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PROCEDE POUR REDUIRE LES EFFETS INDESIRABLES DU TABAC.
La présente invention concerne un procédé pour réduire les effets indésirables du tabac, ainsi que des produits améliorés du tabac et un pro- cédé pour préparer ces produits.
On admet généralement qu'une partie des propriétés irritantes du tabac sont dues à des résines et à des goudrons présents dans le tabac ou se formant pendant sa combustion.
On a trouvé que la poly-N-vinyl-pyrrolidone, qui sera désignée plus loin par polyvinyl-pyrrolidone, (polymère soluble dans l'eau, préparé selon le brevet américain 2.265.450 déposé le 28 mai 1940 par polymérisation de N-vinyl-o-pyrrolidone) a la propriété de se combiner avec les goudrons et les résines présents dans le tabac et de réduire notablement bon nombre d'effets irritants de celui-ci, réduisant ainsi dans une large mesure les effets irritants du tabac lui-même lorsque celui-ci est chiqué ou prisé, et en réduisant notablement, lorsqu'il s'agit de tabacs à fumer (cigares, cigarettes et tabacs pour la pipe), la proportion de goudrons ou de rési- nes, ou de produits de la décomposition thermique ou de la combustion de ces tabacs, contenus dans la fumée.
Lorsqu'il s'agit de tabacs à fumer, on a trouvé conformément à l'invention que si l'on fait passer la fumée à travers un filtre contenant de la polyvinyl-pyrrolidone, que ce soit le polymère lui-même, des gels insolubilisés du polymère obtenus en traitant une solution ce polyvinyl- pyrrolidone par un persulfate inorganique, ou un milieu filtrant constitué par une matière poreuse telle que du papier ou des fibres de coton, impré- gnés ou revêtus au moyen de polyvinyl-pyrrolidone, une proportion notable des résines ou goudrons présents dans la fumée est absorbée, de sorte que la proportion de ces résines ou goudrons restant dans la fumée sortant du filtre est sensiblement réduite.
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On a en outre constaté que, si l'on ajoute une petite quantité de polyvinyl-pyrrolidone au tabac, en feuilles ou au cours d'une phase quel- conque de son traitement, avant ou après qu'il a été broyé ou coupé, la po- lyvinyl-pyrrolidone se combine avec les résines et les goudrons présents dans le tabac, de sorte que, dans le cas de tabac à chiquer et à priser les propriétés irritantes du tabac sont sensiblement moindres et dans le cas de tabac à fumer dans des pipes, cigarettes ou cigares, la quantité de goudrons et de résines,ainsi que de nicotine contenue dans la fumée de tabac contenant une petite quantité de polyvinyl-pyrrolidone, et par con- séquent les propriétés irritantes de la fumée, sont nettement réduites.
La polyvinyl-pyrrolidone peut être avantageusement incorporée au tabac par aspersion de celui-ci, en feuilles ou après qu'il a été cou- pé, au moyen d'une solution aqueuse de polyvinyl-pyrrolidone.
Exemple 1. - On a aspergé un tabac à fumer coupé, avec une solution aqueu- se à dix pour cent de polyvinyl-pyrrolidone ayant une valeur K d'environ 25, (100 cm3 de solution d'aspersion étant utilisés pour 4,5 Kg de tabac).
On a ensuite laissé sécher le tabac. Une partie du tabac traité a été rou- lée en cigarettes. En fumant ces cigarettes, ainsi'qu'en fumant dans une pipe une partie du tabac traité, on n'a remarqué aucune modification du goût ni des qualités de combustion du tabac. Des cigarettes faites avec du tabac traité conformément à l'invention ont aussi été fumées dans une machine à fumer les cigarettes et une partie du tabac ainsi traité a aussi été fumée dans une machine à fumer la pipe, On a constaté dans les deux cas que la quantité de résines et de goudrons contenue dans la fumée du tabac traité était sensiblement moindre que celle qui était contenue dans la fumée du même tabac n'ayant pas été traité au moyen de polyvinyl-pyrro- lidone.
En même temps, la présence de la polyvinyl-pyrrolidone n'a paru exercer aucune influence sur les propriétés de combustion du tabac et les cendres du tabac traité à la polyvinyl-pyrrolidone contenaient une quan- tité sensiblement plus grande de résines et de goudrons que celle qui était présente dans les cendres du même tabac qui n'avait pas été ainsi traité.
Exemple 2. - On a pris 400 gr. de tabac obtenu en ouvrant des cigarettes du commerce et on les a divisés en quatre lots de 100 g. On a mélangé in- timement un, deux et quatre grammes respectivement de polyvinyl-pyrroli- done sèche réduite en poudre fine, ayant une valeur K d'environ 30, avec trois de ces lots. On a retransformé ensuite chaque lot en cigarettes et fumé les cigarettes ainsi reconstituées.
Exemple 3. - On a pris du tabac provenant de cigarettes du commerce et on l'a retransformé en cigarettes ayant une pointe creuse. On a pris de la po- lyvinyl-pyrrolidone pulvérisée et on l'a placée dans ce creux en la main- tenant en place au moyen d'un très petit morceau de coton. On a ajouté à certaines de ces cigarettes 10 mg de polyvinyl-pyrrolidone par cigarettes, tandis que l'on a ajouté 20 mg par cigarette à d'autres et 40 mg par ciga- rette à d'autres encore. On a ensuite fumé ces cigarettes.
Exemple 4. - On a pris des proportions un,deux et quatre grammes respecti- vement de polyvinyl-pyrrolidone sous forme d'une solution à dix pour cent dans de l'alcool isopropylique et l'on en a aspergé trois lots de 100 g de cigarettes respectivement. Le tabac a été séché à l'air, ce qui a laissé une mince pellicule de polyvinyl-pyrrolidone à sa surface. Le séchage a été effectué avec soin dans une atmosphère humide, de sorte qu'il n'y a eu qu'une perte minimum de l'humidité naturelle du tabac. Les lots de tabac ainsi traités ont été retransformés en cigarettes en même temps qu'un qua- trième lot de tabac non traité provenant de la même source. On a ensuite comparé, en les fumant, les cigarettes ainsi obtenues.
Toutes les cigarettes obtenues dans les exemples 2 et 4 et ayant été traitées par de la polyvinyl-pyrrolidone ou contenant un filtre de po- lyvinyl-pyrrolidone étaient considérablement plus douces que les cigarettes
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faites avec du tabac non traité provenant de la même source; les cigaret- tes obtenues par le procédé des exemples 2 et 4 étaient supérieures aux cigarettes obtenues par la méthode de l'exemple 3, les cigarettes obtenues par le procédé de l'exemple 4 étant supérieures aux cigarettes obtenues par le procédé de l'exemple 2.
En comparant les cigarettes obtenues par les procédés des exem- ples 2 et 4, on a constaté que celles qui contenaient deux pour cent de polyvinyl-pyrrolidone étaient nettement améliorées par rapport à celles qui ne contenaient qu'un pour cent de polyvinyl-pyrrolidone. L'utilisation du pourcentage plus élevé de quatre pour cents, de polyvinyl-pyrrolidone, particulièrement dans les cigarettes obtenues par le procédé de l'exemple
4, ne semble pas être avantageuse, car on n'a constaté aucune augmentation d'efficacité avec ce pourcentage.
Il est bien entendu que les exemples ci-dessus sont donnés pour expliquer la présente invention et que différentes modifications peuvent y être apportées.
En raison du prix relativement élevé de la polyvinyl-pyrrolidone, il est généralement préférable de n'en utiliser que la quantité minimum né- cessaire pour obtenir la diminution désirée des propriétés irritantes du tabac ou de sa fumée. Cette proportion peut varier suivant les différentes sortes de tabac et suivant le procédé par lequel la polyvinyl-pyrrolidone est incorporée au tabac. Toutefois, la quantité optimum peut être détermi- née par des essais préalables.
Il est également bien entendu que la polyvinyl-pyrrolidone peut être ajoutée au tabac dans une phase quelconque de son traitement, avant, pendant ou après le traitement à chaud, et elle peut être ajoutée avanta- geusement en même temps que d'autres substances communément ajoutées au tabac, telles que des humectants (glycérine ou glycol), des matières aro- matiques ou de la chlorophylle et ses dérivés, notamment la chlorophylline, (c'est-à-dire des dérivés de la chlorophylle solubles dans l'eau). En in- corporant la polyvinyl-pyrrolidone au tabac, en même temps que d'autres ingrédients usuels, les opérations de traitement sont réduites au minimum.
On constate également que le degré de polymérisation de la poly- vinyl-pyrrolidone n'affecte pas sensiblement la propriété qu'a celle-ci de se combiner avec les goudrons et les résines contenus dans le tabac, et de réduire la proportion de ces goudrons et résines contenue dans la fumée du tabac. On admet que ceux des polymères de la polyvinyl-pyrrolidone qui sont solubles dans l'eau peuvent généralement être utilisés avec avantage pour la mise en oeuvre de la présente invention (c'est-à-dire les polymères ayant un degré de polymérisation déterminé par Fikentsche et correspondant à une valeur K de 10 à 90).
La polyvinyl-pyrrolidone ayant une valeur K supérieu- re à 90 se combine bien avec,, les goudrons et les résines contenus dans le tabac, mais ces polymères supérieurs sont assez difficilement solubles et, en conséquence, ils conviennent moins bien pour être incorporés au tabac dans la mise en pratique de l'invention. La polyvinyl-pyrrolidone ayant un poids moléculaire compris entre environ 5.000 et 40.000 avec un poids molé- culaire moyen d'environ 25.000 et une valeur K d'environ 30 a été utilisée comme agent de substitution du plasma sanguin. Des polymères de ce type peuvent aussi être utilisés pour la mise en oeuvre de la présente invention.
On constate toutefois que ces groupes de polymères ayant une valeur K su- périeure ou inférieure à celle qui convient pour certaines applications pharmaceutiques sont également efficaces lorsqu'ils sont utilisés suivant la présente invention et, si on le désire, on peut donc utiliser un degré de polymérisation inférieur ou supérieur.
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METHOD FOR REDUCING THE SIDE EFFECTS OF TOBACCO.
The present invention relates to a process for reducing the undesirable effects of tobacco, as well as to improved tobacco products and a process for preparing such products.
It is generally accepted that part of the irritant properties of tobacco are due to resins and tars present in the tobacco or forming during its combustion.
It has been found that poly-N-vinyl-pyrrolidone, which will be referred to below as polyvinyl-pyrrolidone, (water-soluble polymer, prepared according to US Pat. No. 2,265,450 filed May 28, 1940 by polymerization of N-vinyl -o-pyrrolidone) has the property of combining with the tars and resins present in tobacco and of significantly reducing a number of irritant effects thereof, thereby greatly reducing the irritant effects of tobacco itself when it is chewed or prized, and by notably reducing, in the case of smoking tobacco (cigars, cigarettes and pipe tobacco), the proportion of tars or resins, or of products of the thermal decomposition or combustion of these tobaccos, contained in smoke.
In the case of smoking tobaccos, it has been found in accordance with the invention that if the smoke is passed through a filter containing polyvinyl-pyrrolidone, whether it is the polymer itself, gels insolubilized polymer obtained by treating a solution of this polyvinyl-pyrrolidone with an inorganic persulfate, or a filter medium consisting of a porous material such as paper or cotton fibers, impregnated or coated with polyvinyl-pyrrolidone, a proportion significant of the resins or tars present in the smoke is absorbed, so that the proportion of these resins or tars remaining in the smoke leaving the filter is significantly reduced.
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It has further been found that, if a small amount of polyvinyl-pyrrolidone is added to tobacco, in leaves or in any phase of its processing, before or after it has been crushed or cut, polyvinyl-pyrrolidone combines with the resins and tars present in tobacco, so that in the case of chewing and snuff tobacco the irritant properties of the tobacco are significantly less and in the case of smoking tobacco in pipes, cigarettes or cigars, the amount of tars and resins, as well as nicotine contained in tobacco smoke containing a small amount of polyvinyl-pyrrolidone, and therefore the irritant properties of the smoke, are markedly reduced.
The polyvinyl-pyrrolidone can be advantageously incorporated into the tobacco by sprinkling the latter, in leaves or after it has been cut, with an aqueous solution of polyvinyl-pyrrolidone.
Example 1. A cut smoking tobacco was sprayed with a ten percent aqueous solution of polyvinyl-pyrrolidone having a K-value of about 25, (100 cc of spray solution being used for 4.5. Kg of tobacco).
The tobacco was then allowed to dry. Some of the treated tobacco has been rolled into cigarettes. By smoking these cigarettes, as well as by smoking part of the treated tobacco in a pipe, no change in the taste or the burning qualities of the tobacco was observed. Cigarettes made with tobacco treated in accordance with the invention were also smoked in a cigarette smoking machine and part of the tobacco thus treated was also smoked in a pipe smoking machine. In both cases it was found that the amount of resins and tar contained in the smoke of the treated tobacco was significantly less than that contained in the smoke of the same tobacco which had not been treated with polyvinyl-pyrrolidone.
At the same time, the presence of polyvinyl-pyrrolidone did not appear to exert any influence on the burning properties of the tobacco, and the ash of the tobacco treated with polyvinyl-pyrrolidone contained a appreciably greater amount of resins and tars than. that which was present in the ashes of the same tobacco which had not been thus treated.
Example 2. - We took 400 gr. of tobacco obtained by opening commercial cigarettes and divided into four batches of 100 g. One, two and four grams, respectively, of dry fine powdered polyvinylpyrrolidone, having a K value of about 30, were mixed thoroughly with three of these batches. Each batch was then re-processed into cigarettes and the reconstituted cigarettes smoked.
Example 3. - Tobacco was taken from commercial cigarettes and re-processed into cigarettes having a hollow point. Powdered polyvinyl-pyrrolidone was taken and placed in this depression, held in place with a very small piece of cotton. Some of these cigarettes were added 10 mg of polyvinyl-pyrrolidone per cigarette, while 20 mg per cigarette were added to others and 40 mg per cigarette to still others. These cigarettes were then smoked.
Example 4 - One, two and four grams, respectively, of polyvinyl-pyrrolidone were taken as a ten percent solution in isopropyl alcohol and sprayed into three 100 g batches. of cigarettes respectively. The tobacco was air dried leaving a thin film of polyvinyl-pyrrolidone on its surface. The drying was carried out carefully in a humid atmosphere, so that there was only minimal loss of the natural moisture of the tobacco. The batches of tobacco thus treated were re-processed into cigarettes together with a fourth batch of untreated tobacco from the same source. The cigarettes thus obtained were then compared by smoking them.
All the cigarettes obtained in Examples 2 and 4 which were treated with polyvinyl-pyrrolidone or containing a polyvinyl-pyrrolidone filter were considerably softer than the cigarettes.
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made with untreated tobacco from the same source; the cigarettes obtained by the process of Examples 2 and 4 were superior to the cigarettes obtained by the method of Example 3, the cigarettes obtained by the process of Example 4 being superior to the cigarettes obtained by the process of Example 2.
By comparing the cigarettes obtained by the methods of Examples 2 and 4, it was found that those which contained two percent polyvinyl-pyrrolidone were markedly improved over those which contained only one percent polyvinyl-pyrrolidone. The use of the higher percentage of four per cent, of polyvinyl-pyrrolidone, particularly in cigarettes obtained by the process of the example
4, does not appear to be advantageous, as no increase in efficiency has been observed with this percentage.
It is understood that the above examples are given to explain the present invention and that various modifications can be made thereto.
Due to the relatively high price of polyvinyl-pyrrolidone, it is generally preferable to use only the minimum amount necessary to achieve the desired reduction in the irritant properties of tobacco or its smoke. This proportion can vary according to the different kinds of tobacco and according to the process by which the polyvinyl-pyrrolidone is incorporated into the tobacco. However, the optimum amount can be determined by prior testing.
It is also of course understood that the polyvinyl-pyrrolidone can be added to tobacco in any phase of its processing, before, during or after the heat treatment, and it can be added advantageously at the same time as other substances commonly. added to tobacco, such as humectants (glycerin or glycol), aromatic substances or chlorophyll and its derivatives, in particular chlorophyllin, (i.e. derivatives of chlorophyll soluble in water) . By incorporating polyvinyl-pyrrolidone into tobacco, along with other common ingredients, processing operations are minimized.
It is also found that the degree of polymerization of polyvinyl-pyrrolidone does not appreciably affect the property of the latter of combining with the tars and resins contained in tobacco, and of reducing the proportion of these tars. and resins contained in tobacco smoke. It is recognized that those of the polymers of polyvinyl-pyrrolidone which are soluble in water can generally be used with advantage in the practice of the present invention (i.e. polymers having a degree of polymerization determined by Fikentsche and corresponding to a K value of 10 to 90).
Polyvinyl-pyrrolidone having a K value greater than 90 combines well with the tars and resins contained in tobacco, but these higher polymers are rather poorly soluble and, therefore, are less suitable for inclusion in tobacco. tobacco in the practice of the invention. Polyvinyl pyrrolidone having a molecular weight of between about 5,000 and 40,000 with an average molecular weight of about 25,000 and a K value of about 30 has been used as a blood plasma substitute. Polymers of this type can also be used for the implementation of the present invention.
It is found, however, that those groups of polymers having a K value greater or less than that suitable for certain pharmaceutical applications are also effective when used in accordance with the present invention and, if desired, therefore a degree. lower or higher polymerization.