijkowy 71 korzystnie zawiera niewielką ilość cytrynianu lub innych modyfikatorów palenia względnie wcale ich nie zawiera, przy czym zalecane poziomy cytrynianu są w zakresie od 0 do ok. 2,6% wagowo papieru owijkowego 71, a korzystniej mniej niż 1%.

Tytoniowy środnik 66 korzystnie zawiera podstawowy składnik 68 i warstwę tytoniowego materiału zapachowego 70, umieszczoną wzdłuż wewnętrznej powierzchni podstawowej środnika 68. Przy końcówce 72 tytoniowego pręcika 60, tytoniowy środnik 66 wraz z owijką71 są owinięte dookoła rurowego swobodnie przepływowego filtra 74. Swobodnie przepływowy filtr 74 stanowi konstrukcyjne ograniczenie i podparcie przy końcówce 72 dla tytoniowego pręcika 60 i umożliwia odciąganie aerozolu z wnętrza tytoniowego pręcika 60 przy minimalnym spadku ciśnienia. Swobodnie przepływowy filtr 74 pełni również funkcję ograniczenia przepływu przy końcówce 72 tytoniowego pręcika 60, co uważa się za wspomaganie wytwarzania aerozolu podczas zaciągania się papierosem 23. Swobodnie przepływowy filtr ma długość korzy śmie przynajmniej 7 mm dla ułatwienia obróbki maszynowej i jest korzy śmie pierścieniowy, jakkolwiek odpowiednie sąrównieź inne kształty i rodzaje filtrów o małej wydajności, łącznie z cylindrycznymi korkami filtracyjnymi.

Przy swobodnym końcu 78 tytoniowego pręcika 60, tytoniowy środnik 66 wraz z owijką71 zostają owinięte dookoła cylindrycznego wkładu tytoniowego 80. Korzystnie, tytoniowy wkład 80 jest wykonany oddzielnie względem tytoniowego środnika 66 i stanowi stosunkowo krótka kolumnę ciętego wypełniacza tytoniowego, który został owinięty i przytrzymany w owijce 84.

Korzystnie, tytoniowy wkład 80 jest wykonywany na konwencjonalnej maszynie do wyrobu pręcików papierosowych, na której cięty wypełniacz, korzystnie zmieszany jest formowany za pomocą powietrza do postaci ciągłego pręta tytoniu na przesuwającym się pasie i owijany ciągłą wstęgą owijki 84, która następnie zostaje sklejona wzdłuż swego szwu podłużnego i uszczelniona cieplnie. Jednakże według zalecanego rozwiązania wynalazku, owijka 84 jest korzystnie wykonana z celulozowej taśmy zawierającej niewiele lub wcale nie zawierającej wypełniacza, dodatki sklejające lub spalane (każdy na poziomie poniżej 0,5% wagowo) i korzystnie niewiele lub wcale nie zawierającej kleju. Korzystnie, tytoniowa owijka 84 posiada mały ciężar właściwy wynoszący poniżej 15 g/m² i bardziej korzystnie około 13 g/m². Tytoniowa owijka 84 korzystnie posiada wysoka przepuszczalność w zakresie około 20 tys. do 35 tys. CORESA, a bardziej korzystnie, w zakresie około 25 tys. do 35 tys. CORESTTA, i jest wykonana korzystnie z włóknistej pulpy z miękkiego drewna, celulozy typu abaca lub innej pulpy o długich włóknach. Tego rodzaju bibułki są dostępne z firmy Papierfabrik Schoeller and Hoescht GMBH,

182 861

Postfach 1155, D-76584, Gemsback, Niemcy, inną bibułką odpowiednią do stosowania jako owijka 84 jest papier TW 2000 z DeMauduit, Euimperle, Francja, z dodatkiem karboksy - metylocelulozy rzędu 2,5% wagowo.

Maszyna do wyrobu pręcika tytoniowego jest uruchamiana w taki sposób, aby uzyskiwać gęstość pręcika tytoniowego wynoszącą około 0,17 do 0,30 gramów/cm³ (g/m³), ale bardziej korzystnie w zakresie przynajmniej 0,20 do 0,30 g/m³, a najkorzystniej pomiędzy około 0,24 do 0,28 g/m³. Podwyższone gęstości sązalecane dla uniknięcia występowania luźnych końców przy swobodnym zakończeniu 78 tytoniowego pręcika 60. Jednakże, należy uwzględnić, że mniejsze gęstości pręcika umożliwiająw większym stopniu udział kolumny tytoniu 82 w wytwarzaniu aerozolu i smaku dymu. Tak więc, należy wyrównoważyć potrzebę dostarczania aerozolu (które wzmaga mała gęstość pręcika w kolumnie tytoniu 82) i potrzebę unikania luźnych zakończeń (której sprzyjają podwyższone zakresy gęstości pręcika).

Kolumna tytoniu 84 korzystnie zawiera cięty wypełniacz mieszanki tytoniu stosowany typowo w przemyśle tytoniowym, łącznie z mieszankami obejmującymi tytoń jasny, tytoń gatunku burley i tytoń orientalny ewentualnie wraz z tytoniem przetworzonym i innymi zmieszanymi komponentami, obejmującymi tradycyjne papierosowe substancje zapachowe, jednakże w rozwiązaniu zalecanym, cięty wypełniacz kolumny tytoniu 84 stanowi mieszankę tytoniu jasnego, gatunku burly i orientalnego w stosunku około 45:30:24 na rynku amerykańskim, bez włączenia tytoniu przetworzonego lub jakichkolwiek substancji zapachowych. Ewentualnie, do mieszanki można włączyć komponent w postaci tytoniu spęcznionego dla wyregulowania gęstości pręcika, i można dodać substancje smakowe.

Ciągły pręcik tytoniowy utworzony jak opisano powyżej zostaje przecięty na wstępnie określone długości tytoniowego wkładu 80. Długość ta korzystnie wynosi przynajmniej 7 mm dla ułatwienia obróbki na maszynie. Jednakże długość ta może zmieniać się od około 7 mm do 25 mm lub więcej w zależności od preferencji nałożonych na projekt papierosa, które wynikają z poniższego opisu, a w szczególności w odniesieniu do fig. 4A i 4B.

W ogólności, długość 86 tytoniowego wkładu 80 jest korzystnie ustawiana w stosunku do całkowitej długości 88 pręcika tytoniowego 60 tak, że wzdłuż pręcika tytoniowego 60 zostaje utworzona pusta przestrzeń 90 pomiędzy swobodnie przepływowym filtrem 74 a tytoniowym wkładem 80. Pusta przestrzeń 90 odpowiada niewypełnionej części pręcika tytoniowego 60 i pozostaje w bezpośrednim połączeniu płynowym z owijką 62 poprzez swobodnie przepływowy filtr 74 tytoniowego pręcika 60.

Jak pokazano na fig. 4A długość 86 tytoniowego wkładu 80 i jego względne położenie wzdłuż tytoniowego pręcika 60 jest również dobrana w odniesieniu do cech elementów grzejnych 37. Gdy papieros jest właściwie umieszczony względem ogranicznika 182 obsady ogrzewacza 39, wówczas część 92 z każdego elementu grzejnego 37 będzie kontaktowała się z pręcikiem tytoniowym 60 wzdłuż obszaru tego pręcika 60. Ten obszar kontaktu jest określany jako odcisk stopki ogrzewacza 94. Odcisk stopki ogrzewacza 94 (jak pokazano podwójną strzałką na fig. 4A) nie stanowi sam w sobie części konstrukcji papierosa, natomiast stanowi prezentację tego obszaru pręcika tytoniowego 60 do którego prawdopodobnie dotrze spodziewana robocza temperatura ogrzewania elementu grzejnego 37 podczas palenia papierosa 23. Ponieważ elementy grzejne 37 znajdująsię w stałej odległości 96 od ogranicznika 182 obsady ogrzewacza 39, zatem odcisk stopki ogrzewacza 94 w konsekwencji jest umieszczony wzdłuż pręcika tytoniowego 60 w tej samej wstępnie określonej odległości 96 od swobodnego końca 78 pręcika tytoniowego 60 dla każdego papierosa 23, który zostanie całkowicie wsunięty do zapalniczki 25.

Korzystnie, długość wkładu tytoniowego 80, długość odcisku stopki ogrzewacza 94 i odległość pomiędzy odciskiem stopki ogrzewacza 94 a ogranicznikiem 182 są tak dobrane, że odcisk stopki ogrzewacza 94 wystaje poza wkład tytoniowy 80 i nakłada się na część pustej przestrzeni 90 na odległość 98. Odległość 98, o którą odcisk stopki 94 wystaje poza pustą przestrzeń 90 (niewypełnioną część pręcika tytoniowego 60) jest również nazywana jako „nałożenie ogrzewacza na pustąprzestrzeń” 98. Odległość na którąpozostała część odcisku stopki 94 wystaje poza wkład rdzeniowy jest określana jako „przykrycie wypełniacza przez ogrzewacz” 99.

182 861

Końcówka 62 korzystnie zawiera swobodnie przepływowy filtr 102 umieszczony w sąsiedztwie pręcika tytoniowego 60 i ustnikowy korek filtracyjny 104 przy odległym końcu końcówki 62 względem pręcika tytoniowego 60. Korzystnie swobodnie przepływowy filtr 102 jest rurowy i przekazuje powietrze przy bardzo małym spadku ciśnienia. Jednakże zamiast takiego filtra można zastosować inne filtry o małej wydajności o konfiguracji standardowej. Wewnętrzna średnica swobodnie przepływowego filtra 96 wynosi korzystnie pomiędzy 2 do 6 mm i korzystnie jest większa niż średnica swobodnie przepływowego filtra 74 pręcika tytoniowego 60.

Ustnikowy korek filtracyjny 104 zamyka swobodny koniec końcówki 62 ze względu na wygląd i w razie potrzeby dla spowodowania pewnego przefiltrowania, jakkolwiek zaleca się aby ustnikowy filtr 104 stanowił filtr małej wydajności, korzystnie o wydajności około 15 do 25%.

Swobodnie przepływowy filtr 102 i ustnikowy korek filtrujący 104 są korzystnie połączone razem jako połączony korek llOzapomocąowijki 112. Owijka 112 stanowi korzystnie porowatą, o niewielkim ciężarze owijkę, która jest dostępna konwencjonalnie w przemyśle wyrobów papierosów. Połączony korek 110 jest przyłączony do pręcika tytoniowego 60 za pomocąbibułki końcowej 64 o właściwościach standardowych i stosowanych konwencjonalnie w przemyśle papierosowym. Papier bibułki 64 może być barwy korka, białej lub w dowolnym innym kolorze odpowiednio do wybranych preferencji dekoracyjnych.

Korzystnie, papieros 23 wykonany według zalecanego rozwiązania wynalazku ma całkowita długość około 62 mm, z czego 30 mm stanowi połączony korek 110 końcówki 62. Tak więc, pręcik tytoniowy 60 ma długość 32 mm. Korzystnie, swobodnie przepływowy filtr 74 pręcika tytoniowego 60 ma długość przynajmniej 7 mm, zaś pusta przestrzeń 91 pomiędzy przepływowym filtrem 94 a wkładem tytoniowym 80 ma długość korzystnie przynajmniej 7 mm. W rozwiązaniu zalecanym, odcisk stopki ogrzewacza 94 ma długość około 12 mm i jest tak umieszczony, że przykrywa w miejscu 98 na odległość 3 mm pustąprzestrzeń papierosa, pozostawiając 9 mm odcisku stopki ogrzewacza 94 nałożone na wkład tytoniowy 80.

Długość pustej przestrzeni 91 i długość wkładu tytoniowego 80 mogąbyć regulowane dla ułatwiania wytwarzania, i co ważniejsze, dla regulowania właściwości spalania papierosa 23, łącznie z regulacją jego smaku, zdolności zaciągania i dostarczania aerozolu. Długość pustej przestrzeni 91 i wielkość nałożenia ogrzewacza na wypełniacz (jak również nałożenia ogrzewacza na pustą przestrzeń) mogą również ulegać zmianie dla uregulowania wrażeń w wyniku zaciągania, dla wzmożenia jakości dostarczania aerozolu (na bazie pomiędzy kolejnymi zaciągnięciami jak również pomiędzy kolejnymi papierosami) i dla kontrolowania kondensacji aerozolu przy ogrzewaczach lub w ich pobliżu.

W rozwiązaniu zalecanym, pusta przestrzeń 91 (pozbawiona wypełniacza część pręcika tytoniowego 60) ciągnie się na długości około 7 mm dla zapewnienia odpowiedniego prześwitu pomiędzy odciskiem stopki ogrzewacza 94 a swobodnie przepływowym filtrem 74. W ten sposób powstaje margines tak, że odcisk stopki 94 nie ogrzewa swobodnie przepływowego filtra 74 podczas palenia. Odpowiednie sąrównież inne długości, przykładowo jeżeli tolerancje wytwarzania to umożliwiają a więc pusta przestrzeń 91 może mieć długość tylko 4 mm lub mniejszą lub w drugiej skrajności może wystawać poza 7 mm dla ustanowienia wydłużonej pozbawionej wypełniacza części wzdłuż pręcika tytoniowego 60. Zalecany zakres długości dla pozbawionej wypełniacza części (pustej przestrzeni 91) wynosi od około 4 mm do 18 mm, a korzystnie 5 do 12 mm.

Arkusz podstawowy 68 oddziela fizycznie elementy grzejne 37 od tytoniowego materiału smakowego, przenosi ciepło wytworzone przez elementy grzejne 37 do materiału smakowego 70, i utrzymuje spójność fizycznąpręcika tytoniowego podczas manewrowania, wkładania do zapalniczki 25 i usuwania z papierosa po spaleniu.

W poniższym opisie zostanąpodane określone poziomy procentowe i/lub względne ciężary dla rozmaitych komponentów tworzących tytoniowy arkusz 66.0 ile nie będzie wyrażone inaczej, lub oczywiście dla fachowców z tej dziedziny, podane procenty wagowe są odniesione do ciężaru podstawowego'w stanie suchym, to znaczy dodawane poziomy procentowe i/lub względne ciężary nie zawierają składnika zawierającego wilgotność.

182 861

Sposób wytwarzania arkusza tytoniowego 66 jest prowadzony korzystnie bez dodatku włókien węglowych, jak będzie opisane poniżej. Według zalecanego sposobu wytwarzania, arkusz podstawowy 68 posiada zalecany łączny ciężar podstawowy wynoszący około 35 do 45 g/m², a korzystniej około 40 g/m².

Przy ciężarze 40 g/m², arkusz podstawowy 68, korzystnie zawiera około 28 g/m² włókien tytoniowych i około 12 g/m² włókien celulozowych, takich jak pochodzących z pulpy drzewnej lub lnu. Włókna celulozowe pełnią w kompozycji arkusza 68 funkcję celulozowego czynnika wzmacniającego. Zaleca się zminimalizowanie ilości włókna celulozowego w arkuszu podstawowym ze względów subiektywnych (dla uniknięcia nadania papierosowi smaku papieru). W ogólności, stosunek włókna tytoniowego do włókna celulozowego w arkuszu podstawowym 68 na bazie ciężaru w sanie suchym powinien być w zakresie około 2:1 do 4:1. Zalecany mat celulozowy stanowi wybielona celuloza pochodząca z drewna miękkiego typu kraft, jakkolwiek można również zastosować większość pulpy drewnianej i lnianej.

Alternatywnym czynnikiem wzmacniającym dla arkusza podstawowego 68 jest włókno celulozowe pochodzące z łodygi tytoniu.

Jakkolwiek nie jest to zalecane, to jeden bok arkusza podstawowego 68 może być pokryty alginianem na poziomie około 1 g/m². Jeżeli stosuje się alginian, to wówczas zaleca się nakładać go na ten bok arkusza podstawowego 68, który znajduje się naprzeciwko boku przytrzymującego tytoniowy materiał smakowy 70.

Tytoniowy materiał 70 jest korzystnie nakładany na arkusz podstawowy 68 na poziomach wagi w stanie suchym wynoszących przynajmniej dwukrotność, a korzystnie około trzy lub czterokrotność ciężaru arkusza podstawowego 68. W rozwiązaniu zalecanym, materiał tytoniowy posiada ciężar podstawowy wynoszący około 130 g/m², że korzystnie łączna waga arkusza podstawowego 66 wynosi około 170 g/m². Na bazie ciężaru w stanie suchym, materiał tytoniowy 70 zawiera część zmielonego tytoniu i ekstrakt substancji stałych w stosunku mieszczącym się w zakresie od 3,5 do 1 (5,3:1) do 5 do 1 (5:1) wagowo, jakkolwiek stosunek ten może się zmieniać w zakresie od około 3:1 do 9:1. W zalecanym rozwiązaniu, stosunek wynosi około 4:1.

Do materiału tytoniowego 70 dodaje się glicerynę jako substancje pochłaniającą wilgoć i prekursor aerozolu na poziomach około 10-14%, korzystnie około 12% wagowo w stanie suchym materiału tytoniowego 70, jednakże ten poziom dodatków może być zmieniany od około 5% do 20% lub więcej na bazie suchej materiału tytoniowego 70. Gdy ilość gliceryny jest zredukowana do jedynie 5 do 7% ciężaru w stanie suchym kompozycji, wówczas arkusz tytoniowy 66 może być cokolwiek sztywniejszy i bardziej odporny na zapadanie po zwinięciu do postaci rurowej.

Do materiału tytoniowego 70 jest również dodawana pektyna w ilościach procentowych w odniesieniu do ciężaru w stanie suchym wynoszącym około 0,5 do 2%, korzystnie około 1,4%. Pektyna jest dodawana jako czynnik powlekający. W razie jej braku, materiał tytoniowy 70 może wykazywać tendencję do nadmiernego wnikania do arkusza podstawowego 68 podczas operacji powlekania, nadając na powleczonej stronie arkusza tytoniowego 66 teksturę powierzchni ziarnistej. Zbyt duża ilość pektyny hamuje penetrację i osłabia wiązanie pomiędzy materiałem tytoniowym 70 a arkuszem podstawowym 68. Na poziomie około 1%, pektyna wspomaga odpowiednio penetrację i wiązanie pomiędzy warstwami tak, że arkusz podstawowy 68 może wytrzymywać rygory zautomatyzowanego wytwarzania papierosów.

Najkorzystniej, materiał tytoniowy 70 na arkuszu podstawowym 68 zawiera około 16-20% wagowo na stanie suchym ekstraktów stałych substancji tytoniowych, 66-71 % wagowo w stanie suchym cząstek tytoniu, 8-14% gliceryny i około 1,4% pektyny. Na rynku w Stanów Zjednoczonych Ameryki, zmielony tytoń wprowadzany do materiału tytoniowego korzystnie stanowi mieszankę tytoniu jasnego, typu burley i tytoniu orientalnego, przy czym prawie połowa mieszanki stanowi tytoń jasny, około 1/3 stanowi tytoń burley, zaś resztę stanowi tytoń orientalny. Kompozycja i względne ilości komponetów mieszanki mogą być korzystnie dobierane dla spełniania preferencji konsumentów na rynku w Stanów Zjednoczonych Ameryki i rynkach innych.

Jak przedstawiono na fig. 5A i 5B, zalecany sposób wytwarzania wyjściowego arkusza tytoniowego 66 w postaci odpowiedniej do zautomatyzowanego wytwarzania papierosów 23 obej

182 861 muje pierwszy szereg etapów 120 (pokazany na fig. 5A) do przetwarzania tytoniowego wsadu, korzystnie tytoniowej taśmy, w ciągłą warstwę tytoniowego arkusza 66s i drugi szereg etapów 122 (pokazanych na fig. 5B) przekształcania ciągłej warstwy tytoniowego arkusza 66s w jeden lub więcej nawiniętych bębnów 66b arkusza tytoniowego, które nadająsię do stosowania przy zautomatyzowanym wytwarzaniu papierosów 23.

Jak pokazano na fig. 5A, sposób 120 przekształcania wsadu tytoniowego w ciągłą warstwę arkusza tytoniowego 66s rozpoczyna się poddawaniem wsadu tytoniowego etapowi ekstrakcji 124 (korzystnie za pomocą wody) dla oddzielenia włókien tytoniowych od rozpuszczalnych substancji tytoniowych początkowego wsadu. Wsad tytoniowy korzystnie zawiera paski tytoniu, jednakże dla stosowania w tym procesie nadająsię również inne postacie tytoniu i/lub blaszki tytoniu. Korzystnie paski tytoniu stanowią mieszankę tytoniu jasnego i tytoniu burley, i ewentualnie mogą zawierać tytoń orientalny lub inne gatunki.

Włókno tytoniowe gromadzone z procesu ekstrakcji 124 jest poddawane procesowi 126 podobnemu do wytarzania papieru dla wytworzenia ciągłej warstwy 68s arkusza podstawowego.

W procesie 126, włókno tytoniowe z etapu ekstrakcji 124 zostaje rozproszone w wodzie z dodatkiem wstępnie określonej ilości włókna celulozowego, które służy jako czynnik wzmacniający w kompozycji arkusza podstawowego 68. Korzystnie, włókno celulozowe stanowi celulozę w postaci pulpy pochodzącą z drewna, lnu i/lub łodyg tytoniu. Tuż po połączeniu, zmieszana dyspersja włókna tytoniowego i włókna celulozowego zostaje oczyszczona tak, aby otrzymać zawiesinę 128 przystosowaną do odlewania w etapie odlewania 130, w którym zawiesina 128 jest kierowana do skrzynki wlewowej maszyny wytwarzającej arkusz i zalewana na taśmę papiernicy płasko-sitowej lub na zamknięty pas stalowy, korzystnie stanowiący wzornik.

Korzystniejsze jest oczyszczanie dyspergowanej mieszaniny włókna tytoniowego i czynnika wzmacniającego po zmieszaniu razem tych dwóch komponetów. Zamiast tego mogą one być oczyszczane oddzielnie i następnie łączone.

Po etapie odlewania 130, otrzymany arkusz 132 jest następnie kierowany przez lub więcej suszarek w etapie suszenia 134, który to etap korzystnie zawiera przepuszczanie arkusza nad suszarką Yankee i jednej lub więcej suszarek puszkowych, jakkolwiek dla przeprowadzania etapu suszenia 134 można stosować wiele rozwiązań alternatywnych i urządzeń znanych ze stanu techniki. Po zakończeniu etapu suszenia arkusza 134, rozpoczyna się etap monitorowania 136 dla pomiaru zawartości wilgoci i ciężaru osuszonego arkusza. Wyjście 138 stanowiące pomiar zawartości wilgoci jest wykorzystywane do wyregulowywania operacji suszenia 134 dla uzyskania i utrzymania pożądanego końcowego poziomu wilgoci w podstawowym arkuszu 68s dla następnej operacji powlekania 144. Arkusz podstawowy 68s ma korzystnie około 15% wilgoci wagowo w momencie operacji powlekania 144.

Powracając do etapu monitorowania 136, wyjście 140 określające ciężar arkusza podstawowego 68s jest wykorzystywane do wyregulowywania działania etapu odlewania 130, aby uzyskać zalecany ciężar podstawowy arkusza podstawowego 68 jak opisano powyżej. Tego rodzaju regulacje obejmują zmiany szybkości z która zawiesina 128 jest wprowadzana do skrzynki odlewniczej maszyny wytwarzającej arkusz w etapie odlewania 130.

Etap formowania arkusza 126 może ewentualnie zawierać dodatkowo etap powlekania 142, w którym powleka się jedną stronę arkusza podstawowego 68s alginianem na poziomach uprzednio opisanych, wzdłuż jednej strony arkusza podstawowego 68s naprzeciwko tej strony, która kontaktuje się z tytoniowym materiałem smakowym 70. Jednakże zalecaną praktyką jest pomijanie zastosowania alginianu.

Po wyjściu z etapu formowania arkusza 126, arkusz podstawowy jest w postaci ciągłego arkusza 68s, który jest podatny na poddawanie operacji powlekania 144. W rozwiązaniu alternatywnym może on być gromadzony do następnych operacji powlekania ponad ciągiem operacyjnym. Zaleca się jednakże bezpośrednie przekazywanie do operacji powlekania 144 po wytwarzaniu arkusza podstawowego 68s.

Korzystnie, arkusz podstawowy 68s jest przekazywany do etapu powlekania 144 mając zawartość wilgoci wynoszącą około 12 do 17%, a korzystnie 14,5 do 15,5% wilgoci.

182 861

Powracając do etapu ekstrakcji 124, rozpuszczalne substancje tytoniowe wychodzą z etapu ekstrakcj i 124 w postaci rozcieńczonego roztworu zawieraj ącego około 5 do 10% rozpuszczonych składników tytoniowych (substancji rozpuszczonych), a korzystnie 7 do 10% rozpuszczonych składników tytoniowych. Korzystnie, rozcieńczony roztwór nie jest poddawany żadnej obróbce polegającej na odparowaniu, tak aby zminimalizować doprowadzanie ciepła do roztworu. Doprowadzenie ciepła może mieć ujemny wpływ na smak rozpuszczonych substancji tytoniowych podczas palenia papierosa 23.

Te substancje rozpuszczalne (znane również jako „płynny ekstrakt”) z etapu ekstrakcji 124 są mieszane w etapie mieszania 146 z dodatkowym, drobnozmielonym tytoniem, gliceryną i pektyną wraz z wodą wszystkie w ilościach względnych, które dają końcowe zawartości proporcjonalne tak jak opisano powyżej dla stanu suchego materiału tytoniowego 70. W etapie mieszania 146 jest dodawana woda (lub zawarta) w ilościach wystarczających dla otrzymania w wyniku etapu mieszania 124 dyspersji zawierającej około 21 do 35% substancji stałych, a bardziej korzystnie około 24 do 26% zawartości substancji stałych. Zmielone cząstki tytoniu w mieszaninie mająrozmiar korzystnie w zakresie 60 do 400, określony przez numer sita, który odnosi się do 95% przejścia cząstek tytoniu przez sito mające daną liczbę otworków na cal kwadratowy. Bardziej korzystnie, dodatkowe zmielone cząstki tytoniu mająrozmiar określony przez numer sita w zakresie około 100 do 200, a najkorzystniej około 120.

Jeżeli rozmiar sita zmielonych cząstek tytoniowych jest ustalony powyżej 120, a w szczególności około 180 do 220, wówczas można podwyższyć zawartość substancji stałych w zawiesinie materiału tytoniowego po wyjściu z etapu mieszania 146 do poziomów około 28 do 31 %.

Po wyjściu z etapu mieszania 146, otrzymany materiał zawiesiny jest kierowany bezpośrednio do etapu powlekania 144, j akkolwiek ten etap powlekania może być również według wyboru przeprowadzany później poza przebiegiem. Przy etapie powlekania 144, zawiesinowy materiał tytoniowy powinien posiadać zawartość substancji stałych wynoszącą około 22 do 27% wagowo, a korzystnie około 24 do 25%.

Przy etapie powlekania 144, zawiesinowy materiał tytoniowy posiada docelowy ciężar tytoniowych substancji rozpuszczalnych wynoszący 4 do 8%, a korzystniej 5,5 do 6,5% wagowo tytoniowych substancji rozpuszczalnych. Korzystnie, zawiesinowy materiał tytoniowy wchodzi do etapu powlekania 144 w temperaturze w zakresie około 70 do 130°F, a korzystniej około 90°F plus lub minus 5°F.

Etap powlekania 128 jest korzystnie przeprowadzany za pomocą standardowej powlekarki z odwrotną rolką umieszczonej za suszarką Yankee ponad zamkniętym pasem lub taśma maszyny do wytwarzania papieru. Etap powlekania może być przeprowadzany za pomocą dowolnych innych odpowiednich urządzeń powlekających, znanych i dostępnych fachowcom z dziedziny formowania arkuszy. Materiał tytoniowy 70 może zamiast tego być odlewany lub wytłaczany w arkusz podstawowy 68. Alternatywnie, etap doprowadzania 128 może być realizowany poza przebiegiem oddzielnie od wytwarzania arkusza podstawowego 68s. Podczas lub po etapie powlekania 128 można w razie potrzeby dodać substancje smakowe konwencjonalnie stosowane w przemyśle papierosowym.

Po wyjściu z etapu powlekania 144, otrzymuje się ciągłą taśmę arkusza tytoniowego 66s.

Jak przedstawiono na fig. 5B, proces ten jest kontynuowany poprzez etapy 122 przekształcania taśmy arkusza tytoniowego 66s w nawinięty bęben 66b tytoniowego arkusza, który jest odpowiedni do zautomatyzowanego wytwarzania papierosów 23. Korzystnie, etapy konwersji 122 są przeprowadzane szeregowo z wytwarzaniem ciągłej taśmy tytoniowego arkusza 66s. Podczas prowadzenia etapów konwersji 122, operator powinien unikać warunków, które powodują powstawanie pęknięć, przerwań lub innych uszkodzeń tytoniowego arkusza 66s tak, aby otrzymać ciągły zwój tytoniowego arkusza na bębnie 66b bez splątań lub z niewielkimi splątaniami. Ponadto, taśma arkusza tytoniowego 66 powinna być kondycjonowana tak, aby po wyjściu z etapu przetwarzania 122, tytoniowy arkusz nie nakładał się na siebie i aby mógł być szybko nawinięty i odwinięty z bębna 66b bez przerwania.

182 861

Etapy konwersj i 122 rozpoczynaj ą się etapem suszenia 146, w którym korzystnie taśma arkusza tytoniowego 66s jest podawana w sposób ciągły przez opalaną gazem suszarkę wykorzystującą strumień gorącego powietrza taką jak otrzymywana z firmy Airtech Systems Corp. Stroughton, Maine lub za pomocą ogrzewanej parą wodną suszarki wykorzystującej strumień gorącego powietrza, Można również stosować inne znane w technice suszarki do suszenia arkusza. Etap suszenia 146 może być prowadzony z minimalnym doprowadzaniem ciepła, w ilościach wystarczających jedynie do osuszenia arkusza tytoniowego 68s od jego początkowego stanu (około 15% zawartości wilgoci w arkuszu podstawowym i około 75% poziomu wilgoci w powłoce) do około 8,5 do 12% zawartości wilgoci na wyjściu z etapu suszenia 146. Bardziej korzystnie, osuszona taśma 66d arkusza tytoniowego ma zawartość wilgoci w zakresie około 10 do 11 %. Ta ostateczna zawartość wilgoci jest zalecana z kilku powodów: dla ułatwienia przecinania przy później szym etapie procesu konwersj i 122, dla ustawiania poziomu wilgoci, który jest zbliżony do poziomu wyrównoważenia materiału po zmagazynowaniu i/lub przesłaniu do wytwórni, i dla ustanowienia poziomu wilgoci, który spowoduje uniknięcie sklejenia i zlepiania materiału arkusza podstawowego ze sobą na bębnie 66b.

Po etapie suszenia 126, osuszona taśma 66d arkusza tytoniowego jest chłodzona do temperatury otoczenia, korzystnie takiej która panuje w miejscu zmagazynowania i/lub w fabryce, zwykle w zakresie 65 do 80°F. Ten etap chłodzenia 148 nie tylko ułatwia wyrównoważenie arkusza tytoniowego 66 do roboczych warunków środowiska, ale również pozwala na uniknięcie ryzyka zatrzymania ciepła w bębnie 66b, co mogłoby spowodować zainicjowanie procesu samoogrzewania. Jeżeli temperatura ta nie byłaby kontrolowana, to zjawisko samoogrzewania mogłoby prowadzić do rozwijania temperatur skrajnych i w konsekwencji degradacji właściwości arkusza tytoniowego 66. Korzystnie, etap chłodzenia jest prowadzony za pomocą chłodziarki zimną wodą, pracującej za pomocą strumienia powietrza, otrzymywanej z Airtech Systems Corp., Stroughton, Maine, jakkolwiek można stosować wiele alternatywnych układów chłodzących, znanych fachowcom z tej dziedziny.

Po etapie suszenia i chłodzenia arkusza 146 i 148, ususzona i ochłodzona taśma arkusza tytoniowego 66dc jest przepuszczana przez urządzenie do eliminowania pofałdowań, takiejak oferowane przez Thermo Electron Web Systems, Inc., Aubum, Maine lub inne odpowiednie urządzenie do rozprostowywania taśmy znane fachowcom z tej dziedziny. Po wyjściu z etapu rozprostowywania pofałdowań 150, arkusz tytoniowy 66 jest zasadniczo pozbawiony indykowanych termicznie pofałdowań wzdłuż swych krawędzi i znajduje się w stanie przydatnych do następnego nawinięcia i przecinania, a w etapach 152 i 154. Jednakże przed przeprowadzeniem tych etapów korzystne jest monitorowanie temperatury, poziomu wilgoci i całkowitego ciężaru taśmy arkusza tytoniowego 66f, gdy wychodzi on z etapu rozprostowywania pofałdowań 150 tak, aby zapewnić kontrolę procesu dla uzyskania taśmy arkusza tytoniowego 66s w stanie przydatnym do nabijania i przecinania, i aby otrzymać pożądaną wartość docelową temperatury i wilgoci, a także łączny ciężar bębnów 66b.

W szczególności, przy monitorowaniu taśmy arkusza tytoniowego 66, odczyt jej całkowitego ciężaru jest wykorzystywany do ustawiania warunków etapu powlekania 144, takich jak szybkość podawania zawiesinowego materiału tytoniowego do powlekarki ze wstecznąrolkąlub do szczeliny przy zacisku powlekarki. Odczyty poziomu wilgoci w etapie monitorowania 151 są wykorzystywane do kontrolowania operacji suszenia tak, aby otrzymać docelowe poziomy wilgoci w taśmie jak napisano poprzednio. Podobnie, etap chłodzenia 148 jest kontrolowany w odpowiedzi na odczyty temperatury taśmy arkusza tytoniowego 66 w etapie monitorowania 151.

Następnie, taśma arkusza tytoniowego 66 jest nawijana w etapie nawijania 152, który jest przeprowadzany za pomocą maszyn do nawijania taśmy, znanych i dostępnych w dziedzinie przetwarzania arkuszy. Następnie, zawinięta taśma arkusza tytoniowego 68s jest przecinana na poszczególne bębny 66b, przy czym odcięta szerokość dla każdego bębna jest dobrana do pożądanego obwodu papierosa 23.

Przy wyjściu z etapów konwersji 122, bęben 66b znajduje się w stanie przystosowanym do zautomatyzowanego wytwarzania papierosów 23, takiego jak połączone operacje ujawnione

182 861 w odniesieniu do fig. 6 współbieżącego zgłoszenia USA nr seryjny 07/943,504, złożonego 11 września 1992, wprowadzonego tutaj jako odniesienie.

Gliceryna w materiale tytoniowym 70 służy jako prekursor aerozolu i ułatwia formowania się widzialnego aerozolu podczas spalania papierosa 23. Dodatkowo, gdy gliceryna jest uwalniana do atmosfery, to podlega ona skropleniu i ma wygląd występujący typowo w dymie papierosowym. Zamiast niej można zastosować inne środki pochłaniające wilgoć, odpowiednie do stosowania w przemyśle tytoniowym.

Ewentualnie, po etapie odlewania 123 można wzdłuż jednej strony arkusza 68 powlekać alginian przed, podczas lub po etapie powlekania 126. Powłoka alginianowa nadaje dodatkową wytrzymałość i tworzy błonę wzdłuż jednej strony arkusza podstawionego 68. Jednakże ten arkusz podstawowy 68 ma wystarczającą wytrzymałość bez alginianu, i zalecanąpraktykąjest wykonywanie arkusza podstawowego 68 bez powłoki alginianowej.

Wynalazek obecny można praktykować z zastosowaniem innych rodzajów arkuszy podstawowych 68 (nośników), obejmujących warstwy z włókna węglowego lub warstwy metaliczne lub sitowe, opisane we współbieżących zgłoszeniach patentowych USA nr ser. o 07/943,504, 07/943,747, opis patentowy USA nr 538,8594, oraz europejskie zgłoszenie patentowe EP-A-0615411, wprowadzone tutaj jako odniesienie.

Warstwy z włókien ujawnione w EP-A-0615411 i w opisie patentowym USA nr 538,8594, których kontynuacje stanowi współbieżące zgłoszenie nr seryjny 08/380 718, złożono 30 września 1995, mają zalecaną kompozycję, która stanowi arkusz podstawowy 68 zawierający włókna tytoniowe w zakresie 20-30 g/m², bardziej korzystnie około 24 do 28 g/m², a najkorzystniej 26 g/m², włókno węglowe w zakresie 2-9 g/m², bardziej korzystnie 2 do 4 g/m², a najkorzystniej około 3 g/m², i pektynę w zakresie około 0,5 do 1,5 g/m², a najkorzystniej około 1 g/m². Korzystnie składniki te są wyrównoważone tak, aby ustanowić arkusz podstawowy 68 mający łączny ciężar podstawowy około 30 g/m². Zaleca się również stosowanie włókna węglowego o długości pasma 1/4 cala dla ułatwienia jego rozpraszania podczas etapu wytwarzania zawiesiny. Zapoczątkowanie dyspersji włókna węglowego jest ułatwione wówczas, gdy stosuje się procedury takie jak ujawnione w patentach USA nr 4007083 i 4234379.

W innym rozwiązaniu tytoniowego arkusza podstawowego 66 (to jest warstwy włókna węglowego), całkowity ciężar gotowego arkusza suchego wynosi korzystnie około 160 g/m², z czego 30 g/m² stanowi arkusz podstawowy 68, a 130 g/m² stanowi materiał tytoniowy 70. Bardziej zalecane rozwiązanie tytoniowego arkusza podstawowego 66, który nie zawiera włókna węglowego, ma ciężar arkusza w stanie suchym wynoszący około 170 g/m², z czego 40 g/m² stanowi arkusz podstawowy 68, a 130 g/m² stanowi materiał tytoniowy 70.

Niezależnie od tego który rodzaj arkusza podstawowego 68 (lub nośnika) jest stosowany, to materiał tytoniowy 70 jest korzystnie umieszczany na wewnętrznej powierzchni arkusza podstawowego 68 i uwalnia tytoniowy aerozol smakowy (reakcję) po ogrzaniu. Tego rodzaju materiały mogą również zawierać ciągłe arkusze, pianki, żele, osuszone zawiesiny lub osuszone rozpryskowo osadzone zawiesiny materiału tytoniowego.

Jak przedstawiono na fig. 3 i w połączeniu z zaleceniami występującymi w opisie patentowym USA nr 5388594, gdy papieros 23 według zalecanego rozwiązania jest włożony do gniazda, 27, jest on prowadzony do obsady ogrzewającej 39, aż swobodny koniec 78 papierosa 23 oprze się o ogranicznik 182 umieszczony trwale przy podstawie obsady ogrzewacza 39. Gdy tylko papieros znajduje się na miejscu, można rozpocząć palenie, zaś każde zaciągnięcie się papierosem przez palacza jest stwierdzane przez czujnik zaciągnięć 45, który we współpracy z obwodem sterowania 41 powoduje dostarczanie prądu elektrycznego do wstępnie wybranego jednego z ogrzewaczy 37. Moc jest dostarczana przez obwód elektryczny, który zawiera przewody 183 na jednym końcu każdego ogrzewacza 37, wspólny pierścień 184 przy przeciwległym końcu każdego ogrzewacza 37 i wspólny przewód 186 odchodzący od wspólnego pierścienia 184 z powrotem w pobliżu przewodów 183. Gdy każdy ogrzewacz 37 jest pobudzony, wówczas energia cieplna jest przekazywana przez owijkę 71 i tytoniowy arkusz 68 w ilości wystarczającej do spowodowania, aby tytoniowy materiał smakowy 70 arkusza tytoniowego 66 uwolnił aerozolo

182 861 wy tytoń wewnątrz tytoniowego pręcika 60, który jest pociągany z papierosa 23 w odpowiedzi na zaciąganie się papierosem przez palacza osłoniętym bibułką końcem papierosa 23.

Zaciąganie się przez palacza papierosem trwa zwykle około 1,5 do 2,0 sekund, zaś procedury testowania papierosów według FTC przyjmują czas trwania zaciągania 2,0 sek.

Tam, gdzie odcisk stopki ogrzewacza 94 przykrywa pustąprzestrzeń 91, aerozol jest uwalniany bezpośrednio z ogrzanego tytoniowego materiału smakowego 70 do pustej przestrzeni 91, skąd jest on wciągany do końcówki 62 z bardzo niewielkim spadkiem ciśnienia. Natomiast tam, gdzie odcisk stopki ogrzewacza 94 przykrywa wkład tytoniowy 80 (przykrycie wypełniacza 99/ogrzewacza), bliskie części wkładu tytoniowego 80 zostająogrzane wraz z bliskimi częściami arkusza tytoniowego 66. Tak więc, zmieszane gatunki tytoniu we wkładzie tytoniowym 80 mają swoją własną frakcję w całkowitym aerozolu tak, aby nadawać mu swój smak i inne walory subiektywne. Aerozol uwalniany z tytoniowego wkładu 80 w pobliżu przykrycia 99 wypełniacza/ogrzewacza podlega pewnej filtracji i spadku ciśnienia, gdy jest wciągany przez wkład tytoniowy 80 do pustej przestrzeni 91.

Aerozol wytwarzany z ogrzewania tytoniowego wkładu 80 posiada właściwość i smak, które mogą być zmieniane przez mieszankę tytoniu jak również regulację zasięgu na jaki odcisk stopki ogrzewacza 94 przykrywa tytoniowy wkład 80. Aerozolowy komponent wytwarzany w sąsiedztwie pustej przestrzeni 91 jest uwalniany szybciej z papierosa ponieważ występuje mniejsza bezwładność cieplna przy pustej przestrzeni 91 i ponieważ odparowana termicznie substancja tytoniowa przy pustej przestrzeni 90 nie podlega spadkowi ciśnienia tytoniowego wkładu 80 i zamiast tego jest szybciej doprowadzana do końcówki 62 poprzez swobodny przepływowy filtr 74. Ma jednak on właściwość odmienną od komponentu uwalnianego z wkładu tytoniowego 80, ponieważ jest uwalniany głownie z tytoniowego materiału zapachowego 70 na arkuszu podstawowym 68. Jak będzie wyjaśnione szczegółowo poniżej, stwierdzono że dla uzyskania satysfakcji palacza, aerozol dostarczany z papierosa 23 korzystnie zawiera obydwa komponenty aerozolu dla zapewnienia bezpośredniego dostarczania palaczowi i dla zawarcia wrażeń smakowych odpowiadających tytoniowej mieszance wypełniającej. Jak wynika z podanych poniżej zaleceń, obecność pustej przestrzeni 91 (i natychmiastowość początkowego dostarczania) zapewnia ciągłe od zaciągnięcia do zaciągnięcia spalanie się papierosa 23 i powoduje właściwą konsystencję papierosów. Relacja ta ma wpływ na porównywalne własności każdego zaciągnięcia podczas spalania częściowo wypełnionego papierosa 23 wykonanego według zalecanego rozwiązania (mającego wkład z ciętego wypełniacza 80 i pustąprzestrzeń 90), w porównaniu z papierosami 23'pierwszego rozwiązania alternatywnego (fig. 6A) nie posiadającego ciętego wypełniacza wewnątrz zrolowanego arkusza tytoniu, i z drugim alternatywnym rozwiązaniem (fig. 7 A), mającym zrolowany arkusz tytoniu całkowicie wypełniony ciętym wypełniaczem. W tych alternatywnych rozwiązaniach należy zauważyć, że tytoniowy arkusz 66' i 66 zawiera arkusz 68 i warstwę materiału tytoniowego 70 podobnie jak w rozwiązaniu zalecanym. Tytoniowe pręty 60' tych alternatywnych rozwiązań również zawierają owijkę 71.

Dla uzyskania porównawczych danych jak przedstawiono na fig. 6B i 7B przy spalaniu papierosów pokazanych na fig. 6A i odpowiednio 7A zastosowano serpentynowy element grzejny ustawiony na energię 15 Juli.

Jak pokazano na fig. 6A, papieros przeznaczony do spalania w elektrycznym układzie spalania według pierwszego rozwiązania alternatywnego zawiera pręcik tytoniowy 60* i końcówkę 62', z których każde zawiera komponenty oznaczone ©znacznikami z wyróżnikiem', odpowiadające komponentom zalecanego rozwiązania pokazanego na fig. 4A. Jednakże tytoniowy pręcik 6(Y papierosa 23 nie zawiera żadnego ciętego wypełniacza wewnątrz tytoniowego arkusza 66', a swobodny koniec 78' tytoniowego pręta 60' jest wyposażony w filtr wsteczno-przepływowy 200'. Arkusz podstawowy 68' arkusza tytoniowego 66' zawiera włókno węglowe jak opisano powyżej. Budowa papierosa 23'jest również przedstawiona szczegółowo w patencie USA nr 5388594, wprowadzonym tutaj jako odniesienie. Dla potrzeb poniższego opisu, ten papieros 23' będzie nazywany papierosem 23' pozbawionym wypełniacza.

182 861

Jak przedstawiono na fig. 6C, przeprowadzono badania z zastosowaniem maszyny do palenia współpracującej z układem palenia 21. Wyjście maszyny do palenia było skierowane podczas każdego zaciągania poprzez urządzenie mierzące 6y mające przezroczystą komorę 6v, gdzie wiązka światła 6u ze źródła 6w przechodzi przez przezroczysta komorę 6v do fotodetektora 6z z przeciwnej strony przezroczystej komory 6v. Wyjście fotoczujnika 6z zostaje oceniane dla stwierdzenia natężenia wiązki światła 6u uderzającej o czujnik 6z. Jakikolwiek aerozol tytoniowy przechodzący przez komorę 6v będzie powodował efekt rozpraszania światła wiązki światła 6u, tak że jakakolwiek wynikowa zmiana w stwierdzonym natężeniu światła przy fotodetektorze 6z będzie wskazywała całkowity skład cząsteczkowy (TPM) w aerozolu. Zgodnie z praktyką testowania FTC papierosów zaleca się, aby maszyna do palenia wykonywała standardowe dwusekundowe zaciągnięcia z układu do palenia 21.

Informacja przedstawiona graficznie na fig. 6B przedstawia intensywność zarejestrowaną przy urządzeniu do pomiaru dymu w stosunku do czasu wykonywania przez maszynę do palenia każdego z kolejnych zaciągnięć podczas spalania pozbawionego wypełniacza papierosa 23'. Dane te wskazują następujące tendencje: że w przypadku pozbawionego wypełniacza papierosa 23', pierwsze i drugie zaciągnięcie nie są spójne z pozostałymi trzema zaciągnięciami, ponieważ te późniejsze trzy zaciągnięcia są znacznie bardziej spójne ze sobą, i że aerozol jest dostarczany na długi czas przed upływem dwusekundowego okresu czasu każdego zaciągnięcia. Pozbawiony wypełniacza papieros 23' ma mniej spójne dostarczanie aerozolu przy pierwszych kilku zaciągnięciach, zaś spójność dostarczania występuje jedynie w ostatnich zaciągnięciach. Dane odniesione do pierwszego zaciągnięcia są spójne z ogólnym spostrzeżeniem, że maszynowe spalanie pozbawionego wypełniacza papierosa 23' dostarcza mniej aerozolu podczas pierwszego zaciągnięcia, o ile nie zostaną zastosowane dodatkowe środki takie jak perforowanie pręcika tytoniowego 60* lub inne środki podane w patencie USA nr 5388594.

Na figurze 7A przedstawiono następne rozwiązanie spalanego elektrycznie papierosa 23, który zawiera tytoniowy pręcik 60 i końcówkę 62 mające komponenty i układ podobny do przedstawionych w zalecanym rozwiązaniu pokazanym na fig. 4A, przy czym podobne komponenty oznaczono wyróżnikiem podwójny'. Jednakże papieros 23 z fig. 7A zawiera filtr wsteczno-przepływowy 200 przy swobodnym końcu 78 i kolumnę ciętego wypełniacza 220 przechodzącą wzdłuż całej długości pręcika tytoniowego 60 pomiędzy filtrem wstecznoprzepływowym 200 a swobodnie przepływowym filtrem 74 pręcika tytoniowego 60. Kolumna tytoniowa 220 papierosa 23zawiera mieszankę tytoniu burley, tytoniu jasnego i orientalnego o gęstości pręcika 0,270 g/cm³. Arkusz podstawowy 68 arkusza tytoniowego 66' zawiera włókno węglowe jak opisano powyżej. W poniższym opisie papieros 23 będzie określony jako całkowicie wypełniony papieros 23.

Na figurze 7B przedstawiono wyniki pomiarów natężenia światła z urządzenia do pomiaru dymu 6y, skorelowany z upływem czasu każdego zaciągnięcia dla kolejnych zaciągnięć ponumerowanych od 1 do 7, dokonywanych na całkowicie wypełnionym papierosie 23. Dane przedstawione na fig. 7B wykazują dwie tendencje określające jakość papierosa wykonanego tak, jak całkowicie wypełniony wypełniaczem papieros 23: że pierwsze kilka zaciągnięć daje znaczące dostarczanie aerozolu, jednakże następnie dostarczanie maleje do tego stopnia, że ostatnie trzy zaciągnięcia dają znacznie mniejsze dostarczanie aerozolu niż pierwsze kilka zaciągnięć (o ile nie zastosowano środków korekcyjnych), i że przy całkowicie wypełnionym papierosie 23 dostarczanie aerozolu jest opóźnione i początkowe zaciągnięcia (zaciągnięcie pierwsze, drugie, trzecie) nie dają maksymalnego dostarczania aż po upływie znacznej części dwusekundowego okresu czasu.

Podczas pierwszych kilku zaciągnięć, całkowicie wypełniony papieros 23 dostarcza większą całkowitą objętość aerozolu niż pozbawiony filtra papieros 23'. Porównanie danych przedstawionych na fig. 7B i 6B utwierdza to generalne spostrzeżenie, że całkowite obszary powyżej liniami pierwszych kilku zaciągnięć na fig. 7B dla całkowicie wypełnionego papierosa 23 są większe niż całkowite obszary ponad liniami pierwszych kilku zaciągnięć na fig. 6B dla po

182 861 zbawionego wypełniacza papierosa 23'. Obszar powyżej każdej linii zaciągania na fig. 7B i 6B jest wskaźnikiem całkowitego dostarczania aerozolu podczas zaciągania.

Jednakże uważa się, że opóźnienie w dostarczaniu aerozolu przez całkowicie wypełniony papieros 23 powoduje, że palacz podejmuje wydłużone, bardziej gwałtowne zaciągnięcie w odpowiedzi na niestwierdzenie bezpośredniej odpowiedzi smakowej z papierosa 23. To przedłużone zaciągnięcie może z kolei spowodować, że ogrzane części owijki 71 i tytoniowego arkusza 66 zostająbardziej wykorzystane (utlenione) przez dodatkowe powietrze wciągane przez papieros tak, że występuje bardziej znaczące przerwanie i być może zlokalizowane zapadnięcie kolumny tytoniu 220 podczas pierwszych kilku zaciągnięć. Dodatkowo uważa się, że gdy tylko zostanie zainicjowana piroliza w całkowicie wypełnionym papierosie, to staje się on bardziej samopodtrzymujący, ze względu na obecność większej masy spalanego tytoniu i/lub ze względu na jego bardziej zwarty stan. W każdym przypadku, ponieważ powietrze może być łatwiej wciągane do pręcika tytoniowego przez rozgałęzione „spalone” miejsca podczas pierwszych kilka zaciągnięć, te zlokalizowane rozgałęzienia skracajądrogę pożądanego toru przepływu powietrza w następnych zaciągnięciach. W konsekwencji, w przypadku całkowitego wypełnionego papierosa 23' dostarczanie aerozolu maleje podczas ostatnich zaciągnięć. Dane przedstawione na fig. 7B i powyższe wyjaśnienie jest zgodne z generalnym spostrzeżeniem, że całkowicie wypełniony papieros 23' lub papieros tradycyjny, gdy są spalane za pomocą zapalniczek elektrycznych, mają tendencję do spadku dostarczania aerozolu w miarę kolejnych zaciągnięć.

W tego rodzaju opóźnionej ale bardziej samopodtrzymującej pyrolizie, całkowicie wypełniony papieros 23' wykazuje tendencję do wytwarzania dużej ilości aerozolu w ostatnich etapach zaciągania, tak że może być kontynuowane wytwarzanie aerozolu poza okresem czasu, w którym palacz aktualnie zaciąga się papierosem. Ta ostatnia sytuacja może spowodować wytwarzanie „pozaciągnięciowego” aerozolu, który może przedostawać się do wnętrza obudowy 33 zapalniczki 25, zwłaszcza w pobliżu obsady ogrzewacza 39. Tego rodzaju „wydobywający się o zaciągnięciu” aerozol będzie skraplał się na elementach grzejnych 33 lub będzie wystarczająco długo krążył, aby ulec wciągnięciu do papierosa 23’ podczas następnego zaciągnięcia. W każdym przypadku jest to niekorzystne dla dostarczania przyjemnego i stałego smaku.

Powracając do fig. 6B linie zaciągania się pozbawionym wypełniacza papierosem 23' wykazują że dostarczanie aerozolu jest maksymalne (tam gdzie linie zaciągania przebiegająnajwyżej) przez dłuższy czas przed dwusekundowym czasem trwania standardowego zaciągnięcia, i że dostarczanie jest minimalne przy ostatnich etapach zaciągania, tak że w przypadku pozbawionego wypełniacza papierosa 23' wytwarzanie aerozolu „po zaciągnięciu” nie stanowi dużego problemu. Jednakże jak stwierdzono powyżej, pozbawiony wypełniacza papieros 23'dostarcza mniejszą całkowitą objętość aerozolu niż całkowicie wypełniony papieros 23, a niespójne dostarczanie podczas pierwszych kilku zaciągnięć i traci swe właściwości subiektywne i gamę smakową która jest stwierdzana w przypadku mieszanki ciętego wypełniacza (lub nawet niezmieszanego wypełniacza).

Na figurze 8 przedstawiono dane porównywalnego spalania za pomocą maszyny do spalania z zastosowaniem urządzenia do pomiaru dymu 6y, jak opisano powyżej w odniesieniu do papierosów wykonanych jako pozbawiony wypełniacza papieros 23, całkowicie wypełniony papieros 23 i częściowo wypełniony papieros 23 wykonany według zalecanego rozwiązania wynalazku (jak pokazano na fig. 4A). Jako arkusz podstawowy we wszystkich tych papierosach zastosowano warstwę włókna węglowego. Na podstawie rozważenia danych przedstawionych na fig. 8 stwierdzono, że częściowo wypełniony papieros 23 według wynalazku zapewnia bardziej ustabilizowane dostarczanie aerozolu poprzez dym. Nie występuje w nim spadek dostarczania aerozolu, który ma miejsce w przypadku ostatnich zaciągnięć całkowicie wypełnionym papierosem 23 i ma bardziej ustabilizowane dostarczanie aerozolu niż pozbawiony wypełniacza papieros 23'podczas pierwszych kilku zaciągnięć. Częściowo wypełniony papieros 23, przetestowany dla zgromadzenia danych wykorzystanych na fig. 8 stanowił papieros połowicznie wypełniony ciętym wypełniaczem, tak że przykrycie ogrzewacza ponad pustą przestrzenią w papierosie było stosunkowo duże i wynosiło około 6 mm. Elementy grzejne przystosowane do otrzymania da

182 861 nych przedstawionych na fig. 8 były typu serpentynowego i pracowały z energią 15 juli na cykl ogrzewania.

Na figurze 8 przedstawiono ilość aerozolu (w miligramach) wytwarzanego podczas pierwszych dwóch sekund każdego zaciągnięcia w cyklu zaciągnięć podczas palenia każdego szczególnego rodzaju papierosa. W stosunku do danych przedstawionych na fig. 6B i 7B, ilość aerozolu wskazana na fig. 8 odpowiada analitycznie całce (obszar utworzony powyżej) każdej linii zaciągania od 0 do w sekundy na fig. 6B i 7B.

Dane przedstawione na fig. 8 ilustrują spadek dostarczania aerozolu w przypadku całkowicie wypełnionego papierosa 23 w trakcie od pierwszego zaciągnięcia do następnych zaciągnięć. W przeciwieństwie do tego, pozbawiony wypełniacza papieros nie wykazuje spadku dostarczania aerozolu jak w przypadku całkowicie wypełnionego papierosa 23.

Dane przedstawione na fig. 8 ilustrują również wyraźnie, że częściowo wypełniony papieros 23 zapewnia ustabilizowane dostarczanie aerozolu w porównaniu z pozbawionym wypełniacza papierosem 23' w trakcie sześciu zaciągnięć. Ponadto zauważa się tu udział ciętego wypełniacza wpływającego na smak i subiektywne odczucie.

W tabeli II zestawiono dane wskazujące w jaki sposób zmiany wielkości w pustej przestrzeni w papierosie 23 przez ogrzewacz mogą wpływać na dostarczanie aerozolu. Dane przedstawione w tabeli II zostały otrzymane z maszyny do spalania częściowo wypełnionych papierosów mających pręcik tytoniowy o długości 32 mm, swobodnie przepływowy filtra o długości 7 mm przy owiniętym bibułką końcu pręcika tytoniowego i bibułkę o długości 30 mm, przy czym długość odcisku stopki ogrzewacza wynosiła 12 cm, i był on wycentrowany w środkowym miejscu pręcika tytoniowego na każdym papierosie.

Tabela II

Długość pustej przestrzeni (mm)	4	7	10
Nałożenie ogrzewacza wzdłuż pustej przestrzeni (mm)	1	4	7
Nałożenie ogrzewacza wzdłuż wkładki tytoniowej	11	8	5
Średnia TPM	4,9	5,5	7,0
Ustawiona średnica TPM (najniższy odczyt pominięty)	5,2	5,9	7,3
Standardowa odchyłka ustawionej średniej	0,34	0,53	0,50

Na figurze 9przedstawiono graficznąilustrację całkowitego składnika cząsteczkowego (TPM) dostarczanego aerozolu w funkcji wielkości przykrycia wypełniacza-ogrzewacza (w mm). Przedstawiono tu dane otrzymano z zastosowaniem standardowej techniki testowania dla określania poziomów „smoły” FTC z zastosowaniem podkładek Cambridge i dwusekundowych przedziałów zaciągania na standardowych maszynach do palenia. Testowane papierosy stanowiły częściowo wypełnione papierosy mające arkusz podstawowy z włókna węglowego i całkowitą długość 58 mm, przy czym dane występujące wzdłuż rzędnej na fig. 9 otrzymano z pozbawionego wypełniacza papierosa mającego podstawowy arkusz z włókna węglowego i tą samą całkowitą długość. Podczas zmiany okrycia tytoniu ogrzewaczem, długość odcisku stopki ogrzewacza pozostawała stała i był on wycentrowany na środkowym punkcie pręcika tytoniowego. Tak więc, każdy wzrost pokrycia tytoniu ogrzewaczem powodował proporcjonalne zmniejszenie pokrycia ogrzewacza pustej przestrzeni. Ogrzewacz był typu serpentynowego i jego długość odcisku wynosiła około 10 mm. Wszystkie te dane zebrane razem wskazują, że istnieje drugorzędowa zależność pomiędzy całkowitym dostarczanym składnikiem cząsteczkowym i wielkościąpokrycia wypełniacza przez ogrzewacz. Dane przedstawione na fig. 9 i oddzielny zestaw danych przedstawiony w tabeli II wykazują, że można regulować wielkość pokrycia wypełniacza przez ogrzewacz dla otrzymania pożądanego (docelowego) poziomu dostarczania aerozolu w częściowo wypełnionym papierosie 23.

182 861

Regulowanie wielkości pokrycia wypełniacza przez ogrzewacz stanowi zalecany sposób otrzymywania pożądanego poziomu „smoły” w częściowo wypełnionych papierosach, ponieważ stwierdzono, że zmiany pokrycia wypełniacza przez ogrzewacz mająbardziej wyraźny i kontrolowany wpływ na dostarczanie aerozolu niż zmiany gęstości pręcika we wkładzie tytoniowym 80. Umożliwia to dobieranie gęstości pręcika we wkładzie tytoniowym 80 w celach innych niż dobór poziomu smoły, na przykład dla kontrolowania rozluźnionych końców i/lub zyskiwania pożądanego stopnia spadku ciśnienia i/lub filtracji przy swobodnym końcu 78 pręcika tytoniowego 60 lub dla innego ułatwienia wytwarzania. Otrzymuje się również możliwość zmiany dostarczania substancj i smolistych w produktach papierosowych bez konieczności zmiany arkusza tytoniowego 66 lub wkładu tytoniowego 80.

Korzystny jest również taki dobór względnych wymiarów częściowo wypełnionego papierosa 23 i wymiarów obsady ogrzewacza 39 zapalniczki 21, że po włożeniu papierosa 23 do zapalniczki 21, każdy element grzejny 37 jest umieszczony w bloku pręcika tytoniowego 60 tak, że przynajmniej niektóre jeżeli nie wszystkie odciski stopki ogrzewacza nakładają się tylko na wypełnioną część pręcika tytoniowego 60 (ponad wkładem tytoniowym 80). W takiej konfiguracji, pusta przestrzeń 91 ułatwia wytwarzanie aerozolu i wspomaga chłodzenie dymu. Uważa się, że swobodnie przepływowy filtr 74 wspomaga wytwarzanie aerozolu poprzez stanowienie ograniczenia przepływu dla składników aerozolu wciąganych z szerszej pustej przestrzeni 91. Z tego względu, należy zauważyć, że swobodnie przepływowy filtr 74 pręcika tytoniowego 60 posiada krawędzi 73 i 75 przy miejscach przejścia pomiędzy nim a pusta przestrzenią 91 z jednej strony i pomiędzy swobodnie przepływowym filtrem 102 z drugiej strony. Te krawędzie 73 i 75 powstają w wyniku mniejszego wewnętrznego promienia swobodnie przepływowego filtra 74 niż każdy z pozostałych dwóch, sąsiednich obszarów (pusta przestrzeń 91 i przestrzeń zamknięta wewnątrz swobodnie przepływowego filtra 102). Uważa się, że te krawędzie 73 i 75 (i ewentualnie inne sąsiednie części swobodnie przepływowego filtra 74) wzmagają turbulencję i inne warunki przepływowe, korzystne do wytwarzania aerozolu z fazy gazowej i składników fazy cząsteczkowej, uwalnianych z ogrzanych części tytoniowych pręcika tytoniowego 60.

Jak przedstawiono na fig. 10, papieros 23a wykonany według następnego zalecanego rozwiązania wynalazku posiada komponenty i budowę taką samą jak przedstawioną przy rozważaniu papierosa 23 na fig. 4A, jednakże z dodatkiem filtra wsteczno-przepływowego 200a, umieszczonego przy swobodnym końcu 78a pręcika tytoniowego 60a. Filtr wstecznoprzepływowy 200a zapobiega wydobywaniu się tytoniu z wkładu tytoniowego 80a przy swobodnym końcu 78a. Swobodnie przepływowy filtr 200a może również być zabarwiony tak, aby wskazać, że papieros 23 a stanowi papieros przeznaczony do stosowania w elektrycznym urządzeniu do spalania zamiast papierosa przeznaczonego do przypalania zapałką lub konwencjonalną zapalniczkąpapierosową, jak w przypadku papierosów tradycyjnych. Jakkolwiek filtr wsteczno-przepływowy 200a pokazano jako oddzielny komponent owiniętego wkładu tytoniowego 80a, to jednak dla wygody wytwarzania papierosa 23a można połączyć wkład tytoniowy 80a z filtrem wsteczno-przepływowym 200a za pomocąowijki (nie pokazanej). W przypadku filtra wsteczno-przepływowego, papieros 23a można zaopatrzyć we wkład tytoniowy 80a mający miała gęstość pręcika bez ryzyka wystąpienia problemów takich jak luźne końce lub tytoń wypadający z pręcika tytoniowego 60a. Jak podano w EP-A-0,615,411, oraz w zgłoszeniu patentowym USA nr seryjny 07.943,504, i patencie USA nr 5,388,594, filtr wsteczno-przepływowy 200a ogranicza lub całkowicie zapobiega uwalnianiu aerozolu ze swobodnego końca 78a pręcika tytoniowego 60a w wyniku zaciągnięcia i wytwarza spadek ciśnienia na swobodnym końcu 78a tak, aby korzystnie ograniczyć ilość powietrza, która jest wciągana do papierosa 23a od strony swobodnego końca 78a w stosunku do proporcjonalnej ilości powietrza wpuszczanego wzdłuż boków pręcika tytoniowego 60a.

Ze względu na rozwiązanie częściowego wypełnionego papierosa 23 według rozwiązania zalecanego, dla ustanowienia i/lub uregulowania dostarczania aerozolu na pożądanym poziomie „smolistości” można wykorzystać energię ogrzewaczy i wielkość przykrycia wypełniacza przez ogrzewacz. Tak więc, przy projektowaniu nowego częściowo wypełnionego papierosa 23, dla

182 861 uzyskania pożądanego stopnia spadku ciśnienia przy swobodnym końcu 78 i/lub dla kontrolowania przepływu wstecznego, można wykorzystać dobór gęstości pręcika we wkładzie tytoniowym 80, w ten sam sposób jak w przypadku filtra wsteczno-przepływowego 200a w rozwiązaniu alternatywnym 23a.

Jak przedstawiono na fig. 11, następny papieros 23b według innego zalecanego rozwiązania wynalazku zawiera wkład tytoniowy 80b, który ma część o małej gęstości 31 Ob w sąsiedztwie pustej przestrzeni 91 b i część o dużej gęstości 320b w sąsiedztwie swobodnego końca 78b pręcika papierosowego 60b. Konfiguracja papierosa 23b jest tego rodzaju, że odcisk stopki ogrzewacza 94b przykrywa część o małej gęstości 31 Ob wkładu tytoniowego 80b tak, aby uzyskać zwiększone dostarczanie aerozolu, uzyskiwane w przypadku mniejszych gęstości pręcika. Obszar dużej gęstości ciętego wypełniacza 320b ma na celu uniknięcie wystąpienia luźnych końców i ograniczenie przekazywania powietrza osiowo przez pręcik 60b w sposób analogiczny do filtra wsteczno-przepływowego 200a.

Na figurze 12-21 sąpokazane obecnie zalecane rozwiązania ogrzewaczy. Ogrzewacze te są przydatne do dowolnego rozwiązania papierosa opisanego powyżej, to jest do całkowicie wypełnionego, częściowo wypełnionego i pozbawionego wypełniacza papierosa z fig. 4a, 4b, 6a, 7a, 10 i 11, oraz do modyfikacji tych papierosów.

Ogrzewacze te poprawiają wytrzymałość mechaniczną przy powtarzalnych wsunięciach, regulacjach i wyjęciach papierosów 23 i w znaczący sposób polepszają wytwarzanie aerozoli z ogrzanego papierosa przy utrzymaniu warunków energetycznych. Stwierdzono, że wytworzone aerozole mają tendencję do przepływu promieniowo-wewnętrznego z impulsowanego ogrzewacza.

W ogólności, korzystnie stosuje się osiem łopatek grzejnych 121 dla otrzymaniu ośmiu zaciągnięć po kolejnym zapalaniu łopatek grzejnych 121, symulując tym samym ilość zaciągnięć konwencjonalnym papierosem. W szczególności, łopatki grzejne 121 biegną od piasty 110 dla utworzenia cylindrycznego układu łopatek grzejnych pobierających włożony papieros 23. Korzystnie, pomiędzy sąsiednimi łopatkami grzejnymi 121 jest utworzona szczelina 129.

Może być pożądana zmiana liczby zaciągnięć, a tym samym liczby łopatek grzejnych 121, gdy papieros jest włożony do cylindrycznego gniazda CR. Ta pożądana liczba jest otrzymywana przez utworzenie pożądanej liczby łopatek grzejnych 121. Można to uzyskać przez zastosowanie jednakowo lub niejednakowo zwymiarowanych łopatek.

Obsada ogrzewacza jest umieszczona w otworze 27 w zapalniczce 25. Wkłada się papieros 23, ewentualnie najpierw filtrem wsteczno-przepływowym 200, w otwór 27 w zapalniczce 25 do zasadniczo cylindrycznej przestrzeni obsady ogrzewacza 39, utworzonej przez pierścieniową ukształtowaną nasadkę 83 mającą otwarty koniec dla pomieszczenia papierosa, cylindryczną tulejkę kanału powietrznego 87, zespół ogrzewacza 100 zawierający łopatki grzejne 121, przewodny elektrycznie kołek lub wspólny przewód 104A, które służą jako wspólny przewód dla elementów ogrzewacza w zespole grzejnym, przewodne elektrycznie kołki lub przewody 104B i dystansownik. Dolna wewnętrzna powierzchnia 81 dystansownika zatrzymuje papieros 23 w pożądanym położeniu w obsadzie ogrzewacza 39 tak, że łopatki grzejne 121 są umieszczone w sąsiedztwie wnęki 79 w papierosie, zaś w rozwiązaniu zalecanym są umieszczone jak opisano powyżej w odniesieniu do fig. 1 do 11.

Zasadniczo cała obsada ogrzewacza 39 jest umieszczona wewnątrz i przytwierdzona na miejscu poprzez pasowanie suwliwe z obudową31 przedniej części 33 zapalniczki 25. Przednia krawędź 93 nasadki 83 jest korzystnie umieszczona przy pierwszym końcu 29 lub wystaje nieznacznie na zewnątrz pierwszego końca 29 zapalniczki 25 i korzystnie zawiera zukosowaną wewnętrznie lub zaokrągloną część dla ułatwienia prowadzenia papierosa 23 do i z obsady ogrzewacza 39. Kołki 104A i 104B są korzystnie umieszczone w odpowiadających gniazdach (nie pokazanych), tworząc tym samym podporę dla obsady ogrzewacza 39 w zapalniczce 25, zaś przewody lub drukowane obwody prowadzą z gniazda do rozmaitych elementów elektrycznych. Inne kołki mogą stanowić dodatkowa podporę dla wzmocnienia zespołu kołków. Kołki 104A i 104B mogą być wykonane z dowolnego odpowiedniego materiału, a korzystnie stanowią brąz

182 861 cynowo-fosforowy. Kanał 47 w dystansowniku i podstawa 50 sąpołączone z uruchamianym przez zaciągnięcie czujnikiem 45, zaś czujnik światła 53 wyczuwa obecność lub brak papierosa 23 w zapalniczce 25.

Jak pokazano na fig. 12 i 13, zespół ogrzewacza 100 stanowi korzystnie strukturę monolityczną która zawiera 8 łopatek grzejnych 121, odchodzących ze środkowej piasty 111 w układzie symetrycznym, lub jak opisano poniżej w odniesieniu do fig. 19, w układzie niesymetrycznym. Jak pokazano na fig. 13, zespół ogrzewacza wyznacza zasadniczo kolisty otwór wkładający 360 mający wlot 365, który kieruje włożony papieros w stronę wyznaczonego współosiowo cylindrycznego gniazda CR mającego średnicę, która jest mniejsza niż otwór wkładający 360. Otwór wkładający 360 jest utworzony przez odpowiednie części końcowe 118B sekcji łączącej 118 łopatek grzejnych 121, zaś sekcja wlotowa 365 jest utworzona przez część sekcji 118 pomiędzy krawędzią łączącą 118A i końcówką 118B. Koniec wkładający 360 korzystnie posiada średnicę, która jest większa niż wkładany papieros 23 dla prowadzenia tego papierosa w kierunku gniazda CR, zaś gniazdo CR posiada średnicę w przybliżeniu równą papierosowi 23 dla zapewnienia pasowania suwliwego w celu dobrego przenoszenia energii cieplnej. Papieros 23, korzystnie posiada średnicę, która jest w przybliżeniu równa zakresowi średnic znanych w tej dziedzinie. Przy odpowiednich tolerancjach wytwarzania papierosa 23, stopniowo zwężający się obszar lub wlot 365 podczas przejścia pomiędzy odległym końcem a gniazdem CR może również służyć do nieznacznego ściśnięcia papierosa w celu zwiększenia kontaktu termicznego z otaczającymi łopatkami 121 służącymi jako wewnętrzna ściana gniazda. Wkładający koniec 360, korzystnie posiada wewnątrz średnicę wynoszącą około 0,356 cala ± 0,02 cala, zaś gniazdo CE, korzystnie posiada wewnętrzną średnicę około 0,278 cala ± 0,02 cala. Łopatki 120 mogą być nachylone do wewnątrz dla zwiększenia kontaktu termicznego z papierosem przez ograniczenie średnicy cylindrycznego gniazda.

Każda łopatka grzejna 121 w kształcie U zawiera pierwszą sekcję lub odnogę 116A, wystającą z pierwszego końca piasty 111, sekcję łączącą 118 podłączoną do przeciwległego drugiego końca pierwszej sekcji lub odnogi 116A, i drugą sekcję lub odnogę 116B wystającą przy pierwszym końcu z sekcj i łączącej 118 w stronę piasty 111. Pierwsza i druga odnoga 116 A i 116B są oddzielone szczeliną 125, która może być stosunkowo stała, są korzystnie zasadniczo równoległe w dowolnym stanie niezwiniętym jak na fig. 18 i 19 poniżej, sąciągłe w kierunku wkładania papierosa dla zredukowania niepożądanego zakleszczenia papierosa, i są tak ukierunkowane, aby utworzyć cylindryczne gniazdo CR dla włożonego papierosa 23. Sekcja łącząca i 18 ma zakrzywioną krawędź łączącą 118 A dla połączenia przeciwległych wewnętrznych krawędzi odnóg łopatkowych 116A i 116B tak, że powstaje wydłużony tor w kształcie U, który jest zasadniczo równoległy z podłużną osią włożonego papierosa i który biegnie wzdłuż boku papierosa, jak przedstawiono szczegółowo poniżej. Zakrzywiona krawędź łącząca 118A korzystnie posiada krzywiznę około 180° ± 20° tak, że powstaje łopatka w kształcie U i ma krzywiznę, która jest wklęsła w stronę piasty liii wypukła w stronę otworu wkładającego 360. Pierwszy koniec pierwszej odnogi łopatkowej 116 A przy piaście 111 może mieć zwiększoną szerokość, przy tej samej przybliżonej grubości, przy części 115 w stosunku do pozostałej reszty pierwszej odnogi 116A dla zmniejszenia gęstości prądu i gęstości mocy przy części 115 w celu zredukowania omowego ogrzewania części 115. Tak samo, to poszerzenie zwiększa integralność mechaniczną łopatki 121 przy piaście 111.

Drugi koniec 122 drugiej odnogi łopatki 116B jest korzystnie podwyższony w stosunku do głównej części drugiej sekcji łopatki 116B w kształcie uskoku dla ułatwienia połączenia elektrycznego z odpowiednim dodatnim kołkiem 104B. W szczególności, jak pokazano na fig. 12 i 13, końcówka 122 zawiera trzy sekcje, a mianowicie sekcje 122A, która stanowi zasadniczo płaską kontynuację głównej sekcji drugiej odnogi łopatki 116B, sekcjeprzejściową 122B, która wznosi się pod kątem, jak pokazano i sekcje łączącego końca 122C, która jest zasadniczo równoległa do sekcji 122A. Sekcje końca 122 mogą mieć większą szerokość niż druga odnoga łopatki 122B dla nadania zwiększonej wytrzymałości, dla uzyskania odpowiedniego obszaru kontaktowanego dla wymuszonego łączenia przy sekcji łączącego końca 122C, i dla obniżenia gęstości prądu i tym

182 861 samym omowego ogrzewania końcówki 122. Sekcja końcowa 122C jest korzystnie przyspawana lub też elektrycznie i mechanicznie połączona w dowolny inny sposób do dodatniego kołka 104B.

Inne rozwiązanie uzyskiwania wymuszonych połączeń łopatek ogrzewacza 121 jest pokazane na fig. 14 i 15. Końcówka łącząca 122, korzystnie nie ma kształtu uskoku jak na fig. 12 i 13, zamiast tego stanowi zasadniczo płaskie przedłużenie drugiej nogi ogrzewacza 116B, co upraszcza jej wytworzenie jak opisano poniżej. Dla zmniejszenia możliwości występowania zwarć w wyniku kontaktu pomiędzy dodatnią końcówką 122 z piastą 111 i/lub z sekcją 115 pierwszej odnogi 116A, jak na przykład w przypadku, gdy wsunięty papieros zostaje skręcony lub w inny sposób ustawiony przez palacza, na końcówkę 122, piastę liii sekcję 115 jest założona izolująca elektrycznie ceramiczna powłoka 300, zwłaszcza na odpowiednie wystające krawędzie tych elementów.

Korzystnie, ta ceramiczna powłoka jest nałożona w dowolny znany sposób, na przykład przez natryskiwanie plazmowe, na piastę 111, końcówkę łączącą 122 i sekcję 115 pierwszej odnogi 116A. Materiał ceramiczny, korzystnie posiada stosunkowo wysoką stałą dielektryczną. Można zastosować tutaj dowolny odpowiedni izolator elektryczny, taki jak tlenek glinu, tlenek cyrkonu, mullit, kordieryt, spinel, fosteryt, ich kombinacje itd. Korzystnie, zastosowano tlenek cyrkonu lub inny materiał ceramiczny mający cieplny czynnik rozszerzalności blisko dopasowany do współczynnika znajdującej się pod spodem konstrukcji ogrzewacza metalowego dla uniknięcia różnic w rozszerzaniu i wynikających stąd wielkości skurczu podczas ogrzewania i chłodzenia, przez co unika się pęknięć i/lub rozwarstwień podczas pracy. Warstwa ceramiczna pozostaje fizycznie i chemicznie stabilna podczas ogrzewania elementu grzejnego. Na izolator elektryczny jest zalecana grubość np. około 1,0 do 10 mil, lub około 0,5-6 mil, a najkorzystniej 1-3 mil. Korzystnie, część końcówki 122 jest niepowleczona. Następnie dodatnie kołki 104B są połączone jak rozważono powyżej do tej odsłoniętej części. Dla uproszczenia maskowania, odpowiadająca część sekcji 115 tak samo nie jest powleczona materiałem ceramicznym.

Materiał ceramiczny można również zastosować, np. w tym samy etapie natryskiwania plazmowego, w szczelinie 127 pomiędzy końcami 122 i sekcjami 115 pierwszych odnóg 116A i w szczelinie 126 pomiędzy końcami 122 i piastą 110 dla utworzenia ceramicznej konstrukcji piasty, zwiększającej mechaniczną integralność zespołu grzejnego, jak pokazano na fig. 15. Rozmiar tej ceramicznej konstrukcji piasty może być większy niż pokazano. Z zastosowaniem tego dodatkowego materiału ceramicznego lub bez jego stosowania, powłoka ceramiczna elektrycznie izoluje dodatnie końce łączące 122, a ponadto można zmniejszyć szerokość szczelin 127 i 125 przy jednoczesnym zachowaniu ochrony przeciwko zwarciom. Tak więc, sekcja końcowa 122 i sekcja 115 pierwszej odnogi 116A mogą mieć zwiększony obszar, tym samym dodatkowo wzmacniając gniazdo, i w przypadku piasty ceramicznej, zwiększając konstrukcję szkieletową! dodatkowo wzmacniając zespół grzejny. Ponadto, tego rodzaju powłoka ceramiczna wygładza ostrze krawędzi tworzące szczeliny 125 i 127 dla redukowania niebezpieczeństwa zakleszczenie i zniszczenie papierosa, zwłaszcza podczas wkładania, wyjmowania lub jakiejkolwiek nastawy przez palacza. Alternatywnie, cała łopatka 121 i w szczególności pierwsza i druga odnoga 116A i 116B są całkowicie powleczone na jednej powierzchni, np. zewnętrznej powierzchni zwróconej dalej od papierosa, zarówno wewnętrznej jak i zewnętrznej powierzchni i/lub krawędziach tworzących szczeliny z warstwą ceramiczną np. 2 mil tlenku cyrkonu, dla wzmocnienia łopatek grzejnych, utrzymując w razie potrzeby szczeliny. Łopatki 121 mogą więc być cieńsze, np. mogąmieć około 2 do około 6 mil, przez co zwiększa się rezystancję toru grzejnego i umożliwia się zastosowanie łopatek grzejnych dla zwiększonej pośredniej powierzchni termicznej z włożonym papierosem 23 przy jednoczesnym utrzymaniu tej samej całkowitej rezystancji łopatek. Ta zwiększona szerokość łopatek, wraz z warstwą ceramiczną dodatkowo powoduje wzmocnienie konstrukcji ogrzewacza. Tak samo, ceramiczna powłoka na zewnętrznej powierzchni łopatek 121, zwróconej dalej od włożonego papierosa, może zapobiegać stratom termicznym z ogrzanej łopatki do otoczenia. Materiał ceramiczny nakładany poprzez natryskiwanie plazmowe lub dowolnym innym sposobem opisanym w odnośnych zgłoszeniach i korzystnie jest nakładany poprzez fizyczne osadzanie oparów za pomocą wiązki elektronowej dla uniknięcia in

182 861 dukowania resztkowych naprężeń, które mogąbyć indukowane podczas obróbki przy natryskiwaniu plazmowym z powodu obróbki powierzchni i/lub w wyniku uderzenia cząstek.

Każda łopatka 121 tworzy rezystancyjny element grzejny. W szczególności, pierwszy koniec 115 pierwszej sekcji łopatki 116A jest podłączony elektrycznie do ujemnej końcówki źródła zasilania, a w szczególności stanowi integralne przedłużenie piasty 111 lub jest mechanicznie i elektrycznie podłączone do piasty 111, która z kolei jest elektrycznie i mechanicznie podłączona do ujemnego kołka 104A poprzez spawanie lub inną techniką jak lutospawanie lub lutowanie. Korzystnie, stosuje się dwa kołki końcówkowe 104A dla utworzenia wyrównoważonej podpory, ponieważ ujemne i dodatnie połączenia również służą do mechanicznego podparcia ogrzewacza. Piasta 111 pełni zatem funkcje podzespołu elektrycznego wspólnego dla wszystkich łopatek 121 ogrzewacza. W dowolnym z rozwiązań, ujemne połączenie do każdego ogrzewacza może być wykonane indywidualnie, np. za pomocą odpowiedniego ujemnego styku, umieszczonego na końcu ogrzewacza naprzeciwko odpowiedniego dodatniego styku 122.

Odpowiednie połączenie dodatnie dla każdej łopatki 121 ogrzewacza jest wykonane przy łączącej sekcji końcowej 122C drugiej sekcjiłopatki 116B jak omówiono powyżej. Łącząca sekcja końcowa 122C jest izolowana elektrycznie lub izolowana od wspólnej piasty 110 poprzez szczelinę 127, od pierwszej sekcji łopatki 116A, a zwłaszcza pierwszego końca 115 towarzyszącej łopatki 120 ogrzewacza poprzez szczelinę 125 i od sąsiedniej łopatki ogrzewacza poprzez szczelinę 131 dla uniknięcia zwarć i dla umożliwienia rozszerzania termicznego. Ponadto, ewentualnie nakłada się omówione powyżej powłoki ceramiczne. Alternatywnie, łączące sekcje końcowe 122C są odpowiednio podłączone do masy.

Omówione dodatnie i ujemne połączenia tworzą tor rezystancyjny, a w szczególności obwód przez który płynie prąd ze źródła energii elektrycznej, na przykład przez obwód sterowania, do danej łopatki i/lub łopatek 120 po aktywacji układu spalania w wyniku zaciągania się papierosem przez palacza. Główny obszar grzejny łopatki obejmuje pierwszą odnogę łopatki 116A, część krawędziową 118A i drugą odnogę łopatki 116B. Tak więc, część włożonego papierosa 23 leżąca poniżej i kontaktująca się z daną uruchomioną łopatką 121 przechodzącą wzdłuż boku tego papierosa będzie ogrzewana według zewnętrznego wzoru powierzchni odpowiadającego ogrzanej części łopatki, to jest w kształcie wydłużonego U odpowiadającego leżącej powyżej łopatce, głównie poprzez przewodzenie i promieniowanie, i częściowo również poprzez konwekcję. Dodatkowo, część wsuniętego papierosa pomiędzy odnogami, to jest leżąca poniżej szczeliny 125, jest ogrzewana przez nakładanie lub przecinanie, w wyniku kumulacyjnego promieniowego i przewodzącego przenoszenia ciepła z obydwu odnóg 116A i 116B. Jeżeli szczelina 125 jest zbyt duża, wówczas nie wystąpi pożądane nakładanie i część wsuniętego papierosa leżąca poniżej szczeliny 125 nie będzie odpowiednio ogrzana. Tak samo, ciepło promieniowania i ciepło przewodzenia będą ogrzewały części wsuniętego papierosa znajdujące się trochę zewnętrznymi krawędziami odnóg 116A i 116B łopatek ogrzewacza. Rozmaite ogrzane części tworząrazem ogrzany obszar papierosa 23, który rozciąga się od miejsca trochę poza zewnętrzną krawędzią odnogi 116A, poniżej odnogi 116A poprzez szczelinę 125, poniżej odnogi 116B i trochę poza odnogę 116B do uruchomionej łopatki 121 co odpowiada zaciągnięciu się dymem o wytworzonym smaku tytoniowym. Wielkość ogrzanej części jest zależna od geometrii łopatki i właściwości grzejnych jak również od wielkości i czasu trwania impulsu energii. Korzystnie łopatka ogrzewana ma rozmiar i jest zaprojektowana termicznie dla bezpośredniego ogrzewania segmentu wsuniętego papierosa, mającego wystarczającą wielkość, np. 8 mm², dla wytworzenia właściwego zaciągnięcia się papierosem przez palacza w odpowiedzi na uruchamiany zaciągnięciem impuls energii.

Stosunkowo większe obszary końcowe łopatek 115 i 122 tworzące część toru prądu nie są ogrzane do tych temperatur roboczych, ponieważ ich stosunkowo większe objętości obniżajągęstość prądu, a tym samym obniżająogrzewanie omowe. Tak samo sekcja końca łączącego 118 nie zostaje ogrzana do tych temperatur roboczych, ponieważ to ogrzewanie ma tendencję do naśladowania krawędzi 118A i ta sekcja tworzy stosunkowo większą objętość i odpowiednio do tego posiada mniejszą gęstość prądu, i tym samym ma mniejsze ogrzewanie omowe niż krawędź

182 861

118Α i bezpośrednio sądiadujące sekcje. Dla dodatkowego redukowania niepożądanego ogrzewania pozostałej części łączącej 118, można (1) zwiększyć grubość monolitycznego materiału części 118 względem zakrzywionej części 118A w obszarze 118C dla dalszej redukcji gęstości prądu i ogrzewania omowego, jak pokazano na fig. 5, (2) wykonać perforację części 118 dla zredukowania omowego i/lub przewodnościowego toru ciepła, i/lub (3) dodać dodatkowy materiał pochłaniający ciepło 119 na części 118 dla zredukowania przenoszenia termicznego do tej części, jak pokazano na fig. 6. Dla uzyskania tego pochłaniania ciepła, można zastosować materiał nieprzewodny cieplnie, to jest izolator termiczny taki jak materiał ceramiczny. Przykładami odpowiednich materiałów ceramicznych są tlenek glinu, tlenek cyrkonu, mieszanina tlenku glinu i tlenku cyrkonu, mullit itd., tak w przypadku powłok łopatek grzejnych. Każda z tych modyfikacji powinna być oceniona pod względem jakiegokolwiek wpływu wywieranego na integralność mechaniczną części łączących 118, które podpierają zespół ogrzewacza 100 i wyznaczają otwór do wkładania i wyjmowania papierosa.

Po zaimpulsowaniu łopatki ogrzewającej 121, występuje wstępnie określony czas minimalny zanim będzie możliwe wykonanie następnego zaciągnięcia. Przedwczesne ogrzanie części papierosa może spowodować również niepożądane i/lub częściowe wytwarzanie aerozolu lub indukowaną cieplnie degradację części papierosa przed pożądanym ogrzaniem. Następne przegrzanie uprzednio ogrzanej części może spowodować powstanie niepożądanego zapachu i smaku.

Gdy jest pożądane dłuższe zaciągnięcie niż otrzymywane przez impulsowanie pojedynczej łopatki, wówczas stosuje się kontrolowany obwód logiczny dla zapalenia następnego ogrzewacza lub dodatkowych łopatek ogrzewacza bezpośrednio po impulsowaniu początkowej łopatki ogrzewacza, lub podczas końcowej części początkowej impulsowania, dla ogrzania następnego segmentu papierosa. Dodatkowa łopatka ogrzewacza może stanowić promieniowo kolejną łopatkę ogrzewacza lub inną łopatkę ogrzewacza. Łopatki ogrzewacza powinny mieć rozmiar odpowiedni do otrzymania całkowitej pożądanej liczby zaciągnięć o pożądanym czasie trwania.

W pierwszym rozwiązaniu, liczba łopatek ogrzewacza 121 odpowiada liczbie pożądanych zaciągnięć, np. 8. W następnym rozwiązaniu, liczba utworzonych łopatek ogrzewacza 121 stanowi podwojenie liczby zaciągnięć, np. występuje 16 części z ogrzewaczami dla papierosa przeznaczonego do ośmiu zaciągnięć. Tego rodzaju konfiguracja umożliwia rozmaite kolejności zapalania w porównaniu z normalnym kolejnym zapalaniem przez około 2 sekundy, i korzystnie promieniowo kolejną sekwencję zapalania dla rozwiązania, w którym liczba łopatek ogrzewacza 121 odpowiada liczbie zaciągnięć. Przykładowo, obwód logiczny, aby dwie obwodowo przeciwległe łopatki 121, to jest łopatki oddzielone o kąt 180° na rurze, zapalały się równocześnie dla łącznego ogrzewania odpowiedniej części papierosa dla wytworzenia zaciągnięcia. Alternatywnie, pierwsza kolejność zapalania każdej innej łopatki 121 dla papierosa pociąga za sobą drugą kolejność zapalania pozostałych łopatek ogrzewacza 121 dla następnego papierosa. Alternatywnie, ta pierwsza kolejność zapalania może być powtarzana dla wstępnie określonego cynku palenia licznych papierosów, a następnie inicjuje się drugą kolejność zapalania. Może być zastosowana dowolna kombinacja łopatek ogrzewacza. Liczba łopatek może być mniejsza, równa lub większa niż liczba zaciągnięć pojedynczo stosowanego papierosa. Przykładowo, można zastosować układ dziewięciołopatkowy dla papierosa przeznaczonego do sześciu zaciągnięć, przy czym dla każdego następnego papierosa jest zapalany odmienny zestaw sześciu ogrzewaczy, a towarzyszący zestaw pozostałych trzech ogrzewaczy nie ulega zapaleniu.

Zespół ogrzewacza 100 jest elektrycznie i mechanicznie przytwierdzony jednym końcem przez przy spawanie lub kołkami 104 A do piasty 110 i kołkami 104B do zakończeń 122. Kołki 104A i 104B są korzystnie wstępnie wprasowywane w plastikową piastę, lub w inny sposób trwale z nią łączony, korzystnie dla zminimalizowania przecieku powietrza. Korzystnie ten przytwierdzony koniec znajduje się naprzeciwko otworu 360 do wkładania papierosa. Sekcje łączące 118, a w szczególności przeciwległe końce 118B naprzeciwko krawędzi łączących 118 A tworzą otwór 360 do wkładania. Sekcje końcowe 118B mogą rozchylać się na zewnątrz dla utworzenia sekcji wlotowej 365. Następnie łopatki 121 zwężają się w tej sekcji wlotowej dla wyzna

182 861 czenia wewnętrznej średnicy, która jest trochę mniejsza niż zewnętrzna średnica włożonego papierosa 23, przykładowo w części środkowej łopatki dla uzyskania pożądanego kontaktu termicznego, to jest sił ściskania, pomiędzy łopatkami a papierosem. Sekcje końcowe 118B mają swobodę rozszerzania po ogrzaniu, to jest sekcje 118B nie są przytwierdzone. W szczególności, każde zakończenie 118B jest umieszczone wewnątrz odpowiadającego kanału 210 umieszczonego w wewnętrznej ścianie 201 końcowej nasadki 83 zapalniczki. W szczególności, promieniowo zewnętrzny ruch części końcowych 118B wewnętrznie odchylonych łopatek 121 jest przytrzymany przez zakończenia 118B kontaktujące się z promieniowo zewnętrznymi ścianami kanału 210, przez co ustanawia się granice dla odchylania i wyznaczania odchylenia wewnętrznego. To wewnętrzne odchylenie może być uzupełnione przez wewnętrzne odchylenie fabryczne jak omówiono powyżej. Jak pokazano, wewnętrzna ściana 201 jest rozchylona na zewnątrz dla umożliwienia włożenia części końców łopatek 118B. Promieniowo zewnętrzna ściana kanału 200 kontaktująca się z zakończeniem 118B ma rozmiar i kształt umożliwiający włożenie odpowiedniego zasięgu końcówki łopatki 118B tak, że ten koniec łopatki nie będzie wychodził z kanału 210 podczas ogrzewania lub chłodzenia łopatki lub podczas wkładania lub wyjmowania papierosa. W razie potrzeby, ta promieniowo zewnętrzna ściana kanału jest wyposażona w odbój np. trapezoid, który kontaktuje się z kończeniami 118B. W rozwiązaniu alternatywnym, część 118D zakończenia łopatki 118B jest zaokrąglona, a w szczególności eliptyczna, przed włożoną częścią końcową 118B. Ta zaokrąglona część 118D umożliwia przechylanie włożonej części wewnątrz kanału 210 w odpowiedzi na indukowane termicznie lub mechanicznie momenty, utrzymując tym samym włożoną część końcówki łopatki wewnątrz kanału 210. Dodatkowo lub alternatywnie, zakończenia łopatki 118 są bardziej zaokrąglone.

W pierwszym rozwiązaniu pokazanym na fig. 3, kanał 210 ma takie wymiary, że zakończenie 118B łopatki ogrzewacza 121 może rozszerzać się w sposób postępowy, to jest w stronę powierzchni końcowej 202 kanału 210 po włożeniu papierosa 23 i/lub ogrzaniu łopatki, tak że uzyskany jest pożądany kontakt pomiędzy papierosem i łopatkami. Tego rodzaju rozwiązanie, w którym jeden koniec łopatki jest swobodny względem przeciwległe umieszczonej piasty, umożliwia mechaniczne przemieszczenie i/lub rozszerzenie termiczne i skurczenie łopatek 1212 w kierunku podłużnym po włożeniu/wyjęciu odpowiedniego papierosa i/lub ogrzaniu/chłodzeniu łopatki, tym samym redukując naprężenia. W drugim rozwiązaniu pakazanym na fig. 14, wewnątrz kanału 210 umieszczono odbój 204, który może mieć kształt trapezoidalny tak, że gdy łopatka 121 rozszerza się cieplnie pod wpływem ogrzania lub przemieszczenia po włożeniu papierosa 23, wówczas zakończenie 118B kontaktuje się z odbojem 204 i ustanawia punkt przechyłu dla umożliwienia odchylenia łopatki 121 wewnętrznie w stronę włożonego papierosa 23, tym samym redukując naprężenia wywierane na łopatkę i zwiększając pożądany kontakt termiczny, to jest siły ściskania pomiędzy łopatką i papierosem. Poprzez punkt przechyłu rozumie się swobodę obrotu łopatki 121, ale korzystnie bez ruchu postępowego, przy odboju 204.

Zespół ogrzewacza 100 ma więc korzystnie strukturę monolityczną, która ewentualnie jest powleczona materiałem ceramicznym. Piasta 111 i łopatki 121 są wytworzone z materiału mającego pożądaną rezystancję elektryczną! wytrzymałość. Przykładowo, nadają się materiały mające rezystancję elektryczną w zakresie około 50 do około 500 pohm · cm, a korzystniej około 100 do około 200 pohm · cm, także aktywowana łopatka 120 osiąga temperatury około 200°C do około 1000°C, a korzystnie około 400° do około 950°C, a najkorzystniej około 300°C do około 850°C w przeciągu około 0,2 do około 2,0 sek, przy impulsie wynoszącym 10 do około 50 Juli, korzystniej około 10 do około 25 Juli, a najkorzystniej około 20 Juli. Materiał powinien nadawać się do wytrzymywania około 1800 do około 10.000 takich impulsów bez wykazywania uszkodzenia, znaczącego zniszczenia lub niepożądanego wygięcia łopatek 121.

Materiały z których są wykonane łopatki 121 sąkorzystnie wybrane tak, aby zapewnić niezawodne powtarzalne wykonywanie przynajmniej 1800 cykli włączenia/wyłączenia bez uszkodzenia. Obsada 39 ogrzewacza jest korzystnie wymienialna oddzielnie od zapalniczki 25 zawierającej źródło mocy 37 i obwód, która jest korzystnie wymieniana po 3600 cyklach lub więcej. Materiały ogrzewacza i inne komponenty metaliczne są również dobierane w oparciu o ich

182 861 odporność na utlenianie i ogólny brak reaktywności dla zapewnienia, że nie ulegną one utlenieniu lub w inny sposób reagowaniu z papierosem 23 w dowolnej osiągniętej temperaturze. W razie potrzeby, łopatki 121 ogrzewacza i inne komponenty metaliczne są zamknięte w obojętnym materiale przewodzącym ciepło, takim jak odpowiedni materiał ceramiczny dla dodatkowego uniknięcia utleniania i reagowania.

Jednakże korzystniej, łopatki 121 ogrzewacza i inne komponenty metaliczne są wykonane ze stopu odpornego cieplnie, który wykazuje kombinację wysokiej wytrzymałości mechanicznej i rezystancji na utlenienie powierzchniowe, korozję i degradacje przy wysokich temperaturach. Korzystnie, łopatki 121 są wykonane z materiału, który wykazuje duża wytrzymałość i stabilność powierzchni w temperaturach do około 80% ich temperatury topnienia. Tego rodzaju stopy obejmują takie, które są nazywane powszechnie lapstopami, które ogólnie bazują na niklu, żelazie lub kobalcie. Przykładowo, odpowiednie sąstopy zawierające głównie żelazo lub nikiel z aluminium i itrem. Korzystnie, stop łopatek 121 ogrzewacza zawiera aluminium dla dalszego polepszenia jakości elementu grzejnego, np. przez zapewnienie odporności na utlenianie.

Zalecane materiały obejmują aluminidy żelaza i niklu, a najkorzystniej stopy ujawnione w zgłoszeniach patentowych USA nr seryjny 08/365,952, złożonym 29 grudnia 1994 i we współbieżącym zgłoszeniu zatytułowanym „Aluminidowe stopy żelaza przydatne jako elektrorezystancyjne elementy grzejne” (oznaczenie pełnomocnika nr PM 1769), wprowadzone tutaj jako odniesienie.

Jako dodatki do stopów Ni₃ Al można zastosować kilka pierwiastków. Głównymi dodatkami są B i Si dla stopu na warstwę 122 ogrzewacza. Zadaniem B jest zwiększenie wytrzymałości na granicy ziarna i dodatek ten jest najbardziej skuteczny wówczas, gdy Ni₃Al jest bogate w nikiel, np. Al <24% At. Do stopów Ni₃Al nie dodaje się w dużych ilościach Si, ponieważ dodatek Si ponad maksimum 3% wagowo będzie tworzył krzemki niklu i po utlenieniu będzie powodował tworzenie SiO_x. Dodatek Mo polepsza wytrzymałość po niskich i wysokich temperaturach. Cyrkon wspomaga polepszania odporności tlenków na wstrząsy podczas cyklicznych procesów termicznych. Ponadto, można dodać Hf dla polepszenia wytrzymałości wysokotemperaturowej, zalecany stop Ni₃Al do stosowania jako substrat 300 i rezystancyjny ogrzewacz 122 jest oznaczony jako IC-50 i zawiera około 77,92% Ni, 21,73% Al. 0,34% Zr i 0,01 % B, tak jak przedstawiono w „Obróbka aluminidów międzymetalicznych” V. Sikka, Intermetallic Metalurgy and Processing Intermetallic Compounds. wyd. Stoloff i in., Van Nestrand Reinhold, N.Y., 1994, tabela 4. Do aluminidu żelazowego można dodać rozmaite pierwiastki. Możliwe dodatki obejmują takie pierwiastki jak Nb, Cu, Ta, Zr, Ti, Mn, Si, Mo i Ni. Materiał ogrzewacza może stanowić stop Haynes® 214 (stop Hynes® nr 214, czyli na bazie niklu zawierający 16,0% chromu, 3,0% żelaza, 4,5% glinu, śladowe ilości itru i resztę (około 75%) stanowiącąnikiel, dostępny przemysłowo z Haynes International, Kokomo, Indiana), stop Inconel 702, stop MCrALY, stopy FeCrALY typu Nichrome® (54-80% niklu, 10-20% chromu, 7-27% żelaza, 0-11% miedzi, 0-5% manganu, 0,3-4,6% krzemu i czasami 1% molibdenu i 0,25% tytanu, stop Nichrome I zawiera 60% niklu, 25% żelaza, 11 % chromu i 2% manganu, stop Nichrome II zawiera 75% niklu, 22% żelaza, 11% chromu i 2% manganu i stop nichrome III, stanowiący odporny cieplnie stop zawierający 85% niklu i 15% chromu), jak opisano w zgłoszeniu patentowym nr ser. 08/380,718, wyłożonym 30 stycznia 1995 i patencie USA nr 5,388,594, lub materiały mające własności podobne.

Jak pokazano na fig. 12, łopatki 121 wystająsymetrycznie z piasty 111. Alternatywnie, można zastosować układy niesymetryczne. Przykładowo, można podzielić liczne, np. 6 lub 8 łopatki 121 na np. dwie jednakowo ponumerowane podgrupy np. trzech lub czterech łopatek ogrzewacza. Łopatki ogrzewacza w każdej podgrupie są oddzielone szczelinami 131 jak rozważono powyżej. Podgrypy są oddzielone szerszą szczeliną 135, jak pokazano na fig. 19, w nieprzewalcowanym stanie płaskim. Szczelina 135 jest utworzona w ten sposób, że zostaje zminimalizowane kondukcyjne, a zwłaszcza promiennikowe przenoszenie ciepła z sąsiednich łopatek 121 sąsiadujących podgrup do części papierosa 23 leżącej pod szczeliną 135. Tak więc, szczelina 135 tworzy szerszą nieogrzaną i znacząca część papierosa, która jest mocniejsza niż nieogrzane czę

182 861 ści papierosa leżące poniżej węższych szczelin 131, przez co wytrzymałość kolumnowa papierosa 23 jest zwiększona dla wspomagania wyjmowania papierosa po zapaleniu i wynikającym w konsekwencji ogrzaniu i osłabieniu odpowiednich części papierosa. W razie potrzeby, obwód logiczny może aktywować równocześnie więcej niż jeden ogrzewacz w układzie symetrycznym lub niesymetrycznym.

Rozwiązanie według wynalazku, w którym zastosowano dwie odnogi 16A i 116B ogrzewacza rozdzielone szczeliną 125 daje znaczące polepszenie ilości aerozolu wytwarzanej w porównaniu z ilością wytwarzaną przez stały element grzejny.

Stały ogrzewacz zapewnia dobre przenoszenie cieplne do papierosa, jednakże przenoszenie masy aerozolu do wciąganego przepływu powietrza stanowi kompromis w stosunku do stałej struktury blokującej optymalne porywanie powietrza znajdującego się na zewnątrz papierosa do papierosa, szczególnie jeżeli zastosuje się obudowę układu dopalenia, wykonaną z perforacjami dla komunikowania powietrza z zewnątrz obudowy z zewnętrzną powierzchnią papierosa. Ogrzewacz według wynalazku mający tę samą objętość co stały ogrzewacz ale mający większy obwód powoduje lepsząmożliwość przechwytywania powietrza, np. w wyniku istnienia szczeliny 125, i w rezultacie daje ulepszone dostarczanie wrażeń smakowych na jednostkę energii wprowadzanej do łopatki 121. Jak to już rozważono, szczelina 125 powinna mieć wymiary zapewniające optymalne nakładanie promieniowania dla danej geometrii łopatki. Ponieważ wytwarzane są większe ilości aerozolu, zatem można zmniejszyć wymaganą masę łopatek przy wytwarzaniu tej samej pożądanej ilości substancji smakowych, co pozwala na uzyskanie zespołu lżejszego i zmniejszenia ilości energii potrzebnej do odpowiedniego ogrzania łopatek 121i włożonego papierosa, co dodatkowo redukuje ciężar zespołu, ponieważ może być mniejsze źródło mocy, np. baterie. Przykładowo, ale nie ograniczająco, szczelina 125 może mieć szerokość około 0,020 cala ± około 0,005 cala, odnogi łopatek 116A i 116B mogą mieć szerokość około 0,0125 cala do około 0,017 cala ± około 0,005 cala i długość około 0,55 cala, ± około 0,005 cala, oraz grubość około 0,008 cala do około 0,010 cala ± około 0,005 cala, zaś długość od krawędzi piasty 110 do wierzchołka sekcji łączącej 118 może wynosić około 1,062 cala ± około 0,625 cala.

Stwierdzono, że głównie poprzeczny lub promieniowy przepływ powietrza w stosunku do włożonego papierosa powoduje bardziej pożądane wytwarzanie dymu niż głównie podłużny przepływ. Szczeliny 125,127 i 131 tworzą tory przepływu dla powietrza wciąganego do kontaktu z włożonymi papierosami. Zastosowano dodatkowe kanały powietrzne dla optymalizacji poprzecznego przepływu powietrza przez perforowanie sekcji łopatek ogrzewacza.

Na figurze 16 jest pokazane następne rozwiązanie geometrii łopatek, w którym zarówno pierwsza odnoga 116A i druga odnoga 116B mająkształt serpentynowy. Serpentynowe kształty odnóg 116A i 116B są równoległe tak, że odnogi te są równomiernie rozstawione i szczelina 125 posiada również kształt serpentynowy. Tego rodzaju kształt serpentynowy zwiększa obwód łopatki i tym samym polepsza przekazywanie aerozolu. Ten serpentynowy kształt jest opisany bardziej szczegółowo w EP-A-0,615,411 oraz w zgłoszeniu patentowym nr ser. 08/380,718, złożonym 30 stycznia 1995 i w patencie USA nr 5,388,594.

Na podstawie fig. 18 i 19 zostanie teraz opisany pierwszy zalecany sposób wytwarzania układu według wynalazku. Etapy wytwarzania mogą być przeprowadzane według dowolnej pożądanej metody dla uzyskania odpowiednich prędkości wytwarzania, oszczędności materiałowych itd.

Wytwarza się arkusz odpowiedniego materiału mający grubość np. około 2 do około 20 mil, np. około 10 mil, dla utworzenia licznych łopatek 121 wystających zasadniczo prostopadle poprzez odpowiednie sekcje 116A, a zwłaszcza poprzez odpowiednią sekcję końcową 115, od zasadniczo prostej sekcji 111A w układzie grzebieniowym. Łopatki 121 są zasadniczo równoległe względem siebie, i mają szczeliny 131 umieszczone pomiędzy przeciwległymi krawędziami drugiej sekcji łopatek 116B, jednak łopatki i pierwsza sekcjal 16A sąsiedniej łopatki. Jak stwierdzono powyżej, łopatki 121 są rozmieszczone albo symetrycznie, z jednakowymi szczelinami 131 usytuowanymi pomiędzy łopatkami jak pokazano na fig. 18, lub są ułożone niesymetrycznie,

182 861 np. z równymi szczelinami 131 pomiędzy sąsiednimi łopatkami 121 tworzącymi podgrupy 121A i 12 IB łopatek oraz większą odległością 133 pomiędzy dwiema sub-grupami o szerokości X jak pokazano na fig. 19. Należy zauważyć, że prosta sekcja 111A posiada dwie części końcowe o długości przynajmniej równej połowie długości jednej drugiej X dla utworzenia drugiej odległości 133 po zwinięciu. Te części końcowe mogą być dłuższe niż X dla uzyskania nałożenia w celu połączenia. Według nieograniczającego przykładu, szczelina 131 może mieć szerokość około 0,040 cala ± 0,005 cala w dowolnym z rozwiązań, a szczelina 135 może mieć szerokość około 0,125 cala ± 0,005 cala w rozwiązaniu niesymetrycznym.

Łopatki mają konfigurację jak omówiono powyżej dla utworzenia sekcji łączącej 118 i odnóg 116A i 116B.

Tego rodzaju informowanie arkusza lub pasa materiału w opisaną konfigurację jest przeprowadzane dowolną konwencjonalną techniką, takąjak tłoczenie lub cięcie, np. za pomocą CO₂ lub lasera Yag. Jeżeli zastosowany jest format paska, wówczas liczba łopatek 121 uformowanych z tego paska może przekraczać wymaganą liczbę dla pojedynczego cylindrycznego układu ogrzewacza. Następnie prosty pasek jest cięty w razie potrzeby dla utworzenia sekcji 111A mających pożądaną liczbę wystających łopatek 121. W razie potrzeby, stosuje się etap kształtowania sekcji 122A, 122B i 122C przez tłoczenie.

W razie potrzeby, następnie nakłada się powłokę ceramiczną 300 przez maskowanie wytłoczonego profilu i np. natryskiwanie termicznej powłoki na sekcje 11 ΙΑ, 115,122 lub całą łopatkę lub dowolnąjej część dla utworzenia żądanego wzoru, jak omówiono powyżej. Alternatywnie powłoka ceramiczna jest nakładana po etapie zwijania przez tę procedurę lub w razie potrzeby przed wytworzeniem łopatek. Jak wiadomo, przed wykonaniem każdego z etapów wytwarzania ogrzewacza i osadzania materiału ceramicznego, nakłada się odpowiednie maskownice dla wyznaczenia obszarów nałożenia.

Następnie sekcja 111A zostaje zwinięta dla utworzenia okrągłej piasty 111. Sekcja 111A może być zwinięta w dowolnym kierunku. Korzystnie, sekcja 111A jest zwinięta tak, że dodatnie styki 122C przy sekcji końcowej 122 znajduje się na zewnętrznej powierzchni utworzonego cylindrycznego ogrzewacza, to jest po stronie przeciwległej do papierosa, dla uproszczenia połączenia z kołkami 104B i dla uniknięcia zniszczenia podczas wkładania i wyjmowania papierosa. Zwinięta sekcja może być zwinięta do średnicy niniejszej niż średnica pożądana i może być włożona do obsady. Następnie zwinięta sekcja rozszerza się i jej kształt zostaje utrzymany przez połączenie elektryczne. Alternatywnie, zwinięta sekcja zostaje połączona, np. poprzez dowolną technikę spawania takąjak spawanie punktowe lub laserowe, dla utworzenia piasty 111.

Korzystnie, każda łopatka 121 ma nadane odchylenie wstępne tak, że odnogi 116A i 116B oraz krawędź łącząca 118A będą wywierały siłę ściskania na włożony papieros, po utworzeniu zespołu ogrzewacza jak pokazano na fig. 13. To wstępne odchylenie korzystnie występuje przed zwinięciem, jednakże może być dokonane po zwinięciu. Odchylenie to zwiększa kontakt termiczny pomiędzy łopatką ogrzewacza i włożonym papierosem dla polepszenia wydajności przenoszenia ciepła.

Wydajność przenoszenia ciepła jest również polepszona przez optymalizację wielkości obszaru powierzchni odnóg łopatek 116A i 116B, które pozostają w skutecznej relacji cieplnej z leżącym poniżej papierosem. Jak pokazano na fig. 17A, dolne strony 117 odnóg 116A i 116B (przykładowo pokazano odnogę 116A) sąpłaskie, to jest płaskie w kierunku poprzecznym odnogi w omawianych rozwiązaniach. Dla polepszenia przenoszenia ciepła, strona spodnia 117 jest ukształtowana według rozmaitych geometrii nieplanamych, np. na kształt kątowy lub zakrzywiony dla maksymalizowania obszaru powierzchni ogrzanej odnogi w stosunku do papierosa bez niepożądanego zwiększania objętości, a tym samym bez niepożądanego obniżenia gęstości prądu i wynikowego ogrzewania omowego odnogi ogrzewacza, jak pokazano odpowiednio na fig. 17B i 17C. Kształtowa strona spodnia 117 korzystnie nie przebija żadnej części papierosa 23 dla uniknięcia osłabienia i możliwego przerywania papierosa podczas wkładania, ustawiania lub wyjmowania. Środkowy punkt lub wierzchołek strony spodniej 117 kontaktuje się lub znajduje

182 861 się w bliskim sąsiedztwie termicznym względem papierosa 23, zaś pozostała część strony spodniej 117 znajduje się w promiennikowej relacji termicznej z papierosem 23.

Korzystnie, ten kształt strony spodniej jest uzyskany przez tłoczenie odnóg 116A i 116B łopatek 121 w stanie niezwiniętym. To tłoczenie może występować jednocześnie jak tłoczenie dla uzyskania omówionego powyżej odchylenia. To tłoczenie na kształt strony spodniej również zwiększa wytrzymałość odnóg 116A i 116B, przez co unika się niepożądanych zwarć i odkształceń.

Poniżej zostanie opisany drugi sposób wytwarzania. Dostarcza się rurę odpowiedniego materiału. Następnie są formowane łopatki 121 w drodze stosowania dowolnej techniki takiej jak przecinanie laserowe. Alternatywnie, łopatki są formowane przez kucie profilowane, w którym do rury jest włożony wewnętrzny trzpień dla utworzenia omówionych profili łopatek i następnie przykłada się drugą matrycę, wewnętrznie lub zewnętrznie dla wycięcia profilu. W razie potrzeby, na profilowaną rurę jest stosowana powłoka ceramiczna 300.

Wynalazek obecny minimalizuje również potencjalnie szkodliwe, indukowane termicznie naprężenia. Ponieważ łopatki 121 i piasta 111 są monolityczne, zatem unika się naprężeń pojawiających się w wyniku wzajemnych połączeń nieciągłych części elementów ogrzewacza.

Wszystkie rozmaite rozwiązania wynalazku umożliwiają dostarczanie skutecznej ilości dymu o smaku tytoniowym w standardowych warunkach stosowania. W szczególności, obecnie uważa się za pożądane dostarczanie pomiędzy 5 i 13 mg, a korzystnie pomiędzy 7 i 10 mg, aerozolu, dla palacza wykonującego 8 zaciągnięć, przy czym każde zaciągnięcie ma objętość 35 ml i trwa 2 sekundy. Stwierdzono, że dla uzyskania takiego dostarczania aerozolu, elementy 121 ogrzewacza powinny przenosić temperaturę jak omówiono powyżej, gdy znajdują się względem papierosa 23 w relacji umożliwiającej przenoszenie ciepła. Ponadto, łopatki 121 korzystnie powinny pobierać omówioną wyżej energię. Niższe wymagania dotyczące energie w odniesieniu do łopatek 121 występuj ą w przypadku, gdy łopatki te są przegięte łukowo do wewnątrz w stronę papierosa 23 dla polepszenia przenoszenia ciepła.

Oczywiście, rezystancja ogrzewacza jest również podyktowana przez konkretne zastosowane źródło mocy 37 dla otrzymania koniecznej energii elektrycznej dla ogrzania łopatek 121. Przykładowo, powyższe rezystancje elementu grzejnego odpowiadają rozwiązaniom, w których moc jest dostarczana przez 4 ogniwa bateryjne nikiel-kadm, połączone szeregowo przy całkowitym napięciu nieobciążonego źródła mocy, wynoszącym około 4,8 do 5,8 voltów. W rozwiązaniu alternatywnym, jeżeli stosuje się 6 lub 8 takich połączonych szeregowo baterii, łopatki 121 powinny korzystnie mieć rezystancję około 3 omy i 5 około omów lub około 5 omów i około 7 omów.

Na figurze 20 i 21 jest pokazane następne rozwiązanie 450 według wynalazku, w którym zastosowano liczne elementy grzejne 451. Każdy element grzejny 451 ma kształt podłużnego „U”, a ponadto każdy z nich posiada obydwa końce 452,453 odpowiednich odnóg przyłączone do ściany bocznej wnęki 430 w sąsiedztwie ściany końcowej 443 wnęki 430. Każdy odpowiedni koniec 452 jest indywidualnie przyłączony do obwodu kontrolnego, i jednocześnie do źródła energii elektrycznej dla indywidualnej aktywacji elementów grzejnych 451, przy czym końce 453 są wspólnie przyłączone do masy. Jakkolwiek końce 454 w sąsiedztwie wylotu wnęki 430 nie sąpołączone elektrycznie, i tym samym nie muszą dotykać ściany bocznej wnęki 430, to jednak są one skręcone w stronę ściany bocznej wnęki 430jak pokazano na fig. 20 i 21, dla otrzymania prowadzenia części wyjmowalnej, to jest wkładanego papierosa, jak omówiono powyżej. Należy zauważyć, że na fig. 21 górne i dolne elementy 451 są pokazane w przecięciu przez ich wierzchołki 454 w kształcie U.

W następnym rozwiązaniu 470 pokazanym na fig. 22 i 23, elementy grzejne 471 są trochę dalej odsunięte od ściany wnęki 430, zaś każdy z nich jest wyposażony w trochę bardziej ostrą końcówkę 472 w kształcie „V”, jak również w fałdę 473 dla zwiększenia ich sztywności. W ten sposób, elementy grzejne 471 w rzeczywistości przebijająi wchodzą do wyjmowalnej części dla otrzymania pożądanego bliskiego kontaktu termicznego.

182 861

W tego rodzaju rozwiązaniu jest szczególnie przystosowana struktura piankowa w otwartych komórkach. W tym rozwiązaniu, ponieważ elementy grzejne 471 są dalej odsunięte od ściany bocznej wnęki 430, zatem końce 452,453 nie sąprzyłączone do ściany bocznej wnęki 430, ale do jej ściany końcowej 443. Korzystnie, połączenia końców 452,453 do ściany końcowej 443 są realizowane poprzez dystansowniki 480, które nie są przewodne ani cieplnie ani elektrycznie. W ten sposób, oddziaływanie przecierające powoduje ścieranie pozostałości poza końce 452, 453 i na dystansowniki 480, gdzie te pozostałości nie ulęgają ponownemu ogrzaniu, jak opisano w patencie USA nr 5,249,586. W ścianie wykonano perforacje 412 dla umożliwienia wciągania powietrza z zewnątrz przez część 420, jak opisano w patencie USA nr 5,249,586, wprowadzonym tutaj jako odniesienie.

Dla fachowców z tej dziedziny oczywiste są rozmaite modyfikacje, zmiany i ulepszenia bez wykraczania poza istotę i zakres obecnego wynalazku jak opisano i zdefiniowano w poniższych zastrzeżeniach. Przykładowo, przed etapem chłodzenia może być przeprowadzany etap rozwijania w modyfikacji części procesu opisanego powyżej w odniesieniu do fig. 5B.

182 861

182 861

O aj

182 861

ο co

182 861

TOBACCO

FEEDSTOCK

TOBACCO FIBER

ĘXTRACTION

TOBACCO SOLUBLES

DISPERSE TOBACCO FIBER AND CELLULOSIC FIBER

126 n

124

’ PULPĘD (CELLULOSE

120

140

138

REFINE WEB SLURRY

WEB SLURRY

CAST SLURRY ONTO WEB FORMING MACHINĘ

WEB

DRY WEB

MONITOR ^MDISTURE CONTENT -oWEIGHT

128

132

134

136

ΜΙΧ SOLUBLES WITH °GROUND TOBACCO -GLYCERIN • PECTIN o WATER

146

SLURRIED TOBACCO MATERIAŁ

142

SHEET OF BASE WEB

COAT WEB WITH alginate <OPTIONAL)

COATING OPERATION

144

WEB

SHEET

182 861

FIG. 5B.

182 861

62'

23'

FIG.6A.

Maln Stream Aerosol Productlon

Transmission Intensity

Time (sec)

FIG. 6B.

182 861

FIG. 6C.

182 861

182 861

Maln Stream Aerosol Production

0.275 g/cc out filier, base mat, backflow filter

Transmissive Intensity

250

Time (sec>

FIG. 7B

182 861

MAIN STREAM AEROSOL VOLUME CONSTRUCTION COMPARISON Serpentine Heater, 15 Joules

AEROSOL VOLUME

2.500

2.000

1.500

1.000

0.500

------O------FLUEH FREB CIOARETTC 23· -----□-----FULLY FLLED CMAHETTE 33

------» PARTIAUY FB.LED CłOARETIt 23

0.00040

1-------------------------------------------------1-------------------------------------------------1-------------------------------------------------1--------------------------------------------------1---------------------------------------------------1

2 3 4 5 6

PUFF #

FIG.8.

182 861

TPM (mg)

FIG.9.

182 861

182 861

182 861

182 861

FIG.13.

182 861

Ο

182 861

182 861

182 861

FIG.17A

FIG.17B

FIG.17C.

182 861

182 861

182 861

182 861

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 6,00 zł.

Claims (36)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Papieros przeznaczony do użycia w elektrycznym układzie do palenia, zawierający pręcik tytoniowy, utworzony z folii papierosowej zwiniętej w rurowy arkusz, wewnątrz którego znajduje się wkład tytoniu, przy czym ta folia papierosowa zawiera arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, przy czym wkład tytoniu jest umieszczony w sąsiedztwie swobodnego końca pręcika tytoniowego i jest oddalony od przeciwległego końca pręcika tytoniowego, zaś pomiędzy wkładem tytoniu i przeciwległym końcem pręcika tytoniowego znajduje się niewypełniona przestrzeń, znamienny tym, że w sąsiedztwie przeciwległego końca (72) tytoniowego pręcika (60) znajduje się swobodnie przepływowy rurowy element (74), który jest umieszczony w odstępie od wkładu tytoniu (80), zaś pomiędzy swobodnie przepływowym rurowym elementem (74) a wkładem tytoniu (80) znajduje się niewypełniona przestrzeń (91).
2. 2. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że rurowy element (74) stanowi filtr.
3. 3. Papieros według zastrz. 2, znamienny tym, że filtr zawiera plastyfikowany materiał pakułowy.
4. 4. Papieros według zastrz. 2, znamienny tym, że filtr zawiera materiał formowalny.
5. 5. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że w sąsiedztwie przeciwległego końca (72) tytoniowego pręcika (60) znajduje się końcówka (62) filtra.
6. 6. Papieros według zastrz. 5, znamienny tym, że końcówka (62) filtra zawiera drugi swobodnie przepływający filtr (102) w sąsiedztwie przeciwległego końca (72) tytoniowego pręcika (60), który jest połączony z przeciwległym końcem (72) tytoniowego pręcika (60) za pomocą papieru końcówkowego (64).
7. 7. Papieros według zastrz. 6, znamienny tym, że w sąsiedztwie drugiego swobodnie przepływowego filtra (102) znajduje się ustnikowy wkład filtra (104).
8. 8. Papieros według zastrz. 7, znamienny tym, że pierwszy swobodnie przepływowy filtr zawiera pierwszy kanał (75) zaś drugi swobodnie przepływowy filtr (102) zawiera drugi kanał, przy czym te kanały łączą niewypełnioną przestrzeń (91) pręcika tytoniowego (60) z ustnikowym wkładem filtra (104), zaś wewnętrzny promień drugiego kanału jest większy niż wewnętrzny promień pierwszego kanału (75).
9. 9. Papieros według zastrz. 8, znamienny tym, że przy swobodnym końcu (78) pręcika tytoniowego (60) znajduje się dodatkowy filtr wsteczno-przepływowy (200).
10. 10. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza część (320b) wkładu tytoniu (80b) w sąsiedztwie swobodnego końca (78) pręcika tytoniowego ma większą gęstość niż druga część (310b) wkładu tytoniu, znajdująca się w oddaleniu od tego swobodnego końca (78).
11. 11. Papieros przeznaczony do użycia w elektrycznym układzie do palenia, zawierający pręcik tytoniowy utworzony z folii papierosowej w postaci rurowego arkusza podstawowego z warstwą materiału tytoniowego, przy czym przy przeciwległym końcu pręcika tytoniowego znajduje się ogranicznik przepływu, zaś w sąsiedztwie swobodnego końca pręcika tytoniowego jest umieszczony układ tytoniu, znajdujący się w odstępie od tego ogranicznika przepływu, który to tytoń jest w postaci ciętego wypełniacza tytoniowego, wypełniającego część pręcika tytoniowego z pozostawieniem niewypełnionej przestrzeni pręcika tytoniowego, znamienny tym, że ogranicznik przepływu (74) znajduje się przy przeciwległym końcu (72) rurowego arkusza (66), a tytoń (80) jest umieszczony w odstępie względem tego ogranicznika przepływu (74), zaś niewypełniona przestrzeń (91) pręcika tytoniowego (60) znajduje się w sąsiedztwie ogranicznika przepływu (74).

    182 861
12. 12. Papieros według zastrz. 11, znamienny tym, że ogranicznik przepływu (74) jest w postaci elementu rurowego.
13. 13. Papieros według zastrz. 12, znamienny tym, że element rurowy zawiera pierwszy swobodnie przepływowy filtr, przez który przechodzi pierwszy kanał (75), a końcówka (62) filtra zawiera drugi rurowy swobodnie przepływowy filtr (102) umieszczony w sąsiedztwie pierwszego swobodnie przepływowego filtra pręcika tytoniowego (60), przy czym przez ten drugi rurowy swobodnie przepływowy filtr (102) przechodzi drugi kanał, a ponadto pierwszy kanał (75) pierwszego swobodnie przepływowego filtra jest węższy niż niewypełniona przestrzeń (91) pręcika tytoniowego (60) i węższy niż drugi kanał drugiego swobodnie przepływowego filtra (102).
14. 14. Papieros według zastrz. 11, znamienny tym, że cięty tytoń (80) jest umieszczony przy swobodnym końcu (78) pręcika tytoniowego (60) i ma gęstość większą niż pozostała część ciętego tytoniu wypełniającego, znajdująca się w oddalaniu od swobodnego końca (78) pręcika tytoniowego (60).
15. 15. Papieros według zastrz. 13, znamienny tym, że w sąsiedztwie drugiego swobodnie przepływowego filtra (102) znajduje się ustnikowy filtr (104).
16. 16. Papieros według zastrz. 11, znamienny tym, że rurowy arkusz (66) zawiera owijkę papierosową (71) wokół pręcika tytoniowego (60), który jest połączony z końcówką (62) filtra za pomocą papieru końcówkowego (64).
17. 17. Papieros według zastrz. 11, znamienny tym, że wkład tytoniu (80) zawiera cięty tytoń wypełniający.
18. 18. Papieros według zastrz. 11, znamienny tym, że wkład tytoniu (80) zawiera mieszankę ciętego tytoniu wypełniającego, stanowiącą kombinację przynajmniej dwóch gatunków tytoniu spośród tytoniu jasnego, tytoniu gatunku burley i tytoniu orientalnego.
19. 19. Papieros według zastrz. 17 albo 18, znamienny tym, że dookoła ciętego tytoniu wypełniającego znajduje się owijka (84).
20. 20. Papieros według zastrz. 17 albo 18, znamienny tym, że tytoń (80) jest umieszczony wzdłuż powierzchni wewnętrznej rurowego arkusza (66).
21. 21. Papieros według zastrz. 11, znamienny tym, że dookoła zewnętrznej powierzchni pręcika tytoniowego (60) znajduje się owijka (71).
22. 22. Folia papierosowa, zawierająca arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, znamienna tym, że arkusz podstawowy (68) zawiera kombinację włókien tytoniowych i włókien celulozowych, połączonych w stosunku mieszczącym się w zakresie około 2:1 do 4:1, i ma ciężar właściwy od około 35 do 45 g/m², a materiał tytoniowy (70) ma ciężar właściwy stanowiący przynajmniej dwukrotność ciężaru właściwego arkusza podstawowego i zawiera drobno zmielony tytoń oraz ekstrakt stałych substancji tytoniowych występujących w stosunku od około 3:1 do 9:1, a także środek pochłaniający wilgoć w ilości od około 5% do 20% ciężaru tego materiału tytoniowego (70).
23. 23. Folia papierosowa według zastrz. 22, znamienna tym, że materiał tytoniowy (70) ma ciężar właściwy stanowiący około 3 do 4-krotności ciężaru właściwego arkusza podstawowego (68).
24. 24. Folia papierosowa według zastrz. 22 albo 23, znamienna tym, że materiał tytoniowy (70) zawiera ponadto pektynę w ilości do około 2% wagowo materiału tytoniowego (70).
25. 25. Folia papierosowa według zastrz. 24, znamienna tym, że arkusz podstawowy (68) zawiera około 28 g/m² włókna tytoniowego i około 12 g/m² włókna celulozowego z pulpy drzewnej, pulpy lnianej, względnie pulpy z łodyg tytoniowych.
26. 26. Folia papierosowa według zastrz. 25, znamienna tym, że materiał tytoniowy (70) zawiera około 66 do 71 % wagowo cząstek tytoniu, około 16 do 20% wagowo ekstraktu stałych substancji tytoniowych, około 10 do 14% wagowo gliceryny i około 1-2% pektyny.
27. 27. Folia papierosowa, stosowana w papierosie przeznaczonym do użycia w elektrycznym układzie do palenia, zawierająca arkusz podstawowy, na którym znajduje się warstwa materiału tytoniowego, znamienna tym, że arkusz podstawowy (68) zawiera kombinację włókna tytoniowego o ciężarze właściwym około 20 do 30 g/m² i włókna węglowego o ciężarze właściwym około 1 g/m², przy czym materiał tytoniowy (70) ma ciężar stanowiący 3 do 4-krotności ciężaru

    182 861 arkusza podstawowego (68), a ponadto materiał tytoniowy (70) zawiera drobno zmielony tytoń i ekstrakt stałych substancji tytoniowych o stosunku w zakresie około 3:1 do 9:1, oraz środek pochłaniający wilgoć w ilości około 5% do 20% wagowo materiału tytoniowego (70).
28. 28. Folia papierosowa według zastrz. 27, znamienna tym, że włókno tytoniowe arkusza podstawowego (68) ma ciężar właściwy wynoszący około 25 do 28 g/m², włókno węglowe ma ciężar właściwy wynoszący około 2 do 4 g/m², a pektyna ma ciężar właściwy wynoszący 2,5 do 1,5 g/m².
29. 29. Sposób wytwarzania folii papierosowej, stosowanej w papierosie przeznaczonym do użytku w elektrycznym układzie do palenia, polegający na formowaniu arkusza podstawowego, na który nakłada się warstwę materiału tytoniowego, znamienny tym, że dla uformowania arkusza podstawowego, oddziela się od włókien tytoniu substancje rozpuszczalne, które znajdują się w roztworze rozpuszczonych składników tytoniu, po czym tworzy się zawiesinę tych oddzielonych włókien tytoniowych i czynnika wzmacniającego, którą to zawiesinę zalewa się do urządzenia formującego arkusz podstawowy, a następnie miesza się 5 do 10% roztworu składników tytoniowych z dodatkowymi cząstkami tytoniu, środkiem pochłaniającym wilgoć i pektyną z wytworzeniem dyspersji materiału tytoniowego, po czym reguluje się zawartość wody, utrzymując zawartość cząstek stałych w tej dyspersji w zakresie około 20 do 30%, a następnie na uformowany arkusz podstawowy nakłada się tę dyspersję materiału tytoniowego w postaci warstwy, którą następnie suszy się, chłodzi, rozprostowuje pofałdowania i zwija w rolkę.
30. 30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że stosuje się roztwór tytoniowych substancji rozpuszczalnych, zawierający około 7 do 8% wagowo rozpuszczonych składników tytoniowych.
31. 31. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że reguluje się ilość wody dla uzyskania dyspersji o zawartości około 24 do 26% cząstek stałych.
32. 32. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że stosuje się cząstki tytoniu mające rozmiar odpowiadający numerowi sita w zakresie około 100 do 220.
33. 33. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że stosuje się cząstki tytoniu mające rozmiar odpowiadający numerowi sita około 120.
34. 34. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że stosuje się czynnik wzmacniający zawiesinę w postaci przynajmniej jednej pulpy wybranej z grupy, na którą składa się pulpa drzewna, pulpa lniana i pulpa z łodyg tytoniowych.
35. 35. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że nakłada się dyspersję materiału tytoniowego na arkusz podstawowy o stosunku ciężarów w stanie suchym, wynoszącym przynajmniej 2:1.
36. 36. Sposób według zastrz. 35, znamienny tym, że nakłada się dyspersję materiału tytoniowego na arkusz podstawowy o stosunku ciężarów w stanie suchym, wynoszącym przynajmniej 3:1.

    * * *