SK281059B6 - Spôsob výroby fóliového materiálu - Google Patents

Abstract

Opísaný je spôsob výroby fóliového materiálu určeného na výrobu fajčiarskych výrobkov, akými sú cigary, cigarety alebo analogické výrobky, pri ktorom sa do pulpy na výrobu uvedeného fóliového materiálu zavádzajú aromatizujúce látky alebo prípravky, ktoré majú byť uvoľnené až v okamihu horenia fajčiarskeho výrobku a ktoré sú zabudované v cyklodextrínoch molekulárnym zapuzdrením alebo tvorbou komplexov. Jeho podstata spočíva v tom, že sa komplex aromatizujúcej látky zapuzdrenej v cyklodextrínoch vo forme prášku suspendovaného v suspenznom roztoku udržuje pri teplote nižšej ako 15 °C a uvedený roztok sa potom zavedie do glejovacej zóny papierenského stroja, potom sa uskutoční sušenie, pričom sa aromatizujúce látky ešte nezabudované v cyklodextrínoch odstránia odparením v priebehu uvedeného sušenia.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka fólie, v ktorej je zabudovaná aspoň jedna aromatická látka a ktorá je určená na výrobu fajčiarskych výrobkov, akými sú cigarety, cigary alebo analogické výrobky, ako aj fajčiarskych výrobkov, ktoré takúto fóliu obsahujú.

Doterajší stav techniky

Zabudovanie aromatickej alebo nearomatickej látky do buničiny na výrobu papiera bolo už navrhnuté.

V patente US 2 886 042 (Reynolds) sa navrhuje rozpustiť vo východiskovej papierenskej pulpe sodné a draselné soli, pričom toto opatrenie sa uskutočňuje hlavne s cieľom zlepšiť priebeh spaľovania tohto papiera a s cieľom zlepšiť jeho správanie.

V patente EP 0251 132 (Shubanai) bolo navrhnuté zabudovať niektoré látky, najmä parfumy, do cykiodextrínov s cieľom vytvoriť inklúzne zlúčeniny a zmiešať tieto inklúzne zlúčeniny s pulpou a vodou na výrobu papiera, najmä obalového papiera.

V tomto patente sa nejde o úplnú molekulárnu inklúziu, pretože v takom prípade by papier, ktorý takéto oklúzne zlúčeniny obsahuje, neuvoľňoval sám od seba žiadnu vôňu, pričom práve toto samovoľné uvoľňovanie vône z papiera je požadovaným cieľom uvedeného vynálezu.

Hovorí sa tu o prolongovanom aromatickom účinku, ktorý spôsobuje skutočnosť, že molekuly aromatickej látky sú čiastočne adsorbované na cyklodextrínoch alebo majú formu emulzie v uvedenej zmesi a že sa postupne odparujú z tejto zmesi a dokonca i vtedy, keď sa táto zmes zavádza do buničiny v priebehu jej výroby. Nikdy nebolo navrhnuté vystaviť cyklodextríny alebo inklúzne komplexy tepelnému pôsobeniu, ktoré by ich degradovalo s cieľom uvoľniť aromatické látky.

V dokumente GB-A-1 171 043 je navrhnutý spôsob zabudovania aromatických látok v kvapalnej forme do mikrokapsúl s priemerom najviac 40 gm iných ako cyklodextrín formou koacervačného komplexu emulzie oleja nerozpustného vo vode a získaním výťažku týchto kapsúl vo vode s prírodným adhezívom. Pri tomto postupe nedochádza k molekulárnej enkapsulácii aromatických látok.

V žiadnom z dokumentov patriacich k doterajšiemu stavu techniky nie je navrhnuté opatrenie, ktorým by sa aromatické látky zabudované do papiera, ktorý sa má použiť ako obal fajčiarskeho výrobku, chránili pred uvoľnením týchto aromatických látok pri dostatočne nízkej teplote, teda ešte pred vystavením vysokým teplotám spôsobeným žeravou oblasťou fajčiarskeho výrobku v priebehu jeho fajčenia, a to tak pri samovoľnom, ako i nútenom horení.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je dosiahnuť účinky, ktoré sú uvedené v predchádzajúcom odseku, a s týmto cieľom vynález poskytuje spôsob výroby fólie určenej na výrobu fajčiarskych výrobkov, ako sú cigary, cigarety a analogické produkty, pri ktorom sa do samotnej hmoty fólie zavádzajú aromatizujúce látky alebo prípravky, ktoré sú určené na uvoľnenie až v okamihu horenia tabakového výrobku a ktoré sú zabudované v cyklodextrínoch molekulárnym zapuzdrením alebo vytvorením komplexov (zakomplexovaním), ktorého podstata spočíva v tom, že zahŕňa opatrenie, po mocou ktorého sa dosiahne úplné zabudovanie aromatizujúcich látok do cykiodextrínov.

Cieľom vynálezu je zabrániť predčasnej strate alebo modifikácii aspoň jednej aromatickej látky ešte predtým, ako dôjde k fajčeniu fajčiarskeho výrobku bez toho, aby pritom došlo k nežiaducej zmene kvality dymu a bez toho, aby uvedenú látku bolo možné zistiť ešte pred vlastným fajčením fajčiarskeho výrobku.

Cieľom vynálezu je tiež uvoľňovať v priebehu fajčenia fajčiarskeho výrobku aspoň jednu aromatickú látku do primárneho a/alebo sekundárneho prúdu dymu, a to pri dostatočne nízkej teplote, aby sa zabránilo tepelnej degradácii uvedenej aromatickej látky.

Fólia podľa vynálezu sa môže použiť ako obal fajčiarskeho výrobku.

Táto fólia sa tiež môže použiť ako rekonštituovaná tabaková fólia vyrábaná už známou papierenskou technikou.

Úplná inklúzia aromatizujúcich látok sa môže dosiahnuť tým, že sa po uskutočnenej inklúznej operácii odstránia, napríklad premytím alebo zahriatím, inklúzne produkty, ktoré nie sú zabudované v cyklodextrínoch a to najmä tie, ktoré sú jednoducho adsorbované na povrchu uvedených cykiodextrínov.

K odstráneniu aromatizujúcich látok, ktoré nie sú celkom zabudované, môže tiež dôjsť v priebehu sušenia už naneseného materiálu v papierenskom stroji.

V dôsledku uvedenej úplnej inklúzie nemigrujú uvedené aromatické látky do tabaku a sú konzervované až do okamihu, keď v dôsledku tepelného rozkladu vyvolaného postupom žeravej zóny zapáleného fajčiarskeho výrobku, cyklodextríny rýchlo uvoľnia časť uvedených aromatických látok, ktoré chránia, pričom k tomuto rýchlemu uvoľňovaniu aromatických látok dochádza postupne v priebehu fajčenia celej dĺžky fajčiarskeho výrobku.

Okrem uvedených aromatických látok môže fólia samozrejme obsahovať tiež ďalšie typy látok, ktoré sú určené na uvoľňovanie prirodzenej vône bez toho, že by došlo k ich tepelnej degradácii. Tieto látky nemusia byť zabudované inklúziou či zakomplexovaním, ako je to pri uvedených aromatizujúcich látkach.

V nasledujúcej časti bude vynález bližšie opísaný pomocou príkladov jeho konkrétneho uskutočnenia, ktoré majú iba ilustračný charakter a nijako neobmedzujú rozsah vynálezu, ktorý je jednoznačne definovaný formuláciou patentových nárokov.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Zmes pozostávajúca z troch dielov B-cyklodextrínu v práškovej forme a jedného dielu vody sa miesi pri teplote okolia až kým sa získa homogénna hmota. Pod teplotou okolia sa rozumie teplota 15 až 25 °C. K tejto hmote sa potom primieša asi 13 % hmotnostných vanilínu (vztiahnuté na B-cyklodextrín) vopred rozpusteného v etanole. Táto zmes sa mieša až do získania komplexu a následne sa suší v sušiarni s vetraním pri teplote 40 °C počas 12 hodín. Získaný komplex sa potom zahrieva počas 24 hodín na teplotu 100 °C. Takto získaný prášok sa za miešania pridá do vody s teplotou nižšou ako 15 °C v množstve poskytujúcom koncentráciu 4 %. Voda môže prípadne obsahovať soľ. Roztok získaný týmto spôsobom sa výhodne udržuje pri teplote nižšej ako 15 °C a následne sa zavedie do glejovacej zóny („size press“) papierenského stroja. Papierenský stroj sa prevádzkuje pri rýchlosti 288 m/min. a poskytuje pás papiera so šírkou 3, 65 m. Spotreba uvedeného roztoku na ú2

SK 281059 Β6 rovni glejovacej zóny je 20 1/min. Prevádzka papierenského stroja je regulovaná tak, aby nedošlo k modifikácii požadovanej gramáže papiera.

Získaný papier obsahuje celkom 4 % hmotnostné komplexu B-cyklodextrín/vanilín, vztiahnuté na celkovú hmotnosť papiera. Z papiera sa samovoľne neuvoľňuje žiadna vôňa. Papier sa použije na výrobu cigariet s využitím zmesi svetlého tabaku obvyklého pre komerčne dostupné cigarety. Tieto cigarety potom degustuje skupina expertov. Experti konštatujú subtílnu a príjemnú orientáciu sekundárneho dymu k mierne sladkastej a vanilkovej vôni bez toho, aby došlo k modifikácii pôžitku z primárneho dymu.

Príklad 2

Komplex cyklodextrínu a aromatickej látky sa pripraví rovnakým spôsobom ako v príklade 1 s výnimkou spočívajúcou v tom, že sa vanilín nahradí gama-undekalaktónom. Takto pripravený prášok sa za miešania pridá do vody v rovnakej koncentrácii ako v príklade 1, pričom sa však k vode pridal lyofóbny koloid, ako je biopolymér vyrábaný firmou Rhone-Poulenc pod označením Rhodopol BP 23.

Primárny a sekundárny dym cigariet vyrobených pri použití tohto papiera a zmesi svetlého tabaku sú silne aromatizované vo zvolenom odtieni vône.

Príklad 3

V tomto príklade sa vykoná zapuzdrenie (-)-karvónu s použitím zmesi 90 % B-cyklodextrínu a 10 % PMCD (čiastočne metylovaný cyklodextrín vyrábaný firmou Ringdex). Postupuje sa rovnakým spôsobom ako v príklade 1. Dym cigariet vyrobených s použitím tohto papiera má aromatickú vôňu mäty („spearmint“). Dráždivosť primárneho dymu je znížená, zatiaľ čo chuť tabaku je zosilnená. Sekundárny dym je jemnejší.

Príklad 4

Zmes tvorená jedným dielom B-cyklodextrínov v práškovej forme a tromi dielmi vody sa miesi pri teplote okolia (15 až 25 ^eC) až do okamihu, keď sa získa homogénna zmes. K tejto zmesi sa potom pridá 0,1 hmotnostného dielu kumarínového aromátu. Získaná zmes sa suší pri teplote 40 °C počas asi 12 hodín. Zmes sa potom premyje vhodným rozpúšťadlom, aby sa odstránil nezapuzdrený aromát. Potom sa zmes rozdrví a prípadne preoseje s cieľom vytriediť prášok, ktorého častice majú výhodne veľkosť granúl medzi 1 a 10 pm. Získaný prášok sa suspenduje vo vode a získaná suspenzia sa zavedie do glejovacej zóny („size press“) procesu výroby papiera (buď samotná alebo v zmesi s ďalšími kompatibilnými prísadami alebo plnidlami). Finálna koncentrácia komplexu sa zvolí v závislosti od požadovanej kvantity, prietokového množstva depozitu a rýchlosti papierenského stroja.

Príklad 5

Zmes 25,5 kg práškového B-cyklodextrínu a 2,5 kg aromátu sa za sucha miesi pri teplote okolia počas 15 až 20 minút. 28 kg takto získanej zmesi sa pridá do 51 kg chladnej vody a získaná zmes sa mieša počas 30 až 40 minút pri dosť nízkej teplote, t. j. teplote nižšej než 15 °C. Takto zapuzdrená zmes sa potom čiastočne rozpustí a čiastočne suspenduje v 649 kg vody, ku ktorej sa pridalo 0,2 % produktu Rhodopol BP23, ktorý slúži ako lyofóbny koloid. Získaný roztok udržiavaný na teplote nižšej ako 15 °C sa zavedie do glejovacej zóny papierenského stroja. V priebehu sušenia sa molekuly aromátu, ktoré nie sú dosiaľ zabudované do cyklodextrínov, odstránia odparením.

Takto vyrobený papier nemá žiadnu vôňu až do okamihu, keď horí vo forme fajčiarskeho výrobku, pričom v priebehu fajčenia fajčiarskeho výrobku sa aromát prudko uvoľňuje v dôsledku tepelnej degradácie cyklodextrínov, ku ktorej dochádza pri teplote 280 až 300 °C, a to vždy niekoľko milimetrov pred postupujúcou žeravou zónou bez toho, aby došlo k degradácii aromátu na úrovni žeravej zóny fajčeného fajčiarskeho výrobku, ktorá má teplotu asi 800 °C.

Príklad 6

V tomto príklade sa zvyčajnou papierenskou technikou vyrobí rekonštituovaný tabak. Koncentrovaný vodný roztok získaný maceráciou tabakového prachu vo vode sa ochladí a udržuje sa na teplote asi 15 °C až do okamihu zavedenia do glejovacej zóny papierenského stroja.

Okrem toho sa uskutoční zapuzdrenie tabakovej olejovej esencie spôsobom opísaným v príklade 4 tak, aby sa získal komplex obsahujúci 6 % uvedenej olejovej esencie. Tento komplex sa suspenduje vo vodnom koncentrovanom roztoku, ktorý sa aplikuje do glejovacej zóny papierenského stroja. Množstvo zavedeného komplexu sa volí v závislosti od prietokového množstva roztoku, rýchlosti stroja a stupňa odvodnenia známym spôsobom tak, aby sa získal finálny výrobok, ktorý obsahuje 0,1 % aromatickej frakcie.

Takto rekonštituovaný tabak sa primieša v množstve 20 % do svetlej tabakovej cigaretovej zmesi.

Cigarety vyrobené použitím tejto zmesi sa potom porovnajú s inými cigaretami, ktoré sa vyrobili použitím rovnakej zmesi, ale s «konštituovaným tabakom bez cyklodextrínov. Skupina expertov vykonávajúcich degustáciu týchto cigariet konštatovala, že prvé z uvedených cigariet majú v porovnaní s druhou skupinou cigariet výraznejšie americké aromatizujúce razenie.

Príklad 7

Pripraví sa zmes pozostávajúca z tabakového prachu (10 až 15 %), karboxymetylcelulózy (2 %) a vody (80 až 90 %). Takto získaná zmes sa potom prečerpá do lievika na vstupe sušiaceho stroja, ktorého základnými časťami sú korózii odolávajúci pás a sušiaci tunel, ktorý je vyhrievaný na teplotu asi 150 °C. Na sušiacom páse sa takto získa depozit zmesi tvoriacej jednotnú vrstvu s hrúbkou asi 0,5 mm. Bezprostredne pred vstupom do sušiaceho tunela sa na túto vrstvu zmesi rozptýli pomocou vibrátora práškový komplex beta-cyklodextrínu a vanilínu získaný spôsobom podľa príkladu 1. Prášok sa na zmes rozptyľuje v takom množstve, aby bol vo vysušenej zmesi obsiahnutý v množstve 5 %, vzťahujúc na hmotnosť sušiny zmesi. Homogenizovaný tabak získaný po vysušení, ktorý neuvoľňuje nijakú vôňu, sa použije na výrobu cigár v zmesi s komerčne dostupným tabakom. Tieto cigary degustovala skupina expertov, ktorí konštatovali zmiernenie dráždivosti dymu a jeho orientáciu k vôni vanilínu.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Spôsob výroby fóliového materiálu v papierenskom stroji určeného na výrobu fajčiarskych výrobkov, ako sú cigary, cigarety a analogické výrobky, pri ktorom sa do pulpy na výrobu uvedeného fóliového materiálu zavádzajú aromatizujúce látky alebo prípravky, ktoré majú byť uvoľnené až v okamihu horenia fajčiarskeho výrobku a sú zabudované v cyklodextrínoch molekulárnym zapuzdrením alebo tvorbou komplexu, vyznačujúci sa tým, že sa komplex aromatizujúcej látky zapuzdrenej v cyklodextrínoch vo forme prášku suspendovaného v suspenznom roztoku udržuje pri teplote nižšej ako 15 °C a uvedený suspenzný roztok sa potom zavedie do glejovacej zóny papierenského stroja, potom sa uskutočni sušenie, pričom aromatizujúce látky ešte nezabudované v cyklodextrínoch sa odstránia odparením v priebehu uvedeného sušenia.