Cigarette structure

                        ***توضیح اصطلاحات : ***

Wrapper – 1-1

به معنای پوشش دهنده و به 2 قسمت سیگار اطلاق میگردد:

پوشش دور تنباکو(cigarette paper or cigarette wrapper) & پوشش دور فیلتر

(plug wrapper)

Tipping paper– 2-1

به ورق اتصال دهنده قسمت حاوی تنباکو(tobacco rod) به قسمت فیلتر(filter plug) گفته میشود . و برخی اوقات برای تهویه بیشتر و کاهش تار(قطران) سیگار دارای سوراخهای ریزی (پرفراژ) میباشد.

Perforated zone -3-1

به فاصله معینی از انتهای فیلتری سیگار، سوراخ های ریز حول مقطع دایروی سیگار تعبیه می شود که جهت ventilation و به بیانی تهویه و رقیق سازی دود با نفوذ هوا از این سوراخها و کم کردن اثرات دود سیگار است.

تاثیر ونتیلاسیون روی دود = dilution ایجاد این سوراخها به 3 روش مکانیکی ، الکتریکی و لیزری می باشند.

اگر از نزدیک نگاهی به کاغذ سیگار بیندازید ، خط های هم فاصله ای را خواهید دید که روی سیگار به صورت حلقه های موازی در می آیند و سیگار را به قرص های باریک متوالی تقسیم می کنند . این حلقه ها که به حلقه های سوخت معروفند ، ناشی از ضخامت های مختلف کاغذ سیگار هستند و بدین ترتیب باعث کنترل سرعت سوختن سیگار می شوند یعنی وقتی سیگار آزادانه می سوزد قسمت های ضخیم ، سرعت سوختن را کم می کنند و مانع اشتعال سریع آن می شوند اما وقتی شخصی به سیگار پک می زند با رسیدن اکسیژن و بالا رفتن دمای قسمت های مشتعل ، ابتدا قسمت ضخیم مرزی و سپس قسمت نازک می سوزد و بیشترین دود را تولید می کند . علاوه بر این کاغذ سیگار حاوی ترکیبات شیمیایی است که آنها نیز آهنگ سوختن را کم می کنند .

Adhesive -4-1

جهت اتصال پوششها در 4 ناحیه چسب بکار می رود و منشأ گیاهی دارد. که معمولاً از صمغ عربی بدین منظور استفاده می شود

-اتصال پوشش دور تنباکو
-اتصال پوشش دور فیلتر
-Tipping wrapper
-خط داخلی پوشش فیلتر
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

                           ***2– وقتی سیگار روشن می شود چه اتفاقی می افتد؟***

احتراق! همانند دیگر واکنش های سوختن ، محصول آب و ترکیبات کربن و گاز و ذرات ریز!

وقتی به سیگار پک زده می شود محصولات احتراق طول آن را طی کرده و به فیلتر می رسند، گاز همراه با نیکوتین و تارو co و ذرات بسیار ریز(0.1میکرون) از فیلتر رد شده و دود اصلی سیگار را تشکیل می دهند ولی بعضی از ذرات ریز (0.2-0.4میکرون) توسط فیلتر جذب می شوند.

به بیان علمی تر:

Combustion ( احتراق تنباکو ) Pyrolysis (تجزیه شیمیایی در اثر حرارت)+Distillation (تقطیر) Pyrosynthesis ( ترکیب محصولات حاصل از احتراق و تشکیل دود اصلی)

3-2- تعریف کامل تار یا قطران
کندانزت کل(total particular matter) یا TPM دود اصلی سیگار است که بر روی فیلتر آزمایشی کمبریج در طول روشن بودن سیگار با استفاده از ماشین دودی که برای شبیه سازی استعمال واقعی سیگار طراحی شده است جمع آوری می شود. واحد اندازه گیری آن بر حسب میلی گرم در هر نخ سیگار می باشد.

99% اندازه ذرات موجود در قطران حدود 0.1 میکرون هستند و به همین دلیل از فیلتر سیگار رد میشوند.

یک نقطه وجود دارد و این است که شناسایی محصول تار یا قطران در سیگار توسط ماشین دود صورت میگیرد ولی مطمئنا تار واقعی که توسط ریه شخص سیگاری جذب میشود وغیرقابل شناسایی است به مراتب غلیظ تر از نمونه آزمایشگاهی ان است، دلیل هم این است که تعداد و عمق پک های هر شخص سیگاری با هم و با ماشین دود متفاوت است.

-وزن تنباکو (دانسیته)
-کاغذ سیگارت
-نوع فیلتر
-ونتیلاسیون فیلتر
-پارامترهای مختصاتی ( محیط & طول)
این بحث به شکلی دیگر ولی تقریبا مشابه، اینگونه هم بررسی می شود:

                             ***عوامل موثر در روند سوختن سیگار و میزان نیکوتین جذبی:***

-نوع تنباکو : 1- روش پرورش گیاه 2- روش عمل آوری
-محتوای رطوبت سیگار
-تراکم و وزن سیگار که بر مقاومت پک زدن سیگار موثرند.
-طول و قطر سیگار
-طول و جنس و مشخصات و درجه تهویه فیلتر سیگار
-ویژگی های احتراقی کاغذ سیگار
-نحوه کسیدن سیگار( تعداد و عمق پک ها)
در هر دو بحث نوع تنباکو حرف اول را می زند، بنابراین شرح مختصری از تنباکو در ادامه ذکر شده است.

                             ***3-2- تنباکو و انواع آن***

تـنباکو(TOBACCO) با نام علمی نیکوتــیانا(NICOTIANA) بیش از 60 گونه مخـتـلف دارد که نــیکوتیــانا تاباکوم(N.TABACUM) و نیکوتیانا رستیکا(N.RUSTICA) رایج ترین آن میباشند. این گیاه بومی آمریکای جنوبی و شمالی میباشد. بوی مخصوص تنباکو بـه عــلت وجود روغن فراری موســوم به نیکوتیانین (nicotianin) است.

نحوه آماده سازی توتون:

چیدن و خشک‌ کردن برگ‌های توتون،
تمیز کردن و جداکردن ساقه‌ها و مواد اضافی
برگ‌ها را با گلیسیرین یا یک ماده دیگر شبیه آن، رطوبت می‌دهند
انبار در بشکه‌های چوبی بزرگ
این بشکه‌ها ممکن است تا 2 سال در انبار بمانند که در این مدت، تنباکو تیره‌ تر و خشک ‌تر می‌شود و محتوای نیکوتین آن هم کاهش می‌یابد. بعد از این مدت است که تنباکو اصطلاحا “رسیده” شده و آماده استفاده می‌شود.
توتون ویرجینیا (در ایالات ویرجینیا، کارولینا، جورجیا و فلوریدای امریکا میروید) که برگهای روشن و شیرینی دارد رایج ‌ترین نوع تنباکو است که در ساخت سیگار از آن استفاده می‌شود.

برای آماده‌ کردن سریع ‌تر این توتون:

آن را حرارت می ‌دهند تا برای رسیده ‌شدن آن به 2 سال زمان نیاز نباشد.

یک تغییر مهم دیگری که در صنعت دخانیات به ‌وقوع پیوسته، کاهش میزان برگ توتون موجود در سیگار به حدود 25 درصد مقداری است که قبل از سال‌های دهه 50 استفاده می ‌شده است. به دو علت، نخست استفاده بیشتر از اجزای دیگر گیاه تنباکو که تا آن زمان دور ریخته می‌شد، اما با پیشرفت صنعت دخانیات، از این اجزا هم در ترکیب توتون سیگار استفاده میگردد. در حال حاضر حداقل یک چهارم توتونی که در یک نخ سیگار وجود دارد، از همین اجزای دیگر گیاه تنباکو است و نه کاملا از برگ‌های خالص گیاه.

پیشرفت دیگری که باعث شد تولید کنندگان دخانیات از برگ توتون به میزان بسیار کمتری در محصولاتشان استفاده ‌کنند، رایج‌ شدن تکنیک دیگری موسوم به “پف‌دادن” بود. در این روش، توتون را به‌ صورت خشک منجمد می ‌کنند و بعد هوا یا گاز دیگری مثل دی‌اکسید‌کربن را با فشار به آن می‌دمند. به این ترتیب برگ‌های توتون حالت پف کرده به خود می‌گیرد و حجیم ‌تر و سبک ‌تر می‌شود و افزودنی‌ها را هم بهتر و بیشتر به خود جذب می‌کند.

توضیحات جدول:

ردیف اول : نام نوع تنباکو

ردیف دوم جدول: خاصیت پر کنندگی تنباکو

ردیف سوم: سرعت اشتعال تنباکو

نمونه از ترکیب چند نوع تنباکو:

3-3- وزن /دانسیته تنباکو

وزن تنباکو برای سیگارهای برند us معمولا 400 میلی گرم تا 1 گرم می باشد.

در صورت کم شدن مقدار تنباکو بخاطر کم شدن جریان اصلی محصول احتراق دود کمتر تولید می شود و مقاومت فیزیکی سیگار هم کم می شود برای این مورد کمبود وزن از نوع تنباکو با ویژگی پرکنندگی بالا استفاده می شود مانند تنباکوی expanded

3-4- نوع کاغذ سیگار

جنس cigarette paper or cigarette wrapper: کتان+شاهدانه+کنف+نوعی گیاه اسپانیایی بنام esparto +پوشال برنج+سلولوز با کیفیت بالا

این پوشش باید دارای نفوذ پذیری بالای هوا ودر واقع متخلخل باشد.

حجم مقدار هوایی که در مساحت مشخص از این کاغذ در واحد زمان جذب میشود را CORESTA UNIT می نامند. انواع کاغذ آمریکایی دارای واحد 14-51CORESTA می باشند.

ترکیبات کربنات کلسیم موجود در این پوشش تخلخل و احتراق ، کربنات منیزیم و اکسید تیتانیم رنگ خاکستر و نیترات پتاسیم چسبندگی خاکستر را بهبود می بخشند.

3-5- نوع فیلتر

فیلتر سلولزی (سلولز استات) سیگار که با کاغذ متخلخلی بنام (PLUGWRAP) پوشیده شده است. وظیفه فیلتر خنک کردن و تمیز کردن دود سیگار است.

جنس: استات سلولوزی که میل ترکییب بالا با کربن داشته باشد.

                                      ***نوع تک ترکیبی فیلتر:***

                 ***نوع فاصله دار فیلتر: ذرات ریز داخل الیاف در وسط پودر زغال جهت تصفیه دودمی باشند.***

افت فشار(pressure drop) و RESISTANCE TO DRAW:
مقدار مکش در هر پک باید یصورتی باشد که دود را از داخل فیلتر بگذراند مقدار فشار لازم برای جذب هوا داخل فیلتر 17/5 میلی لیتر در ثانیه است.

بازده فیلتر :

درصدی از ترکیبات دود که توسط فیلتر جذب می شوند.

در صورتی که افت فشاربرای شکل معین فیلتر افزایش یابد در این صورت بازده فیلتر هم زیاد شده و در نتیجه سرعت جریان اصلی دود کم می شود .

ونتلاسیون فیلتر:

در سیگارهای برند us ، رنج درجه ventilation از 0تا 81 درصد متغیر است.

تهویه فیلتر باعث :

کاهش شدت هر پک ماشین دود با رقیق کردن بوسیله جریان هوا
بهبود بازده فیلتراسیون و کاهش سرعت اورسل(مخلوط هوا و گاز)
کاهش تنباکوی ساخته شده در یک پک ماشین دود درنتیجه افزایش تعداد پک

افزایش نفوذ فازگازی بر روی تنباکو

3-7 – مشخصات فیزیکی

قطر مدل us: رنج 17-27mm و اکثرا 25 mm

در صورت افزایش محیط: افزایش resistance to draw

طول مدل us: رنج 70-120mm و اکثرا 85 یا 100 mm

در صورت افزایش طول : استفاده مقدار بیشتر تنباکو