AT399984B - Rauchartikel - Google Patents

Description

AT 399 984 B

Die den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung darstellende Erfindung betrifft eine Filterzigarette mit einheitlichem Querschnitt.

In der GB-PS 2 175 789 ist beschrieben, daß Zigaretten mit einem Umfang innerhalb eines Bereiches von 10 - 19 mm und einer Freibrennrate des Zigarettenstabes von 25 - 50 mg.min-1 geringere Rauchbestandteil-Seitenstromabgaben zeigen als herkömmliche Zigaretten.

In der GB-PS 2 094 130 sind Zigaretten beschrieben, die Zigarettenpapiere umfassen, die Luftdurchlässigkeiten aufgrund von laminarer Strömung von nicht mehr als 3 Coresta-Einheiten und Do/t-Verhältnisse innerhalb eines Bereiches von 0,08 - 0,65 cm.s-' aufweisen, worin Do den Diffusionskoeffizienten von Sauerstoff durch Stickstoff im Papier und t die Dicke des Zigarettenpapiers bedeutet. Solche Zigaretten zeigen geringe Abgaben von gesamtem teilchenförmigem Material und Nikotin im Seitenstromrauch.

Eine weitere Annäherung an die Erzielung von geringen Bestandteilabgaben im Seitenstromrauch von Zigaretten besteht darin, Zigarettenpapiere zu verwenden, die eine oder mehrere seitenstromverringernde Verbindungen enthalten. So z.B. lehrt die GB-PS 2 139 869, daß das gesamte teilchenförmige Material im Seitenstromrauch, der vom angezündeten Ende einer Zigarette während des Rauchens derselben abgegeben wird, um wenigstens 30 % verringert werden kann, wenn das Zigarettenpapier eine oder mehrere, vorzugsweise eine Mehrzahl, von Verbindungen der Gruppe enthält, die aus Lithiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Kaliumformiat, Natriumformiat und Natriumacetat besteht.

Ein weiteres Beispiel der Verwendung von seitenstromverringernden Verbindungen ist in der US-PS 4231377 beschrieben, deren Lehre besagt, daß Magnesiumoxid und ein Hilfssalz als Kombination in Zigarettenpapier eingebracht werden.

Die seitenstromverringernde Verbindung bewirkt die Verringerung von sichtbaren Seitenstromrauchbestandteilen, ohne eine merkliche, wenn überhaupt bestehende, Verringerung der Qasphasenbestandteile des Seitenstromrauches zu bewirken. Zu den Verbindungen, die einzeln oder in Kombination als seitenstromverringernde Verbindungen eingesetzt werden können, gehören Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Lithiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid und Attapulgitton. Andere Verbindungen, die als seitenstromverringernde Verbindungen eingesetzt werden können, sind in der US-PS 4461311 beschrieben, auf die hiermit hingewiesen wird.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, verbesserte Filterzigaretten mit geringem Seitenstromrauchanteil zu schaffen.

Eine erfindungsgemäße Filterzigarette ist dadurch gekennzeichnet, daß die, Zigarette einen Umfang von 12,5 und 20 mm aufweist, der vorzugsweise etwa 19 mm nicht überschreitet, mehr bevorzugt kleiner als 18 mm und insbesondere 17 mm ist, sowie die Tabakfüllung, die vorzugsweise eine Packdichte von 293 mg/cm3 und insbesondere bei einer Filterlänge von 27 mm vorzugsweise eine Länge von 70 mm aufweist, in einer zweilagigen Papierhülle gehalten ist, deren Lagen sich bezüglich ihres Basisflächengewichts (gm-2) und bezüglich ihrer Durchlässigkeit (Coresta Einheiten) voneinander unterscheiden.

Weitere erfindungsgemäße Kennzeichen, die einzeln oder in Kombination verwirklicht sein können, sind die folgenden:

Das Basisflächengewicht der Außenlage der Papierhülle ist größer als jenes der Innenlage, vorzugsweise um etwa 24 g.m-2.

Die Durchlässigkeit der beiden Lagen der Papierhülle unterscheidet sich um etwa 11 Coresta-Einheiten.

Die Außenlage der Papierhülle enthält festes Füllmaterial.

Das feste Füllmaterial besteht im wesentlichen aus Kreide und/oder Magnesiumhydroxid.

Das feste Füllmaterial liegt in einer Menge von etwa 29, vorzugsweise von 28,8 Gew.-% vor.

Wasserunlösliche seitenstromverringemde Verbindungen können in Pulverform als Füllstoff dem Papierstoffeintrag während des Herstellungsverfahrens des Papierhüllenmaterials zugegeben werden. Wasserlösliche seitenstromverringernde Verbindungen werden dem Hüllenmaterial vorzugsweise in wässeriger Lösung zugegeben.

Das Rauchmaterial der erfindungsgemäßen Filterzigarette umfaßt oder besteht vorzugsweise aus Schnitttabak, wobei ein Mengenanteil des Tabaks expandierter Tabak sein kann. Das Rauchmaterial kann rekonstituierten Tabak oder Tabakersatzmaterial umfassen.

Die Länge der Füllung beträgt günstigerweise wenigstens 60 mm und die Zigarette gibt vorzugsweise nicht weniger als sechs, noch mehr bevorzugt nicht weniger als sieben Züge ab, wenn sie unter genormten Maschinenrauchbedingungen geraucht wird. Die Zigarette ist von einheitlicher Querschnittform und von einheitlichen Dimensionen über ihre gesamte länge.

Vorzugsweise sind die Papierhüllen von geringer Durchlässigkeit, die z.B. nicht mehr als 20 Coresta-Einheiten und mehr bevorzugt nicht mehr als 12 Coresta-Einheiten beträgt

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert. 2

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Beispiel:

Es wurden Zigaretten mit einem Umfang von 17 mm, Zigarettenstäben von 70 mm Länge und 27 mm langen Celluioseacetatfiltern hergestellt. Die Dichte der Schnitttabakfüllung der Zigarettenstäbe betrug 293 5 mg.cm-3. Die Zigarettenstabhüllen bestanden aus einem Zigarettenpapier mit einer Durchlässigkeit von 26 Coresta-Einheiten und einem Flächengewicht von 26 g.m-2. Das Papier enthielt keine seitenstromverringernden Verbindungen. Einige dieser Zigaretten wurden mit einem zweiten Zigarettenpapier überhüllt, das zweite Zigarettenpapier wies eine Durchlässigkeit von 15 Coresta-Einheiten und ein Basisgewicht von 50 g.m-2 auf. Das zweite Papier enthielt 4,5 % Kreide, 24,3 % Magnesiumhydroxid und 3,6 % Natriumacetat, io Wenn die umhüllten Zigaretten unter genormten Bedingungen geraucht wurden , wurde nachgewiesen, daß jede eine Gesamtausbeute an teilchenförmigem Seitenstrommatertal auf wasser- und nikotinfreier Basis von 8,3 mg und eine Gesamtausbeute an Seitenstrom-Kohlenmonoxid von 39,1 mg und Nikotin von 1,1 mg ergab. Die Zigaretten mit Überhülle ergaben 12 Züge.

Wenn die nicht überhüllten Zigaretten unter den gleichen Bedingungen geraucht wurden, betrug die iS Gesamtausbeute an teilchenförmigem Seitenstrommaterial auf wasser- und nikotinfreier Basis 20,7 mg und die gesamte Ausbeute an Kohlenmonoxid 45 mg und an Nikotin 2,7 mg.

Es wurden zwei Arten von Kontrollzigaretten geraucht, jede davon wies einen Zigarettenstab von 64 mm Länge mit einem herkömmlichen Umfang von 24,75 mm auf. Die erste Art der Kontrollzigarette umfaßte eine herkömmliche Zigarettenpapierhülle mit einer Durchlässigkeit von 47 Coresta-Einheiten und einem 20 Flächengewicht von 25 g.m-2, die Hülie enthielt 26 % Kreide und 0,8 % Trikaliumcitrat. Wenn die erste Art der Kontrollzigarette unter genormten Bedingungen geraucht wurde, zeigte sich, daß sie eine Gesamtmenge von Nikotin im Seitenstromrauch von 4,9 mg abgab. Wie schon vorstehend erwähnt wurde, war die Gesamtausbeute an Seitenstromnikotin für die nicht überhüllte Zigarette von 17 mm 2,7 mg. Es ist daher zu beobachten, daß bei den Zigaretten, die herkömmliche Zigarettenpapierhüllen enthalten, durch die Verrin-25 gerung des Zigarettenstabes auf einen unkonventionellen Umfang von 17 mm von einem herkömmlichen Umfang von 24,75 mm das Seitenstromnikotin um 45 % verringert wird.

Die zweite Art der Kontrollzigarette umfaßte eine Zigarettenpapierhüile aus der gleichen Art von Papier, das dazu verwendet wurde, die vorstehend beschriebenen Zigaretten von 17 mm Umfang zu überhüllen. Wenn die zweite Art der Kontrollzigarette unter genormten Bedingungen geraucht wurde, wurde gefunden, 30 daß sie insgesamt 2,5 mg Nikotin im Seitenstromrauch abgab. Wenn diese Ausbeute an Seitenstromnikotin mit jener der ersten Art von Kontrollzigaretten verglichen wird, ist zu beobachten, daß die Substitution des seitenstromverringernden Zigarettenpapiers für das herkömmliche Zigarettenpapier der ersten Kontrollzigarette eine Verringerung der Ausbeute an Nikotin im Seitenstromrauch um 49 % bewirkt.

Nach den vorstehenden Ausführungen wäre zu erwarten, daß durch Kombinieren der beiden seitens-55 tromnikotinverringernden Merkmale in einer einzigen Zigarette nämlich eine Verringerung des Zigarettenumfangs von 24,75 mm auf 17 mm und das Ersetzen eines herkömmlichen Zigarettenpapiers durch ein seitenstromverringerndes Zigarettenpapier, die gesamte Seitenstromnikotinausbeute auf 28 % der einer herkömmlichen Zigarette verringert werden könnte, die keines der beiden Merkmale aufweist, welche herkömmliche Zigarette die erste Art der Kontrollzigarette darstellt. Tatsächlich ist es aber so, daß die 40 überhüllten Zigaretten mit 17 mm Durchmesser, die selbstverständlich jedes der beiden seitenstromverrin-gemden Merkmale besitzen, eine Verringerung der Gesamtausbeute an Seitenstromnikotin auf einen Wert von 1,1 mg bewirken, was 22,5 % des Wertes der ersten Kontrollzigarette'darstellt. Die überhüllten Zigaretten von 17 mm Umfang besitzen daher eine synergistische seitenstromnikotinverringernde Wirkung.

Fig. 1 der beiliegenden schematischen Zeichnungen zeigt die Vorrichtung, die für die Bestimmungen 45 der Abgaben an Seitenstromrauch-Bestandteilen verwendet wurde, die Fig. 2 bis 5 zeigen einen Fischschwanzkamin, der einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 bildet, die Fig. 3 bis 5 sind Ansichten von Hg. 2 jeweils in der Richtung der Pfeile A, B und C.

Die in Fig. 1 dargestelite Vorrichtung, die für die Durchführung der Bestimmung der vorstehend angeführten Abgaben an Seitenstromrauch-Bestandteilen verwendet wurde, umfaßte eine lineare Rauchma-so schine 7 des Typs Filtrona 302, von der eine Öffnung mit dem Bezugszeichen 8 versehen ist. An jeder Öffnung der Rauchmaschine 7 war vertikal ein am Ende offener, gläserner Fischschwanzkamin angeordnet; der der Öffnung 8 zugeordnete Kamin ist mit dem Bezugszeichen 9 versehen, ln Fig. 2 betragen die Dimensionen a und b jeweils 410 mm und 80 mm. In Fig. 3 ist die innere Dimension (der Durchmesser) c 24 mm und die Dimension d 22 mm. Quer über den Kamin 9 wurde ein vorgewogener Cambridge-55 Filterbausch 10 angeordnet. Mit 10' ist ein Cambridge-Filterbausch bezeichnet, der für die Messung der Hauptstromrauchbestandteilabgaben verwendet wurde. Ein Rohr 11 erstreckte sich von der Oberseite des Filterbausches 10 zu einem Gasdurchflußzähler 12, von dem sich ein Rohr 13 zu einer Gaspumpe 14 erstreckte. Verbunden mit dem Rohr 13 mittels Einlaß- und Auslaßrohren 15,16 war ein Infrarot-Kohlenmon- 3

Claims (6)

1. AT 399 984 B oxid-Analysegerät 17, das eine (nicht dargestellte) interne Gasumwälzpumpe enthielt. Beim Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung für die Bestimmung von Seitenstromrauch-Bestandteilabgaben einer Zigarette 18, die an der Öffnung 8 der Rauchmaschine 7 geraucht wurde, wurde die Pumpe 14 eingestellt, um eine Durchflußrate durch den Kamin 9, das Rohr 11 und das Rohr 13 von 2,0 5 1 pro Minute zu erzielen. Während des Rauchens der Zigarette 18 unter genormten Rauchbedingungen an der Öffnung 8 strömte der von der Zigarette 18 abgegebene Seitenstromrauch im Kamin 9 aufwärts zum Filterbausch 10. Jene Teilmenge des Rauches, die nicht auf dem Bausch 10 oder an den Innenwänden des Kamins 9 abgeschieden wurde, strömte durch die Rohre 11, 13 und eine Subprobe desselben strömte durch das Kohlenmonoxid-Analysegerät 17 über die Einlaß- und Auslaßrohre 15,16. 70 Wenn das Rauchen der Zigarette 18 und zweier identischer Zigaretten an der Öffnung 8 beendet war, wurde der Bausch 10 rückgewogen. Vom so bestimmten Gewicht wurde das ursprüngliche Gewicht des Bausches 10 abgezogen um auf diese Weise das Gesamtgewicht (TPM) des auf dem Bausch 10 abgeschiedenen teilchenförmigen Materials zu erhalten. Der Bausch 10 wurde dann mit einem Extraktionslösungsmittel wie z.B. Propan-2-ol extrahiert. Der so erhaltene Extrakt wurde mittels Gaschromatographie 75 analysiert, um die Mengen an auf dem Bausch 10 abgeschiedenem Nikotin und Wasser zu bestimmen. Die Summe der so bestimmten Gewichte von Nikotin und Wasser wurden von dem vorstehend angeführten, gravimetrisch bestimmten Gewicht von am Bausch 10 abgeschiedenem TPM abgezogen, um auf diese Weise das Gewicht des darauf abgelagerten PMWNF zu erhalten. Das Innere des Kamins 9 wurde mit einem Extraktionsiösungsmittel wie z.B. Propan-2-o! gespült. Eine 20 Teilmenge des so erhaltenen Extraktes wurde mittels Gaschromatographie analysiert, um die Menge an Nikotin zu bestimmen, das an der Innenwand des Kamins 9 abgeschieden war. Das Gewicht des so bestimmten Nikotins wurde dem Gewicht des auf dem Bausch 10 abgeschiedenen Nikotins zugezählt, um auf diese Weise das Gesamtgewicht des von den drei Zigaretten produzierten Seitenstromnikotins zu erhalten, welches Gewicht durch drei geteilt wurde, um das Gewicht von Seitenstromnikotin pro Zigarette zu 25 erhalten. Die andere Teilmenge des durch Spülen des Kamins 9 erhaltenen Extraktes wurde nach einem Verfahren unter Verwendung von UV-Strahlen analysiert, bei dem als Standard eine Teilmenge des vorstehend erwähnten, vom Bausch 10 erhaltenen Extraktes verwendet wurde, um die Menge an PMWNF zu bestimmen, die auf den Innenwänden des Kamins 9 abgeschieden war. Das Gewicht des so bestimmten 30 PMWNF wurde dem wie vorstehend bestimmten Gewicht des auf dem Bausch 10 abgeschiedenen PMWNF zugezählt, um auf diese Weise das Gesamtgewicht an Seitenstrom-PMWNF zu erhalten, das von den drei Zigaretten produziert wurde, welches Gewicht durch 3 geteilt wurde, um das Gewicht von Seitenstrom-PMWNF pro Zigarette zu erhalten. Die Seitenstromrauch-CO-Abgabe pro Zigarette wurde aus den durch den Analysator 17 erhaltenen 35 Daten bestimmt. Patentansprüche 1. Filterzigarette mit einheitlichem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigarette einen 40 Umfang von 12,5 und 20 mm aufweist, der vorzugsweise etwa 19 mm nicht überschreitet, mehr bevorzugt kleiner als 18 mm und insbesondere 17 mm ist, sowie die Tabakfüllung, die vorzugsweise eine Packdichte von 293 mg/cm3 und insbesondere bei einer Filterlänge von 27 mm vorzugsweise eine Länge von 70 mm aufweist, in einer zweilagigen Papierhülle gehalten ist, deren Lagen sich bezüglich ihres Basisflächengewichts (gm-2) und bezüglich ihrer Durchlässigkeit (Coresta Einheiten) voneinander 45 unterscheiden.
2. 2. Zigarette nach Anspruch 1, worin das Basisflächengewicht der Außenlage der Papierhülle größer ist als jenes der Innenlage, vorzugsweise um etwa 24 g.m-2. so
3. 3. Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchlässigkeit der beiden Lagen der Papierhülle um etwa 11 Coresta-Einheiten unterscheidet.
4. 4. Zigarette nach einem der Ansprüche 1 - 3, worin die Außenlage der Papierhülle festes Füllmaterial enthält. 55
5. 5. Zigarette nach Anspruch 4, worin das genannte feste Rillmaterial im wesentlichen aus Kreide und/oder Magnesiumhydroxid besteht. 4 AT 399 984 B
6. 6. Zigarette nach Anspruch 4 oder 5, worin das genannte feste Füllmaterial in einer Menge von etwa 29, vorzugsweise von 28,8 Gew.-% vorliegt. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 5