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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herabsetzung des Gehaltes an 3, 4-Benzpyren in den Verbrennungsprodukten von Cellulosematerial, sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Material für Zigarettenhüllen, insbesondere Zigarettenpapier, das beim Verbrennen oder Verkohlen während des Rauchens von mit derartigen Celluloseoder Papierhüllen versehenen Zigaretten praktisch keine karzinogene Substanzen entwickelt oder erzeugt.
Jahrelange Untersuchungen betreffend die Ursachen des Krebses haben zu dem allgemein angenommenen Schluss geführt, dass 3, 4-Benzpyren eines der stärksten Karzinogene ist. In letzter Zeit haben Untersuchungen der Ursachen von bronchogenem Krebs gezeigt, dass 3, 4-Benzpyren in den Verbrennungsprodukten von Cellulosematerial, wie Lumpen und Papier, gewöhnlich in beträchtlichen und sehr gefährlichen Mengen enthalten ist. Es wurde ferner festgestellt, dass 3, 4-Benzpyren normalerweise im Zigarettenrauch enthalten ist. Viele Autoritäten sind daher der Meinung, dass diese Tatsache den kürzlich entdeckten Zusammenhang zwischen langandauerndem, starkem Zigarettenrauchen und bösartigen primären Neoplasmen der Lunge erklärt.
Die ständige Zunahme des 3, 4-Benzpyren- gehaltes in der Atmosphäre unserer Städte ist zum Teil auf die allgemeine Praxis zurückzuführen, alle brennbaren Abfälle zu verbrennen und hat zu Befürchtungen hinsichtlich der damit verbundenen gesundheitlichen Gefahren Anlass gegeben. Das Problem des Rauches ist bereits erkannt worden. Die Gesundheitsbehörden betrachten den Rauch als gesundheitliche Gefahr und weisen dabei darauf hin, dass eine Anzahl von Todesfällen eintreten, wenn die Rauchkonzentration einen bestimmten Wert erreicht. Einige dieser Sachverständigen betrachten jedoch das in dem Rauch enthaltene unsichtbare 3, 4-Benzpyren als viel schädlicher als den sichtbaren Teil des Rauches selbst.
Die Todesziffer von Asthmakranken steigt während Perioden starker Rauchkonzentration steil an, anscheinend infolge des hohen Feststoffgehaltes der Atmosphäre oder infolge der Anwesenheit grosser Mengen von Reizgasen, wie bei der DonoraKatastrophe. Wenn jedoch das Einatmen von mit 3, 4-Benzpyren verunreinigter Luft eine Krebsursache sein kann, dann könnte die Zahl der auf Rauch zurückzuführenden Todesfälle das Mehrtausendfache der Zahl der akuten asthmatischen Todesfälle betragen.
Es ist auch anzunehmen, dass eine weitgehende Beseitigung des sichtbaren Rauchs zwar das Leben einiger Asthmatiker rettet, das Problem der Lungenkrebsgefahr dadurch aber nicht beseitigt wird, weil nur der Feststoffgehalt der Grossstadtatmosphäre herabgesetzt wird. Der Gehalt der Verbrennungsprodukte an 3, 4-Benzpyren ist aber offenbar in hohem Masse von dem Feststoffgehalt dieser Produkte unabhängig. Die Verbesserung der Verbrennungsbedingungen bietet daher anscheinend keine völlige Lösung des Problems. Deswegen berührt die Verminderung des Rauches das eigentliche Problem nur an der Oberfläche und lässt die grösste Gefahr unberührt.
Ebenso kann auch das Filtrieren des Zigarettenrauches das Problem des Schutzes des Rauchers vor 3, 4-Benzpyren nicht lösen. Das unsichtbare Karzinogen tritt durch das Filter hindurch und gelangt in die Lungen, während einige andere Rauchbestandteile abgefangen werden und sich in Form von sichtbaren Ablagerungen ansammeln.
Die Erfindung bezweckt da : her den 3, 4-Benz- pyrengehalt des Zigarettenrauches auf eine vernachlässigbar kleine Menge herabzusetzen. Darunter ist zu verstehen dass durch die Verwendung der nachstehend angeführten Verbindungen in dem Papier die Erzeugung des betrachteten Karzinogens um wenigstens 85 % verringert wird.
Ferner bezweckt die Erfindung, gewisse Verbrennungsprozesse derart zu beeinflussen, dass der 3, 4-Benzpyrengehalt der Produkte
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dieser Prozesse wesentlich begrenzt wird.
Ausserdem bezweckt die Erfindung, die Lösung der vorgenannten Aufgaben mit geringen Kosten und mit einem minimalen Bedarf an Arbeitszeit, technischem Wissen und Erfah- rung zu ermöglichen.
Weiters bezweckt die Erfindung die Schaffung von Mitteln zur Durchführung der vorgenannten Aufgaben, wobei hinsichtlich der Art der Kontrolle der beim Rauchen von Zigaretten auftretenden Verbrennungsprozessse eine von mehreren Möglichkeiten ausgewählt werden kann.
Ferner bezweckt die Erfindung, die vorgenannten Aufgaben im Zusammenhang mit Zigaretten derart zu lösen, dass keine Änderung der Form und des Aussehens der üblichen Zigaretten erforderlich ist und die Erzeugungskosten der Zigaretten nicht wesentlich erhöht werden.
Weiters bezweckt die Erfindung, die Erzeugung von Zigaretten so durchzuführen, dass die Erzeugung von 3, 4-Benzypren während des Abbrennens der Zigarette wesentlich herabgesetzt wird, wobei aber das charakteristische Aroma der Zigarette und die typische beim Verbrennen des Papiers und des Tabaks erhaltene Asche im wesentlichen nicht verändert werden. Dabei versteht es sich, dass wenn die Papier- oder Tabakasche so verändert wird, dass sie an dem unverbrannten Teil der Zigarette anhaftet oder einen unangenehmen Geruch bzw. Geschmack ergibt, die Zigarette praktisch unbrauchbar wird.
Das hier beschriebene Verfahren beseitigt die Möglichkeiten derartiger unerwünschter Ergebnisse. Bei Anwendung der Erfindung wird die übliche Asche erhalten-eine weisse, formlose, leicht zerfallende Asche, die ohne weiters von dem unverbrannten Teil der Zigarette getrennt werden kann.
Ausserdem bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zum Zusatz von Verbindungen, die die Gesamtmenge der beim Verbrennen von Zigaretten erzeugten karzinogenen Verbindungen beträchtlich herabsetzen und ausserdem auch die Reizwirkungen der normalen Verbrennungsprodukte von bekannten Zigarettenhüllen vermindern.
Die vorgenannten Aufgaben und weitere Vorteile werden erfindungsgemäss durch Verwendung einer bestimmten Substanz in einer bestimmten Menge erzielt, wobei diese Substanz in geeigneter Weise in Zellstoff, insbesondere in Zigarettenpapier derart eingeführt wird, dass sie während der Verbrennung des Zellstoffes verfügbar ist. Die Erfindung betrifft daher sowohl Stoffzusammensetzungen wie auch Verfahren.
Kurz gesagt besteht eine erfindungsgemässe Stoffzusammensetzung aus cellulosehaltigem brennbarem Material und einer ammoniakhalti- gen Substanz in einer Menge, die bei Erwärmung Ammoniak in einer Menge entsprechend 1,22,1 So des Gewichtes der Cellulose frei-
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gezeigt, dass beim Verbrennen von gewöhnlichem unbehandeltem Zigarettenpapier etwa ein Teil 3, 4-Benzpyren pro)'lil1ionen Teile Papier erzeugt wird. Dagegen ist die beim Verbrennen von erfindungsgemäss behandel- tem Papier erzeugte Menge an 3,-1-Benzpyren um wenig., tens 8500 kleiner als beim Verbrennen oder Verkohlen von unbehandeltem Papier.
Tatsächlich wird bei Anwendung des nachstehend beschriebenen Verfahrens mit den vorstehend angegebenen Werten der Benzpyrengehalt normalei"'/e ;'-e bL zu 100 o.'e herabgesetzt.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass in Gegenwart de, cellulosehaltigen Materials eine Substanz erhitzt und dadurch unter den meisten Bedingungen der 3, 4-Benz- pyrengehalt der Verbrennungsprodukte der Cellulose beträchtlich und wirksam herabgesetzt wird.
Aus der vorstehenden kurzen Beschreibung geht hervor, dass die Erfindung vor allem auf der Entdeckung beruht, dass bestimmte Stoffe unter bestimmten Bedingungen eine neuartige, unerwartete Wirkung auf die Verbrennungsprozesse von Cellulosematerial haben. Unter gewöhnlichen Verbrennungsbedingungen, insbesondere beim Schwelen und bei der langsamen Verbrennung erzeugte Verbrennungprodukte von Papiermateria ! ien, z. B. üblichen unbehandelten Zigarettenhüllen, haben einen gefährlich hohen 3A-Benzpyrengehalt.
Dabei wird unter Schwelung ein Oxydationsprozess verstanden, der sichtbares Licht, aber keine offene Flamme erzeugt. Durch Messungen mit dem optischen Pyrometer wurde festgestellt, dass bei derartigen Schwelbedingungen Temperaturen zwischen 500D und 900D auf- treten.
Es wurde festgestellt, dass wie immer und unter welchen Bedingungen hinsichtlich Verbrennungsgeschwindigkeit, Temperatur und Sauerstoffzufuhr die Verbrennung durchgeführt wird, der 3, 4-Benzpyrengehalt der Verbrennungsprodukte von Cellulosematerialien beträchtlich herabgesetzt werden kann.
Auf Grund dieser grundlegenden Entdeckung und der Ergebnisse von Forschungsarbeiten wurde eine Theorie für die Vorgänge bei einem erfindungsgemäss durchgeführten Verbrennungsprozess entwickelt. Die anschlie- ssend durchgeführten Versuchsarbeiten scheinen die ursprünglichen Annahmen zu unterstützen und haben es ermöglicht, die Grenzen der Erfindung im wesentlichen zu bestimmen und die Brauchbarkeit einer Substanz
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für den angegebenen Zweck genau vorherzusagen. Es wurde gefunden, dass bestimmte Substanzen, die eine einzige Eigenschaft miteinander gemeinsam haben, die Entstehung von 3, 4-Benzpyren während der Verbrennung von Zigarettenpapier u. dgl. unterbinden.
Die Wirkung dieser Stoffe kann auf ein oder mehreren Chemismen beruhen. Diese Substanzen können also die erfindungsgemäss erzielten Ergebnisse auf verschiedene Weise herbeiführen und es kann auch eine Substanz gleichzeitig auf verschiedene Weise wirken, indem sie unter den Verbrennungsbedingungen verschiedene Moleküle freigibt, die direkt auf das 3, 4-Benzpyren oder auf die zum Aufbau des 3, 4-Benzpyrens erforderlichen Bausteine einwirken.
Auf Grund der als Ergebnis der gemachten Beobachtungen und durchgeführten Versuchsarbeiten entwickelten Theorie ist die Anwesenheit des 3, 4-Benzpyrens in Verbrennungsprodukten auf eine Reaktion zurückzuführen, die bei erhöhter Temperatur zwischen Verbrennungszwischenprodukten der Zellulose stattfindet. Ein Material wie das übliche Zigarettenpapier enthält normalerweise keine erkennbare Menge 3, 4-Benzpyren oder eines 3, 4-Benzpyren-Derivats. Die Anwesenheit dieses Karzinogens in dem Zigarettenrauch ist daher anscheinend auf einen Molekularabbau zurückzuführen.
Nach der Theorie der Anmelder wird die Synthese des 3, 4-Benzpyrens dadurch wirksam vermieden, dass die erforderlichen chemischen Bausteine während des Verbrennungsprozesses nicht geschaffen oder nicht freigegeben werden, oder dass sie zerstört oder neutralisiert werden, ehe sie sich zur Schaffung dieser Substanz vereinigen können. Die Moleküle, von denen angenommen werden kann, dass sie sich bei den erhöhten Temperaturbedingungen der Zelluloseverbrennung zur Bildung von 3, 4-Benzpyren vereinigen, reagieren statt dessen erfindungsgemäss mit in der Umgebungsatmosphäre verfügbarem Ammoniak, so dass die Bildung des Benzpyrens verhindert wird. Tatsächlich wurde beobachtet, dass bestimmte Ammoniumsalze, die einen bestimmten Ammoniumgehalt haben, die Bildung des Karzinogens 3, 4-Benzpyren in beträchtlichem Grade verhindern.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf der Entdeckung, dass verschiedene in das Zigarettenpapier eingeführte ammoniumhaltige Verbindungen die Fähigkeit haben, unter Schwelbedingungen und Bedingungen langsamer Verbrennung Ammoniak freizugeben und dass dieses freigegebene Ammoniak die Bildung des 3, 4-Benzpyrens im wesentlichen verhindert. Vorzugsweise werden für diesen Zweck Ammoniumsulfamat, Ammoniumpersulfat und Ammoniumperchlorat verwendet.
Diese Substanzen können gegebenenfalls auch in Kombination verwendet werden, wobei andere Vorteile hinsichtlich der Verbrennungsgeschwindigkeit oder der Erzeugung einer Asche von bevorzugter Qualität erzielt werden. Dabei ist das verfügbare Ammoniak von Bedeutung. Der Gewichtsprozentsatz, in dem das Salz verwendet wird, ist natürlich von dem Gewichtsprozentsatz des darin enthaltenen verfügbaren Ammoniaks abhängig.
Jedenfalls müssen etwa 1, 2 bis 2, 10/o Ammoniak, bezogen auf das Gewicht des Zellu-
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durch Verwendung der Ammoniak abgebenden Verbindungen in Mengen von etwa 2 bis 20 Gew.-o/o gewährleistet ist.
Es ist an sich bekannt, ammoniakabgebende Verbindungen Zigarettenpapier zuzusetzen, doch erfolgten diese Zusätze, soweit dabei unter den Bedingungen des Rauchens überhaupt Ammoniak freigesetzt werden konnte, bisher zu ganz andern Zwecken und unter solchen
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war. So werden in den USA-Patentschriften Nr. 2, 652. 834 und 2, 673. 565 zur Verbesserung der Eigenschaften der Asche Zusätze von Ammoniumphosphaten, anmeldungsgemäss an sich schon nicht gut geeigneten Verbindungen, in Mengen vorgeschlagen, die unter den oben angegebenen liegen. Das gleiche gilt für die Ammonphosphatzusätze nach der brit.
Patentschrift Nr. 646, 030, wogegen das dort bevorzugt angeführte Ammoniumhydroxyd schon deshalb anmeldungsgemäss nicht in Betracht kommt, weil es zufolge seiner Flüchtigkeit während der Verbrennung bzw. Verschwelung viel zu rasch entweichen würde, um in den anmeldungsgemäss geforderten Mengen zur Wirkung gelangen zu können. Die nach der Schweizer Patentschrift Nr. 205. 152 zugesetzten Perchlorate und Persulfate, darunter auch die Ammoniumsalze, sollen durch ihre sauerstoffabgebende Wirkung die Verbrennungseigenschaften von Zigarettenhüllen aus regenerierter Zellulose verbessern und werden gleichfalls in weit unter den anmeldungsgemäss benötigten Mengen angewendet.
Schliesslich sind auch die in der USA-Patentschrift Nr. 2, 171. 986 vorgeschlagenen Zusätze zur Erzielung eines alkalischen Rauches nicht geeignet, Ammoniak, wenn überhaupt, in den anmeldungsgemäss für die Unterdrückung der Benzpyrenbildung erforderlichen Mengen zu liefern.
Beispiele erfolgreich verwendeter Kombinationen sind nachstehend angeführt. Diese Kombinationen bewirken eine Herabsetzung des 3, 4-Benzpyrengehaltes der Teere um etwa 95 0/o.
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<tb>
<tb>
Gewichts- <SEP> Gewichts- <SEP>
<tb> prozent <SEP> prozent
<tb> Salze <SEP> NH <SEP> ; <SEP> o/o <SEP>
<tb> Ammoniumsulfamat <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Ammoniumsulfamat <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP>
<tb> Ammoniumpersulfat <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP>
<tb> Ammoniumsulfamat <SEP> 4, <SEP> 75 <SEP> 1, <SEP> 42 <SEP>
<tb> Ammoniumpersulfat <SEP> 0, <SEP> 54 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP>
<tb> Ammoniumsulfamat <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP>
<tb> Ammoniumperchlorat <SEP> 4, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP>
<tb>
Ausserdem wurde festgestellt, dass folgende Verbindungen ebenfalls geeignet sind, Ammoniak in solchen Mengen abzugeben, dass die Erzeugung von Benzpyren unter Schwelbedingungen bzw. unter den Bedingungen langsamer Verbrennung beträchtlich herabgesetzt wird :
Ammoniumchlorid, Nickelhexamminosulfat, Nickelhexamminochlorid, Kobalthexamminosulfat, Kobalthexamminochlorid, Ammoniumaluminiumsulfat, Kalziumammoniumsulfat, Ammoniumperchlorat, Ammoniumpersulfat, Sulfamid und Harnstoffsulfat.
Die vorstehend erwähnten Kombinationen ergeben bei den angegebenen prozentuellen Anteilen ausgezeichnete Ergebnisse. Die erfindungsgemässen Zwecke werden jedoch auch bei Verwendung nur einer der genannten Verbindungen erreicht. Beispielsweise erhält man ein zufriedenstellendes Produkt, wenn man in Zigarettenpapier 8, 3 'o Ammoniumperchlorat einführt, das 1, 2 ouzo verfügbares NH ; abgibt.
Es sind natürlich nicht alle ammoniumhaltigen Substanzen zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse geeignet, zweifellos weil sie unter den hier in Frage kommenden Verbrennungsbedingungen nicht richtig abgebaut werden und die Bildung des Karzinogens nicht verhindern können. Beispielsweise sind viele organischen Amine für die vorliegenden Zwecke ungeeignet, insbesondere Amide, Glycine, Acetamid, Ammoniumnitrat und ein organisches Ammoniumsalz, z. B. Ammoniumazetat. Dagegen wird die Erzeugung von 3, 4-
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<tb>
<tb> Wirkstoff <SEP> oo <SEP> NH3
<tb> Ammoniumsulfamat <SEP> 33, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Ammoniumpersulfat <SEP> 15 <SEP>
<tb> Ammoniumperchlorat <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
In allen Fällen ist der Anteil des Wirkbestandteiles in diesen Substanzen der massgebende Faktor.
Die in der Substanz enthaltene verfügbare Ammoniakmenge bestimmt die Menge, in welcher der Wirkstoff in dem Papier einverleibt oder ihm derart zugeordnet Benzpyren durch die Ammoniumsulfamate, - perchlorate und-persulfate wirksam vermieden.
Die bevorzugt in der Hülle verwendeten Substanzen zur praktisch völligen Unterdrückung der Erzeugung des Benzpyrens wurden vorstehend angeführt. Die beiden jeweils gemeinsam verwendeten Materialien können jedoch in verschiedenen Mengen verwendet werden, wobei der Gewichtsprozentsatz auf das Papier bezogen ohne weiteres berechnet werden kann. Beispielsweise kann für Ammoniumsulfamat gezeigt werden, dass dieses Salz in Zigarettenpapier unter Schwelbedingungen nach der folgenden Gleichung abgebaut wird : 2 (NH,) SO3NH2 + 2CaC03
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Aus der vorstehenden Gleichung entnimmt der Fachmann, dass zur Erzeugung von 1, 2 o verfügbarem NH3 4, 25 o. Ammoniumsulfamat erforderlich sind.
In gleicher Weise kann der Fachmann für jedes der ändern ammoniakabgebenden Salze die Menge berechnen, die dem Papier zugesetzt werden muss, damit Ammoniak in dem angegebenen Bereich von 1,22,1 So freigesetzt wird.
Der Fachmann wird verstehen, dass erfindungsgemäss auch andere Stoffe oder Stoffgemische verwendet werden können, die normalerweise als den oben angegebenen äquivalent angesehen werden. wobei die Äqui- valenz an Hand der vorstehend erläuterten Theorie zu bestimmen ist.
Die Menge, in welcher der Wirkstoff zugesetzt wird, muss an Hand des Gewichtsprozentsatzes des verfügbaren Ammoniaks bestimmt werden, das er abgeben kann. Experimentell wurde festgestellt, dass 1,2 oxo verfügbares Ammoniak eine Herabsetzung von 90L,), 1,5 So Ammoniak eine Herabsetzung von etwa 95 ; 0 und 2,1 So Ammoniak eine Herabsetzung von etwa 98 o/o ergeben. Es ist daher leicht erkennbar, dass die für eine bestimmte Herabsetzung. erforderliche Menge des Wirkstoffes dem prozentuellen Anteil an Ammoniak umgekehrt proportional ist.
Beispielsweise : für 90 Ofo ige Herabsetzung erforderlicher Salzanteil in 0 : 0
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8, 3 werden kann, dass er die zur Begrenzung der Erzeugung von 3, 4-Benzpyren innerhalb vorbestimmter Grenzen erforderliche Ammoniakmenge liefert. Der Fachmann kann daher ohne weiteres die Anteile bestimmen, in denen die verschiedenen Stoffe erfindungsgemäss ver-
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wendet werden und diese Stoffe unter Berücksichtigung der Kosten des Wirkstoffes und anderer Faktoren in solchen Gemischen vorsehen, dass die gewünschten Ergebnisse mit einem Minimum an Kosten und Schwierigkeiten erhalten werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht bei seiner Anwendung auf Zigarettenpapier in der Imprägnierung oder dem überziehen von gewöhnlichem Zigarettenpapier mit einer Substanz, die während des Rauchvorganges die Erzeugung von 3, 4-Benzpyren vermindert.
Bei der Behandlung von Zigarettenpapier, in welchem die Verteilung des Wirkstoffes sehr kritisch ist, wird vorzugsweise die fertige Bahn vor ihrer Einführung in die Zigarettenmaschine bespritzt. Die Erfindung umfasst jedoch auch andere Möglichkeiten, welche den Erfordernissen der einzelnen Verbraucher besser entsprechen können. Beispielsweise kann eine Lösung oder Suspension eines Wirkstoffes während der letzten Stufen der Herstellung des Zigarettenpapiers auf dieses aufgestrichen oder die Bahn in eine solche Lösung oder Suspension eingetaucht werden.
Es kann auch der Brei, aus dem die Bahn hergestellt wird, mit einem der erfindunggemässen Wirkstoffe in solchen Mengen behandelt werden, dass die gebildete Bahn die erforderlichen Mengen dieses Wirkstoffes in einheitlicher Verteilung enthält.
Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, um dem Fachmann weitere Angaben hinsichtlich der bevorzugten praktischen Ausführungsformen der Erfindung zu geben, schränken diese jedoch nicht ein. Es versteht sich, dass bei der Durchführung der folgenden Beispiele die Angaben betreffend die Menge des in dem behandelten Papier enthaltenen Wirkstoffe der Stärke der Be'handlu, ngslösung und dem Grad ihrer Aufnahme durch das Papier direkt proportional ist.
Ein mit einer 5 ()/oigen Lösung behandeltes Papier, das die Lösung 100 o/o ig aufnimmt, ist also nach dem Trocknen der Lösung mit 5 o/o dieser Substanz imprägniert. Beispiel l : Ein 127 mm langer Streifen aus'handelsüblichem Zigarettenpapier, der ein Gewicht von 0, 945 g hat, wird in eine 5 ouzo ige wässerige Lösung von NH4-Sulfamat getaucht und wieder herausgenommen, worauf die über-
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Lösung aufnimmt. Dann wird das Papier getrocknet.
Nach dem Trocknen hat das Papier ein um etwa 0, 047 g höheres Gewicht, was bedeutet, dass das Gewicht um einen Ammoniunsulfamatgehalt von etwa 5 o/o er- 'höht wurde. Das entspricht einer Menge von etwa 1, 5 o/o verfügbarem NH3. Beim Verbrennen oder Verkohlen während des Rauchens einer Zigarette zeigte es sich, dass die beim Verbrennen dieses behandelten Papiers erzeugten Produkte etwa 5 o/o des 3, 4-Benz- pyrengehaltes enthielten, der in den Verbrennungsprodukten von unbehandeltem Papier festgestellt wurde.
Mit andern Worten wurde als Ergebnis dieser Behandlung eine 95 o/o ige Herabsetzung des bei der Verbrennung von unbehandeltem Papier normalerweise erzeugten Menge an Benzpyren erhalten. Beispiel 2 : Eine Rolle Zigarettenpapier handelsüblicher Grösse wird um eine saugfähige Walze geführt, die in eine wässerige Lösung von 2'/2 % Ammoniumsulfat und 21/20/0 Ammoniumpersulfat eintaucht, so dass das Papier bis zu einer Aufnahme von etwa 105 bis 110 Gewichtsprozent mit der Lösung gesättigt wird. Das bedeutet etwa 1, 2 o/o verfüg-
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Weise zu Zigaretten verarbeitet.
Die beim Rauchen dieser Zigaretten entstehenden Ver- brennu. ngsprodukte enthalten 90 o/o weniger 3, 4-Benzpyren als die Verbrennungsprodukte von unbehandeltem Papier (1 Teil 3, 4-Benz- pyren pro 1 Million Teile verbranntes Papier).
Beispiel 3 : Das die Trockner verlassende Papiermaterial wird durch mehrmaliges Spritzen mit einer fast gesättigten Lösung von gleichen Teilen Ammoniumsulfamat und Ammoniumperchlorat versehen u. zw. in einer solchen Menge, dass insgesamt etwa 6,70/o dieser Reagenzien an dem Papier haften.
Dies entspricht etwa 1, 5 o/o verfügbarem NH3' Die beim Verbrennen dieses Papiers erhaltenen Verbrennu, ngsprodukte enthalten etwa 95 0/o weniger 3, 4-Benzpyren als die Verbrennungsprodukte von unbehandeltem Papier.
Beispiel 4 : Eine saugfähige Walze wird in eine wässerige Lösung von 8, 5 % Ammonium- perchlorat getaucht. Dann wird die Walze zwecks Entfernung der überschüssigen Lösung abgedrückt. Sie wird dann vor der letzten Trockenstufe der technischen Herstellung des Papiers mit einer Bahn aus Zigarettenpapier in Berührung gebracht. Diese oder mehrere dieser Walzen werden solange in Berührung mit dem Papier gehalten, bis dieses mit 100 Gewichtsprozent imprägniert ist. Dann wird das Papier getrocknet.
In der oben beschriebenen Weise kann eine genügend einheitliche Imprägnierung auch erzielt werden, wenn das trockene Papier nicht bis zu einer Aufnahme von 100 o/o benetzt wird. Bei höherer Konzentration des Ammoniumperchlorats im Wasser kann daher die auf das Papier aufgebrachte Menge dieser Lösung vermindert werden. Die Einstellung kann von dem Fachmann leicht vorgenommen werden. Bei Verwendung von fast ge-
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sättigten Lösungen ist die Menge klein. Eine einheitlichere Imprägnierung wird erzielt, wenn ein Teil der Gesamtmenge auf eine Seite des Papiers und der Rest mit Hilfe einer andern Walze auf der andern Seite aufgebracht wird.
In allen vorstehend beschriebenen Beispielen versteht es sich, dass die Bestimmung verschiedener veränderlicher Grössen zwecks Einführung der erfindungsgemäss verwendeten Wirkbestandteile in dem gewünschten Prozentsatz im Bereich fachmännischer Massnahmen liegt. Faktoren wie die Konzentration der Lösung, die Dauer der Spritzbehandlung oder der Berührung von getauchten oder getränkten Walzen, die Stufen der Papierherstellung, in denen die Imprägnierung mit den genannten ammoniumhaltigen Verbindungen erfolgt, usw. können vom Fachmann ohne weiteres so gewählt werden, dass der erforderliche Prozentsatz von dem Papier aufgenommen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Material für Zigarettenhüllen auf Zellu-
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vorzugsweise98 ofo herabgesetzten Gehalt an 3, 4-Benzpyren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere der ammoniakabgebenden Verbindungen in einer solchen, etwa 2 bis 20 Gew.-o/o betragenden Menge enthält, dass unter Verbrennungs- bzw. Verschwelungsbedingungen etwa 1, 2 bis 2, 1 'o Ammoniak, bezogen auf das Gewicht des Zellulosematerials, entwickelt werden.