DD240127A5

DD240127A5 - Segmentierte zigarette

Info

Publication number: DD240127A5
Application number: DD85279989A
Authority: DD
Inventors: Greene; Townsend; Perfetti
Original assignee: �K@�K@��@��@��k��
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1986-10-22
Also published as: AU4659585A; ES545892A0; ES8700560A1; MY100354A; KR870001793A; JPS61108364A; AU570337B2; EP0174550B1; GR852064B; PT81065B; DE3581339D1; PL255175A1; US4595024A; CA1263284A; PT81065A; BR8503970A; EP0174550A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine segmentierte Zigarette. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Zigarette zur Verfuegung zu stellen, welche einen gleichbleibenden Rauchgenuss gewaehrleistet. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine segmentierte Zigarette mit einem Feuerende und einem Filterende sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die bei den ersten Zuegen eine groessere Nikotinmenge beinhaltet als bei den letzten Zuegen, so dass schliesslich eine Zigarette entsteht, die bei jedem Zug eine gleichmaessige Staerke aufweist. Erfindungsgemaess ist die Dichte des Segments der Tabakstange am Filterende um mindestens 20% groesser als die Dichte des Feuerende-Segments. Das Differential der Dichte kann mit dem Nikotin-Differential kombiniert werden, so dass das Feuerende-Segment einen groesseren Nikotingehalt als das Filterende-Segment besitzt. Dadurch ist die Nikotinstaerke bis zum Ende der Zigarette entweder gleich oder niedriger als bei den ersten Zuegen. Fig. 1

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zigaretten, die in Segmente oder Zonen geteilt sind, wobei jedes Segment oder jede Zone Tabak enthält, dessen Charakteristikum sich von dem Charakteristikum des Tabaks in anderen Segmenten oder Zonen unterscheidet, und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Entwicklung neuer Produkte ist ein wichtiges Problem der Zigarettenindustrie. Eines der Gebiete für Verbesserung der Zigaretten ist die allgemeine Empfindung der Raucher, daß die Zigaretten im Verlaufe des Rauchens eine Tendenz haben, „herber" zu schmecken. Ein Gebiet für eine bedeutsame Verbesserung ist die Entwicklung einer Zigarette, die einen vollen „Rauchgenuß" bei niedrigerem Teer- und Nikotingehalt geben würde als bei der aktuellen Technologie erreichbar ist. Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg auf zur Entwicklung von Produkten, die diesen beiden Forderungen entsprechen.

Die vorliegende Erfindung wird durch eine kurze Betrachtung einiger Grundsätze verständlicher gemacht. Ein Raucher schmeckt den Zigarettenrauch als eine abgesonderte Serie von Zügen und nicht als ein allgemeines Charakteristikum der Zigarette. Es ist weiterhin bekannt, daß sich das Rauchcharakteristikum in bezug auf Teer- und Nikotingehalt im Rauch von dem ersten Zug bis zum letzten Zug ändert. Der Gehalt dieser beiden Komponenten wächst gewöhnlich geradlinig mit jedem Zug, und auch der erzeugte Rauch beinhaltet im Verlaufe des Rauchens einen immer höher werdenden Gehalt dieser Komponenten. Es ist auch im allgemeinen bekannt, daß der Raucher die Zigarettenstärke einschätzt entsprechend dem Nikotingehalt des Zigarettenrauches.

Es ist eine Lösung bekannt mit einer Änderung des Niktoingehalts in einem Teil der Zigarette. Andere Erfindungen schlagen eine Mehrmischungzigarette vor, die zwei verschiedene Tabakmischungen enthält, nämlich eine nikotinreiche Mischung im Anfangsteil der Zigarette und eine nikotinarme Mischung in ihrem Endteil. Diese Lösung soll dem Zuwachs des Nikotingehalts bei den letzten Zügen entgegenwirken und eine gleichmäßige Stärke der Zigarette im Verlaufe des Rauchvorgangs gewährleisten. Eine derartige Lösung wurde das erste Mal in dem Englischen Patent Nr.250.063 im Jahre 1925 vorgeschlagen.

Ähnliche Erfindungen kommen vor in den Patenten von: Thornton, US-Patent Nr.3.759.267; Wähle, US-Patent Nr.4.009.722; Beretz, Französische Patentanmeldung Nr.7920341; in der Brasilianischen Patentanmeldung Nr.820879. Zu anderen Erfindungen, die den Gebrauch von Tabakersatz anstatt des nikotinarmen Tabaks im Endteil der Zigarette vorschlagen, gehört die Erfindung von Owens, US-Patent Nr.3.902.504.

Alle diese Erfindungen weisen zwei gleiche Merkmale auf. Erstens wird erklärt, daß die Modifikation des Rauchcharakteristikums nur durch dieÄnderung des Nikotingehalts zwischen den Anfangs- und Endsegmenten, ohne den Nachteil von anderen Faktoren möglich ist. Zweitens wurde niemals ein verkaufsfähiges Produkt, das die angemeldeten Erfindungen beinhaltet, auf den Markt gebracht.

Einer der Erfinder hat erkannt, daß die Dichte in der Modifikation des Rauches eine Rolle spielen könnte. In dem US-Patent Nr. 4.328.817 hat Naylor eine Zigarette vorgeschlagen, in der die Tabakdichte entlang der Tabakstange von ihrem Anfang bis zum Ende, vorzugsweise kontinuierlich, kleiner wird. Alle anderen Ausführungen wurden von Naylor verworfen. Diese Zigarette sollte den gesamten von der Zigarette gelieferten Partikelstoff vermindern. Es wurde jedoch keine Modifikation der Zigarettenstärke je Zug vorgeschlagen. Wie weiter noch bewiesen wird, führt der Vorschlag von Naylor in einer Richtung, die der vorliegenden Erfindung entgegengesetzt ist.

Die einzige Anwendung einer Dichtesteuerung bei der Zigarettenproduktion ist die sogenannte „Dichtende"-Technik, bei der die Enden der Tabakstangen während der Formung der Stangen verdichtet werden, um die Tabakmenge, die während der Produktion oder beim Gebrauch verschüttet wird, zu vermindern. Eine typische derartige Erfindung stellt das US-Patent Nr. 3.604.429 dar. Eine übliche Anlage erzeugt an beiden Enden der Tabakstangen eine relativ dichte Zone, die bis 12,5 mm oder bis 25% der Länge der Tabakstangen beträgt.

Die bekannten Methoden zur Herstellung von Zigaretten bezeugen das Versagen der Industrie beim Entwickeln einer erfolgreichen Zigarette, die eine Modifikation der üblichen Stärkegestaltungen bietet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine segmentierte Zigarette zur Verfügung zu stellen, welche einen gleichbleibenden Rauchgenuß gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine segmentierte Zigarette mit einem Feuerende und einem Filterende sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die bei den ersten Zügen eine größere Nikotirimenge beinhaltet als bei den letzten Zügen, so daß letztlich eine Zigarette entsteht, die bei jedem Zug eine gleichmäßige Nikotinstärke aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Feuerende und dem Filterende zwei Segmente angeordnet sind, wobei sich das erste Segment am Feuerende der Zigarette befindet und eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte radial und längs der Segmentachse aufweist und das zweite Segment eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte radial und längs der Segmentachse besitzt, und welches zwischen dem ersten Segment und dem Filterende der Zigarette angeordnet ist und eine Länge von mindestens 30% der gesamten Länge des rauchbaren Teils aufweist und eine um mindestens 20% größere Dichte als die Dichte des ersten Segments besitzt.

Auch ist es möglich, daß das zweite Segment eine um mindestens 30% oder 50% größere Dichte als das erste Segment besitzt. Günstig ist es auch, wenn beide Segmente aus derselben Tabakmischung bestehen. Vorteilhaft kann es aber auch sein, wenn das erste Segment aus einer anderen Tabakmischung besteht als das zweite Segment. Im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, daß das erste Segment und das zweite Segment ungefähr gleiche Längen aufweisen. Jedoch kann es auch von Vorteil sein, wenn das zweite Segment ungefähr 60% der Länge des rauchbaren Teils der Zigarette entspricht. Es könnte auch eines der Segmente einen Tabakersatz enthalten.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung besitzt das erste Segment einen Nikotingehalt, der höher ist als der Nikotingehalt des zweiten Segments. Dabei ist es möglich, daß das zweite Segment eine mindestens um 30% oder 50% größere Dichte aufweist als das erste Segment. Dabei kann es auch günstig sein, wenn beide Segmente aus derselben Tabakmischung bestehen. Dabei kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das erste Segment aus einer anderen Tabakmischung besteht als das zweite Segment. Auch kann es weiterhin im Sinne der Erfindung sein, wenn das erste Segment und das zweite Segment ungefähr gleiche Längen aufweisen. Jedoch kann es auch von Vorteil sein, wenn das zweite Segment ungefähr 60% der Länge des rauchbaren Teils der Zigarette entspricht. Es könnte auch von Vorteil sein, wenn zumindest eines der zwei Segmente einen Tabakersatz enthält.

Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen segmentierten Zigarette erforderliche Verfahren besteht darin, daß ein erstes Tabaksegment ausgewählt wird und ein zweites Tabaksegment mit einer mindestens um 20% größeren Dichte gegenüber dem ersten Segment ausgewählt wird, eine Tabakstange aus dem ersten Segment und dem zweiten Segment geformt wird, wobei das erste Segment mindestens 30% der gesamten Länge der Tabakstange einnimmt und sich am Feuerende der Tabakstange befindet, und sich das zweite Segment zwischen dem ersten Segment und dem Filterende der Zigarette oder Tabakstange befindet. Dabei kann das zweite Segment eine mindestens um 30% größere Dichte aufweisen als das erste Segment. Dadurch, daß das Filterende-Segment eine um 20% höhere Dichte gegenüber dem Feuerende-Segment besitzt, kann das daraus resultierende Dichtedifferential mit dem Nikotindifferential verbunden werden, das ein Ergebnis des höheren Nikotingehalts des Tabaks im Feuerende-Segment gegenüber dem im Filterende-Segment ist. In beiden Fällen wird die Nikotinzufuhr an den . Raucher im Vergleich mit den konventionellen Zigaretten grundsätzlich geändert. Bei den ersten Zügen an einer Zigarette, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wird die Nikotinstärkeso wie bei einem üblichen Produkt wachsen. Nachher bleibt jedoch die Nikotinstärke bis zum Ende der Zigarette gleich oder wird kleiner. Dieses Ergebnis unterscheidet sich von bekannten Erzeugnissen. Die vorliegende Erfindung bietet also den Rauchern Produkte, die am Ende der Zigarette nicht „herber" werden, oder Produkte, die am Anfang des Rauchens als sehr „stark", jedoch am Ende des Rauchens als weniger „stark" empfunden werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: den Querschnitt einer Anwendungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2: eine graphische Darstellung des mittleren Nikotingehalts im Rauch bei jedem Zug an einer konventionellen Zigarette; Fig. 3: eine graphische Darstellung des mittleren Nikotingehalts im Rauch bei jedem Zug an einer Zigarette mit einer Tabakmischung, die aus ausgewählten und bei der Auswertung dieser Erfindung gebrauchten Tabaksorten

zusammengesetzt ist; Fig. 4: eine graphische Darstellung des mittleren Nikotingehalts im Rauch bei jedem Zug an fünf Zigaretten (Typen A-E), die

speziell für Prüfen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden; Fig. 5: eine graphische Darstellung des mittleren Nikotingehalts des Rauches bei jedem Zug an fünf Zigaretten (Typen F-J), die

speziell für Prüfen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden; Fig. 5 und 6: die graphische Darstellung der Nikotinstärke je Zug für die Anwendungsformen 1 und 2.

In Fig.1 ist eine Anwendungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt in Form einer Filterzigarette 10. Diese Filterzigarette 10 ist einer konventionellen Filterzigarette ähnlich, da sie einen Filter 18 und einen beim Gebrauch bemerkbaren Feuerzapfen 16 besitzt. Weiter wird das Zigarettenende am Feuerzapfen 16 als Feuerende, und das Ende am Filter 18 als Filterende bezeichnet. Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung auch für Zigaretten ohne Filter Anwendung finden kann, bei welcher dann der Filter 18 nicht vorhanden wäre. In diesem Fall könnte eine Markierung auf der Umhüllung des Produkts das Handstück oder Filterende bezeichnen, so daß diese Bezeichnungen beibehalten werden können. In dem genannten Fall muß auch der Begriff Filterende als Bezeichnung des nicht angezündeten Endes der Zigarette verstanden werden. Weiterhin ist zu bemerken, daß die vorliegende Erfindung für alle Tabakerzeugnisse Anwendung finden kann. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anwendungsform ist eine Zigarette.

DerTabak in der Zigarette besteht aus zwei separaten Segmenten, aus dem Feuerende-Segment 12 und dem Filterende-Segment 14. Die Zusammensetzung dieser Segmente wird nachfolgend noch ausführlich dargelegt.

Diese Zigarette wird vorzugsweise auf einer Anlage nach dem an Wähle zuerkannten US-Patent Nr. 4.009.722 produziert. Nach diesem Patent wird eine konventionelle Anlage für Zigarettenproduktion für das Herstellen von Mehrsegmentzigaretten modifiziert. In der modifizierten Anlage werden zwei Zufuhreinrichtungen benötigt: eine für die Zufuhr der Feuerendemischung, die zweite für die Zufuhr der Filterendemischung. Die erste Mischung wird einer Kettenumlenkrolle zugeführt und dort auf einem Lochband des Produzenten in Portionen geteilt. Die Anlage kann für die Zufuhr der ersten Tabakmischung an eines der beiden Enden der Zigarette eingestellt werden. Während des Transports der geformten Portionen auf dem Lochband wird zwischen den Portionen die Tabakstange aus der zweiten Mischung geformt. Beim Trimmen wird nur eine dünne Schicht der zweiten Tabakmischung, die sich über dem Segment mit der ersten Mischung befindet, entfernt. Ein Schneidemesser ist für Schneiden der Tabakstange in einzelne Zigaretten vorgesehen. In dem hergestellten Produkt befinden sich zwei Segmente: das erste Segment besteht vorwiegend aus der ersten Mischung mit einer geringen Menge der zweiten Mischung darüber. Das zweite Segment besteht nur aus der zweiten Mischung.

Die Wahle-Anlage kann für die Herstellung verschiedener Arten von Zigaretten verwendet werden. Die Qualität der Zigarette wird vor allem durch die Auswahl des Tabaks bestimmt, da diese Auswahl das Differential des Nikotingehalts und der Dichte zwischen den Segmenten beeinflußt. Wähle bietet wenige Richtlinien, die die Lehre der früheren Art über die Varietät des Tabaks überschreiten. Es ist möglich, zwischen den vorhandenen geeigneten Tabakmischungen solche Mischungen zu wählen, die eine große Anzahl von Differentialen in Nikotingehalt und Dichte gewährleisten. Die Dichte wird auch durch die Auswahl der Positionierung der ersten Tabakmischung im Feuerende- oder Filterende-Segment beeinflußt, da die volumetrische Zufuhr, die mit dem Gebrauch der Kettenumlenkrolle verbunden ist, die Dichte dieses Segments im Vergleich mit der Zufuhr bei Gewichtssteuerung zu vergrößern versucht.

Obwohl auch andere Anlagen für das Herstellen von Mehrsegmentzigaretten patentiert wurden, wird der Gebrauch der Wahle-Anlage bevorzugt, da sich diese Anlage in der Praxis am besten bewährt hat. Zu anderen Patentanmeldungen, in denen auch Anlagen für das Herstellen solcher Zigaretten beschrieben wurden, gehören die Anmeldungen von Naylor, US-Patent Nr.3.889.171 sowie von Hopkins, US-Patent Nr. 1.721.117. Sollten sich diese Anlagen auch als geeignet erweisen, könnte die segmentierte Zigarette nach der vorliegenden Erfindung auch auf diesen Anlagen produziert werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Anwendungsform beinhaltet zwei überraschende Erkenntnisse. Erstens, wenn das Filterende-Segment 14 eine größere Dichte besitzt als das Feuerende-Segment 12, entsteht eine Modifikation der Nikotinstärke ohne Nikotingehalt-Differential. Zweitens, wenn diese zwei Faktoren kombiniert werden, d.h., wenn die Feuerendemischung sowohl einen höheren Nikotingehalt als auch eine kleinere Dichte als das Filterende-Segment aufweist, verursacht der synergistische Effekt eine Änderung der Nikotingehaltkurve.

Die Filterzigarette 10 in Fig. 1 verkörpert die vorliegende Erfindung. Wie bereits beschrieben, besitzt diese Filterzigarette 10 zwei Segmente: das Feuerende-Segment 12 und das Filterende-Segment 14. Das Feuerende-Segment 12 hat einen höheren Nikotingehalt und eine kleinere Dichte als das Filterende-Segment 14. Die beschriebene Wahle-Anlage wurde für das Positionieren der ersten Tabakmischung, diese Mischung, die von der Kettenumlenkrolle zugeführt wird, in dem Filterende-Segment 14 eingestellt.

Die Dichte über dem gesamten Segment ist in beiden Segmenten im wesentlichen gleichmäßig. Die Grenze zwischen den beiden Segmenten ist relativ markant. Auf diese Weise wird ein rascher Übergang von einer Tabaksorte zur anderen gewährleistet. Für die Kontrolle des Verschüttens des Tabaks können bekannte „Dichtende" Anlagen eingesetzt werden. Für einen solchen Anwendungsfall muß klargestellt werden, daß sich der Begriff „wesentlich gleichmäßige Dichte" auf den Teil des Segments außer den „Dichtenden" bezieht, also über das gesamte Segment. Es können auch andere bekannte Entwicklungskriterien, wie z. B. Auswahl eines geeigneten Filters, Papiers usw. bei der Entwicklung der Zigarette beachtet werden. Für die Herstellung der dargestellten Anwendungsform der Zigarette wird vorzugsweise Zellulosenazetatfilter und 'Flachsbasepapier verwendet.

Das Verhältnis zwischen der Größe des Feuerende-Segments 12 und des Filterende-Segments 14 ist ein wichtiges Merkmal des Produkts. Es können Segmente verschiedener Größe, z. B. durch Veränderung der Dimensionierung der Taschen der Kettenumlenkrolle der Wahle-Anlage, erzeugt werden. Für den Produktionsverlauf ist es natürlich günstig, wenn jedes Segment 50% der Länge der Tabakstange einnimmt. Für die beste Geschmackempfindung kann es jedoch notwendig sein, dieses Verhältnis etwas zu ändern. Wird eine konventionelle ,_;Dichtende"-Aniage gebraucht, muß das kleinere Segment mindestens 30% der Länge der Tabakstange aufweisen, um ein gleichmäßiges Segment außer dem „Dichtende" zu sichern. Vorzugsweise soll das Feuerende-Segment 12 ungefähr 40% der Länge der Tabakstange und das Filterende-Segment 14 ungefähr 60% der Gesamtlänge aufweisen.

Die Tabakmischungen für jedes Segment sollten vor allem mit Hinsicht auf Nikotingehalt und Dichte ausgewählt werden. Bekanntlich ist bei den Rauchern auch der Geschmack ein Faktor bei der Auswahl ihrer Erzeugnisse. In dem Feuerende-Segment 12 soll vorzugsweise eine Tabakmischung verwendet werden, die eine wesentliche Menge von aufgeblasenem, heißluftgetrocknetem Tabak beinhaltet. In dem Filterende-Segment 14 sollte eine Mischung mit einer wesentlichen Menge von Türkischem Tabak enthalten sein. Beide Mischungen sollen mit üblichen, in der Art bekannten Zigaretten-Tabakmischungen gemischt werden. Schutzstoffe und Zutaten können in Übereinstimmung mit der üblichen Produktionspraxis zugegeben werden. Vorzugsweise sollen Dichtedifferentiale im Bereich von 20% bi-s 40%, und Nikotindifferentiale zwischen 0% bis 21 %, vorzugsweise 19%, liegen. Eine andere Anwendungsform, weiter als Anwendungsform 2 bezeichnet, beinhaltet ein Dichtedifferential von 24% und ein Nikotindifferential von 4%. Bei Anwendung der Normalmeßtechnik — die „FTC'-Methode, bei der die gesamte Menge von Teer- udn Nikotingehalt in der Zigarette gemessen wird — ergeben diese Produkte entsprechend 10,0mg und 12,3mg Teer und 0,78 und 0,98mg Nikotin.

Die Daten in den als Zeichnung beigefügten Tabellen veranschaulichen die Anwendung und Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung. Um die Wirkung der Differentiale des Nikotingehalts und der Dichte zu isolieren und zu untersuchen, war es notwendig, eine Serie von speziellen Prüfprodukten zu entwickeln. Bei diesen Produkten wurden solche Tabakmischungen verwendet, die einen geeigneten Bereich von Dichte- und Nikotingehalt-Differentialen ermöglichen. Die Tabelle I beinhaltet eine Zusammenstellung derTabaksorten, die in den Prüfprodukten bzw. Prüfzigaretten verwendet wurden. Zwecks Übersichtlichkeit und Gleichmäßigkeit wurden mehr reine Tabaksorten und keine Tabakmischungen gewählt. Aus demselben Grunde wurden . keine Schutzstoffe und andere Zutaten zugegeben. Die „Dichtende"-Technik wurde nicht angewandt. Es wurden zwei Sorten von Tabak mit kleiner Dichte verwendet, die eine mit hohem Nikotingehalt, die andere mit niedrigem Nikotingehalt. Beide Sorten bestanden aus aufgeblasenem, heißluftgetrocknetem Tabak, und sie waren dem Nikotingehalt entsprechend ausgewählt. Als Tabak mit großer Dichte und niedrigem Nikotingehalt wurde türkischer Tabak verwendet. Zusätzlich wurde auch konventioneller Zigarettentabak für Vergleichszwecke gewählt.

Diese Tabaksorten wurden als Mischungen für zwölf Zigaretten verwendet (s. Tabelle II). Es ist zu beachten, daß der für jeden Tabak erwähnte Prozentsatz den volumetrischen Prozentsatz und nicht den Gewichtsprozentsatz beinhaltet, obwohl in der Art das Gewicht die übliche Basis für die Mischungen darstellt. Verschiedene Mengen von Tabaksorten wurden für Herstellung der Feuerende-und Filterende-Segmente verwendet. Aus diesen Mischungen wurden auf der speziell für diese Produkte eingestellten Wahle-Anlage Zigaretten der Typen Abis J erzeugt. Um eine zusätzliche Verschiedenheit der Daten zu gewährleisten, wurden die Typen Abis E der Zigaretten mit einer Tasche in dem Feuerende-Segment und die Typen F bis J mit einer Tasche im Filterende-Segment produziert. Die Zigaretten der Typen Kund L waren Vergleichsprodukte, die mit Hilfe der konventionellen Technik der Zigarettenproduktion hergestellt wurden. Die Tabakmischung in der Zigarette Typ K war eine Zusammensetzung aus drei ausgewählten Tabaksorten. Die Zigarette vom Typ L beinhaltete eine reine konventionelle Zigarettenmischung.

Tabelle I Für Prüfzigaretten verwendeter Tabak.

LDHN: Kleine Dichte, hoher Nikotingehalt (Low Density, High Nicotine) LDHN

100% aufgeblasener, heißluftgetrockneter Tabak

LDLN: Kleine Dichte, niedriger Nikotingehalt (Low Density, Low Nicotine) LDLN

100% aufgeblasener, heißluftgetrockneter Tabak

HDLN: Große Dichte, niedriger Nikotingehalt (High Density, Low Nicotine) HDLN

100%TürkischerTabak

C: Übliche Zigarettenmischung (Conventional Blend).

Tabelle II	Feuerende	Tabakmischung
	100% LDHN	Filterende
	75% LDHN	100% HDLN
A	25% HDLN	25% LDLN
B	50% LDHN	75% HDLN
	50% HDLN	50% LDLN
C	75% LDLN	50% HDLN
	25% HDLN	25% LDHN
D	100% LDLN	75% HDLN
	100% LDHN	100% HDLN
E	75% LDHN	100% HDLN
F	25% HDLN	25% LDLN
G	50% LDHN	75% HDLN
	50% HDLN	50% LDLN
H	75% LDLN	50% HDLN
	25% HDLN	25% LDHN
I	100% LDLN	75% HDLN
	50% HDLN,	100% HDLN
J		25% LDHN, 25% LDLN
K		C
L

Anmerkungen zu Tabelle II:

1 Differentiale werden nach der Gleichung

Filter— Feuer Feuer

= Diff.

Tasche

Feuer Feuer

Feuer Filter Filter

Filter Filter

Filter

Keine⁵

Dichte²

+ 105,1 +40,8

+7,4 +48,6

+ 108,6

+ 110,6

+67,8

+30,2 +45,3

+ 133,4 + 11,5 + 15,3

Differentiale¹	Nikotin/Dichte⁴
Nikotin³	-37,4
-69,5	-32,0
-51,7	-34,2
-38,8	+71,6
15,9	+58,9
-23,9	-33,6
-68,6	-27,4
-56,8	-8,6
-29,8	+61,1
+ 10,9	+82,8
-21,8	+9,2
-2,2	+ 13,9
-1,1

berechnet. Positives Differential bedeutet also einen höheren Wert am Filterende und umgekehrt.

2 Segmentdichte in Prozenten (mg/cm³) des Tabaks.

Differential des prozentualen Nikotingehalts (%von Nikotin im Tabak).

Konzentration von Nikotin im Tabak in Prozent (mg von Nikotin/cm³ des Tabaks).

5 Nicht-segmentierte Zigaretten.

Tabelle III	Gewicht	Feuerende	Dichte	Nikotin	Nikotin Nikotin	Gewicht	Dichte	Filterende	Nikotin	Nikotin
	d.Segm.	d.Segm.	Gehalt	Gewicht Konzentr.	d.Segm.	d.Segm.	Nikotin	Gewicht	Konzentr.
	(g)	(g/cm³)	(%) ·	(mg) (mg/cm³)	(g)	(g/cm³)	Gehalt	(mg)	(mg/cm³)
	0,2174	0,1334	3,32	7,20 5,14	0,4448	0,3188	(%)	4,49	3,22
Gewichts-, Dichte- und Nikotingehaltdaten	0,2787	0,1982	2,05	5,71 4,06	0,3906	0,2790	1,01	3,87	2,76
(Mittelwerte bei N = 150)	0,3222	0,2286	1,65	5,32 3,77	0,3443	0,2455	0,99	3,48	2,48
	0,2710	0,1940	1,07	2,90 2,08	0,4025	0,2882	1,01	4,99	3,57
	0,2157	0,1543	1,17	2,52 1,80	0,4499	0,3210	1,24	4,00	2,06
	0,2234	0,1610	3,25	7,32 5,26	0,4765	0,3408	0,89	4,86	3,48
	0,2345	0,1822	2,6	6,00 4,30	0,4290	0,3058	1,02	4,38	3,12
A	0,2933	0,2093	1,61	4,72 3,37	0,3823	0,2723	1,02	4,32	3,08
B	0,2917	0,2082	1,10	3,21 2,29	0,4270	0,3025	1,13	5,21	3,69
C	0,2035	0,1466	1,19	2,42 1,74	0,4800	0,3422	1,21	4,46	3,18
D	0,3060	0,2204	1,39	4,25 3,06	0,3414	0,2458	0,93	4,64	3,34
E	0,3100	0,2203	1,76	5,46 3,88	0,3567	0,2540	1,36	6,21	4,42
F		Gesamte Zigarette					1,74
G	Gesamter Nikotin			Mittelwert d. Nikotin
H	Gewicht			Konzentr.
I	(mg)			(mg/cm³)
J	11,69			4,18
K	9,58		3,41
L	8,8		3,13
	7,89		2,82
	6,52		2,33
	12,10		4,37

Gesamte Zigarette

Gesamter Nikotin Mittelwert d. Nikotin

Gewicht Konzentr.

(mg) (mg/cm³)

10,38 3,71

9,04 3,22

8,42 2,99

6.88 2,46

8.89 3,22 11,67 4,15

Es wurden sowohl physikalische und chemische Eigenschaften dieser Produkte als auch ihre Raucheigenschaften geprüft. Es wurden ungefähr 8000 bis 10000 Zigaretten jedes der zwölf Typen produziert. Dabei wurden 150 Zigaretten von jedem Typ für eine ausführliche Analyse ihrer Bestandteile stichprobenweise ausgewählt. Die Tabelle III stellt die Gewichts-, Dichte- und Nikotingehalts-Daten für jeden Typ dar. Die Daten in Tabelle Il stellen die Mittelwerte der Dichte- und Nikotingehalt-Differentiale fürjedenTypdar. Es ist zu bemerken, daß die bei den Prüfungen angewandte Meßtechnik eine positive Zahl ergibt, wenn der größere Wert in dem Filterende-Segment erscheint und eine negative Zahl, wenn der größere Wert in dem Feuerende-Segment erscheint. Es ist auch wichtig, den Unterschied zwischen den Daten in den Spalten „Nikotingehalt" und „Nikotin/Dichte" richtig zu verstehen. Die erste Sparte stellt den Unterschied zwischen dem Nikotingehalt in jedem der Segmente (im Gewichtsprozentsatz) dar, die zweite Spalte stellt den Unterschied in der Nikotinkonzentration dar, die sowohl die Dichte des Segments als auch die Nikotinmenge berücksichtigt. In der erstgenannten Spalte wird also die Größe des Nikotindifferentials dargestellt, die zweite genannte Spalte kann als diagnostisches Instrument dienen. Wenn das Dichtedifferential für die Hauptwirkung verantwortlich ist, wird die Zahl hoch-positiv sein (>+70); wenn das Nikotingehalt-Differential eine größere Wirkung hat, wird die Zahl hoch-negativ (<—40). Sind die beiden Wirkungen voneinander abhängig, kann die Zahl positiv oder negativ sein, sie wird aber immer im Bereich von +70 bis -40 liegen. Nur wenige Werte der Daten in der Spalte „Nikotingehalt" sind nahe Null, da der Prozentsatz des Nikotingehalts im Tabak eine relativ niedrige Zahl ist (siehe Tabelle III). Es ist bemerkenswert, daß ein Differential auch in den mit Hilfe der konventionellen Technik erzeugten, nicht-segmentierten Produkten erseheint. Wie die Daten für die Zigaretten K und L beweisen, ermittelt die Einrichtung für die Gewichtskontrolle der Tabakstange keine genau gleichmäßige Dichte entlang der Tabakstange. Den Grund dafür bilden die Fließeigenschaften des geschnittenen Tabaks. Die Dichte kann um ±10 bis 20% von einer Tabakstange zur nächsten variieren.

Tabelle IV Zug Nr. ¹ Nikotin (mg/Zug) ²D

A 1 0,145 0,004

2 0,214 0,008

3 0,222 0,008

4 0,184 0,007

5 0,148 0,002

6 0,131 0,007

7 0,119 0,004

8 0,115 0,001

9 0,106 0,001

Mittelwert D = 0,005

B 1 0,086 0,010

2 ' 0,139 0,001

3 0,162 0,005

4 0,160 0,003

5 0,149 0,002

6 0,133 0,003

7 0,124 0,002

8 0,127 0,004

9 0,123 0,005

Mittelwert D = 0,004

C 1 0,074 0,006

2 0,097 0,007

3 0,117 0,002

4 0,123 0,000

5 0,121 0,001

6 0,121 0,004

7 0,123 0,004

8 0,119 0,002

9 0,132 0,008

Tabelle IV (Fortsetzung) Zug Nr. ¹ Nikotin (mg/Zug) ²D

D 1 ' 0,044 0,004

2 0,071 0,002

3 0,084 0,004

4 0,092 0,000

5 0,111 0,001

6 0,116 0,003

7 0,124 0,006

8 0,129 0,003

9 0,130 0,002

Mittelwert D = 0,003

E 1 0,052 0,001

2 · 0,076 0,007

3 0,086 0,000

4 0,085 0,001

5 0,083 0,004

6 0,086 0,005

7 0,085 0,002

8 0,092 . 0,001

9 0,077 0,001

Mittelwert D = 0,002

F 1 0,094 0,008

2 . 0,221 0,008

3 0,250 0,007

4 0,212 0,003

5 0,148 0,006

6 0,122 0,003

7 0,115 0,005

8 0,110 0,003

9 0,100 0,002

Mittelwert D = 0,01

G 1 0,097 0,008

2 0,149 0,001

3 0,173 0,004

4 0,180 0,007

5 0,166 0,009

6 0,142 0,001

7 0,126 0,004

8 0,126 0,006

9 0,120 0,001

Mittelwert D = 0,004

H 1 0,084 0,003

2 0,ίΐ6 0,004

3 0,131 0,005

4 0,138 0,002

5 0,139 0,000

6 0,126 0,000

7 0,120 0,001

8 0,123 0,000

9 0,128 0,010

Mittelwert D = 0,003

1 0,045 0,000

2 0,065 0,002

3 0,074 0,005

4 0,083 0,007

5 0,097 0,004

6 0,108 0,006

7 0,111 0,001

8 0,119 0,001

9 0,102 0,000

Mittelwert D = 0,003

J 1 0,048 0,007

2 0,075 0,003

3 0,087 0,001

4 0,085 0,003

5 0,078 0,000

6 0,076 0,004

7 0,077 0,001

8 0,075 0,001

9 0,065 0,002

Tabelle IV (Fortsetzung) Zug Nr.

K 1

2 3 4 5 6 7 8 9

L 1

2 3 4 5 6 7 8

¹ Nikotin (mg/Zug)

0,066 0,089 0,105 0,115 0,122 0,130 0,142 0,152 0,148

0,082 0,118 0,129 0,136 0,143 0,153 0,156 0,144

²D

0,002 0,003 0,001 0,006 0,003 0,006 0,005 0,001 0,001

Mittelwert D = 0,003 0,009 0,002 0,004 0,002 0,010 0,002 0,008 0,004

Mittelwert D = 0,005

Anmerkungen zu Tabelle IV:

1 Mittelwert aus zwei identischen Serien, jede bestehend aus 40 Zigaretten.

2 Unterschied zwischen zwei identischen Serien (für Nikotin ist ein Unterschied, der größer als 0,10 ist, als „bedeutend" betrachtet, obwohl das im statistischen Sinn nicht zutrifft).

Achtzig stichprobenweise ausgewählte Prüfprodukte wurden dann auf konventionellen Raucheinrichtungen unter Anwendung bekannter Technik geraucht. Der bei jedem Zug erhaltene Rauch wurde einer chemischen Analyse unterzogen. Die Fig.2 bis 5 stellen die resultierenden Daten der Zug-nach-Zug-Analysen des Nikotingehalts im Rauch bei jedem Zug dar, und in Tabelle IV wurden numerische Ergebnisse für die Wiederholungen der Prüfungen zusammengestellt.

Die Fig. 2 stellt die Zug-nach-Zug-Nikotingehaltkurve für eine konventionelle Zigarette, Prüf produkt Typ L, dar. Üblicherweise ist der Verlauf dieser Kurve geradlinig und nach oben gerichtet. Der Raucher empfindet also einen stärkeren Nikotingehalt bei jedem Zug. Das verursacht das Gefühl der zunehmenden „Herbheit" der Zigarette im Verlaufe des Rauchens. Wie bereits erwähnt wurde, wird durch die vorliegende Erfindung dieses Gefühl beseitigt infolge der Modifikation der Stärke. Wie in Fig. 3 gezeigt, ergibt die spezielle Tabakmischung, die für diese Prüfung ausgewählt war, genau die gleichen Ergebnisse wie eine konventionelle Mischung, wenn sie als herkömmliches Produkt erzeugt wurde. Die Zug-nach-Zug-Nikotingehaltkurve ist auch in diesem Fall geradlinig und nach oben gerichtet.

Die Fig. 4 und 5 stellen die Zug-nach-Zug-Nikotingehaltkurven für zehn Typen segmentierter Zigaretten dar. Die Kurvenfamilie für fünf Produkte mit der Tasche am Feuerende wurde in Fig. 4 dargestellt, und die Kurven für Produkte mit der Tasche am Filterende in Fig.5.

Drei Schlüsse können aus diesen Daten entnommen werden.

Erstens, die frühere Art war in der Identifizierung der Wirkung eines Nikotingehalt-Differentials richtig. Die Kurve C in Fig. 4 stellt das Ergebnisfür ein Produkt dar, das im Feuerende einen hohen und im Filterende einen niedrigen Nikotingehalt hat, und dessen Dichte im Grunde genommen gleichmäßig ist (das Dichtedifferential zwischen den zwei Segmenten liegt im Bereich der Kontrollgrenzen einer konventionellen Anlage). Beim Vergleich dieser Kurve mit der Kurve für eine identische Tabakmischung in Fig. 3 ergibt sich, daß die Nikotinstärke bei drei ersten Zügen größer wird und bei den nächsten Zügen relativ gleich bleibt. Nach dem Empfinden eines Rauchers würde sich dieses Produkt bei den ersten Zügen wie eine konventionelle Zigarette benehmen, nachher würde es jedoch keine zunehmende „Herbheit" aufweisen.

Zweitens, die Daten weisen ein überraschendes Ergebnis auf: die Dichte für sich allein betrachtet ergibt auch eine Modifikation der Nikotinstärke. Die Kurve J in Fig. 5 stellt die Ergebnisse für ein Produkt dar, das einen im Grunde genommen gleichmäßigen Nikotingehalt besitzt, jedoch eine-größere Dichte im Filterende-als im Feuerende-Segment aufweist. Der hohe positive Wert Nikotin/Dichte zeigt, daß die Wirkung der Dichte dieses Ergebnis verursacht. Beim Vergleich dieser Kurve mit den in Fig. 3 dargestellten Ergebnissen ist offensichtlich, daß die Nikotinkonzentration bei den ersten Zügen nach oben gerichtet ist, und beim Rauchen der zweiten Hälfte der Zigarette bleibt die Kurve flach. Das Dichtedifferential ermöglicht unerwartet die Herstellung einer Zigarette, für die das Problem der wachsenden „Herbheit" am Zigarettenende vermieden wird.

Drittens, die Verbindung des Dichte- und Nikotindifferentials ermöglicht eine radikale Änderung der Nikotinstärkekurve einer Zigarette. Den besten Beweis dieser Wirkung geben die Kurven A und Fin Fig. 4 und 5. Beide Produkttypen haben ein Filterende-Segment, das um 100% dichter ist als das Feuerende-Segment, und beide haben einen bedeutend größeren Nikotingehalt im Feuerende-Segment. Nach diesen Kurven ist die Nikotinstärke bei den ersten drei Zügen sehr hoch, was die Empfindung einer „starken" Zigarette verursacht. Nachher fällt jedoch die Nikotinstärke hinab und erreicht rasch Ebenen, die der Ebene des ersten Zugs gleich sind, oder sogar niedriger liegen.

Ein entgegengesetztes Extrem stellen die Kurven D und I dar: die Dichtedifferentiale sind hier eine Rolle, das Nikotindifferential wirkt jedoch entgegengesetzt, da das Filterende eine höhere Nikotinkonzentration als das Feuerende aufweist. In diesem Fall löschen sich die beiden Wirkungen gegenseitig aus und ergeben ein Produkt, dessen Nikotinstärke der des Mischungstypes in Fig.3 beinahe gleich ist.

Eine weitere Erläuterung der Bedeutung des Dichtedifferentials nach der vorliegenden Erfindung gibt der Vergleich der Kurven A mit B und F mit G. Für alle diese Produkttypen variiert das Nikotingehalt-Differential von sehr hohen Werten (Produkte A und F) zu mittleren Werten (Produkte B und G). Beim Anwachsen des Dichtedifferentials ändert sich jedoch die Kurvenmodifikation (siehe Kurven A und F).

Zusammenfassend zeigen diese Daten einen Weg zu bemerkenswert unterschiedlichen Zigaretten mit anderen Merkmalen, als diese, die heutzutage auf dem Markt zu kaufen sind. Die Beherrschung der Wirkung des Dichtedifferentials auf den Verlauf der Zigarettenstärke und der synergistischen Wirkung der Verbindung dieses Faktors mit dem Nikotingehalt-Differential ermöglicht den Einsatz von bekannter Technik bei der Verarbeitung, der Mischung und Zigarettengestaltung sowie beim Entwurf von Produkten, die dem Konsumenten mehr Rauchgenuß garantieren.

Die scheinbar niedrigste Ebene des Dichtedifferentials, die für das Gewährleisten der erforderlichen Modifikation des Rauchcharakteristikums notwendig ist, liegt unmittelbar über den üblichen Dichtedifferentialen, die eine Gewichtkontroll-Einrichtung der Zigaretten-Produktionsanlage passiert. Diese Einrichtung steuert dasTabakgewicht—und daher auch die Dichte — im Bereich von ±10 bis 20%. Deswegen zeigt Kurve H eine bestimmte Modifikation des Rauchcharakteristikums, obwohl das Dichtedifferential relativ niedrig ist. Der Vergleich der Kurven A, B und C zeigt, daß die Modifikation beim Vergrößern des Dichtedifferentials eindeutiger wird.

Die Fig. 6 und 7 stellen die Nikotinstärke je Zug für die bereits erwähnten Anwendungsformen 1 und 2 dar. Beim Vergleich dieser Kurven für eine konventionelle Zigarette nach Fig. 2 wird klar, daß die vorliegende Erfindung die nach den Prüfdaten vorgesehenen Ergebnisse gewährleistet Die Nikotinstärke steigt rasch bei den ersten Zügen und bleibt für den restlichen Teil der Zigarette im wesentlichen gleich. Der Raucher wird also die Zigarette als verhältnismäßig „stark" bei den ersten Züge, jedoch nicht als „herb" bei den letzten Zügen empfinden.

Die Möglichkeit der Erzeugung von segmentierten Zigaretten mit nur einer Tabakmischung ist ein weiteres wichtiges Ergebnis der vorliegenden Erfindung. Bis jetzt wurde nach den bisherigen Erkenntnissen immer gesagt, daß segmentierte Zigaretten mindestens zwei verschiedene Tabakmischungen zum Gewährleisten eines bestimmten Effekts benötigen. Die vorliegende Erfindung zeigt jedoch, daß das Dichtedifferential allein die erforderliche Modifikation des Rauchcharakteristikums verursacht. Man kann daher die gleiche Tabakmischung in jedes der Segmente legen, um eine segmentierte Einmischungzigarette zu erzeugen. Diese Erkenntnis steht natürlich den bisherigen Lehren vollkommen entgegen.

Die vorliegende Erfindung kann natürlich bei der Produktion von verschiedenen Produkten angewandt werden. Es könnte z. B. ein Tabakersatz entweder als Bestandteil der Mischung oder in reiner Form für eines oder beide der Segmente gebraucht werden. Das Produkt kann mit oder ohne Filter erzeugt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch, wie bereits erwähnt, die Produktion von Zigaretten mit oder ohne Filter. Es können sowohl zwei verschiedene Mischungen als auch nur eine Mischung für die Herstellung von Zigaretten benutzt werden. Die dargestellte Anwendungsform ist die beste derzeitig bekannte Weise für das Umsetzen der vorliegenden Erfindung in die Praxis. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Varianten.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Segmentiert« Zigarette mit einem Feuerende und einem Filterende, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Feuerende und dem Filterende zwei Segmete angeordnet sind, wobei sich das erste Segment am Feuerende der Zigarette befindet und eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte radial und längs der Segmentachse aufweist, und das zweite Segment eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte radial und längs der Segmentachse besitzt und welches zwischen dem ersten Segment und dem Filterende der Zigarette angeordnet ist und eine Länge von mindestens 30% der gesamten Länge des rauchbaren Teils aufweist und eine um mindestens 20% größere Dichte als die Dichte des ersten Segments besitzt.
2. Segmentierte Zigarette nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment eine mindestens um 30% größere Dichte als das erste Segment besitzt.
3. Segmentierte Zigarette nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment eine mindestens um 50% größere Dichte als das erste Segment besitzt. "~~
4. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment und das zweite Segment aus derselben Tabakmischung bestehen.
5. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment und das zweite Segment aus verschiedenen Tabakmischungen bestehen.
6. Segmentierte Zigarette nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment und das zweite Segment ungefähr gleiche Längen aufweisen.
7. Segmentierte Zigarette nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment ungefähr 60% der Länge des rauchbaren Teils der Zigarette entspricht.
8. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß zumindest eines der Segmente einen Tabakersatz enthält.
9. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment einen Nikotingehalt besitzt, der höher ist als der Nikotingehalt des zweiten Segments.
10. Segmentierte Zigarette nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment eine mindestens um 30% größere Dichte aufweist als das erste Segment.
11. Segmentierte Zigarette nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment eine mindestens um 50% größere Dichte aufweist als das genannte erste Segment.
12. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 9 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment und das zweite Segment aus derselben Tabakmischung bestehen.
13. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 9 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment und das zweite Segment aus verschiedenen Tabakmischungen bestehen.
14. Segmentierte Zigarette nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Segment und das zweite Segment ungefähr die gleiche Länge besitzen.
15. Segmentierte Zigarette nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment ungefähr 60% des rauchbaren Teils der Zigarette entspricht.
16. Segmentierte Zigarette nach den Punkten 9 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß zumindestens eines der zwei Segmente einen Tabakersatz enthält.
17. Verfahren zur Herstellung einer segmentierten Zigarette nach den Punkten 1 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß ein erstes Tabaksegment ausgewählt wird und ein zweites Tabaksegment mit einer mindestens um 20% größeren Dichte gegenüber dem ersten Segment ausgewählt wird, eine Tabakstange aus dem ersten Segment und dem zweiten Segment geformt wird, wobei das erste Segment mindestens 30% der gesamten Länge der Tabakstange einnimmt und sich an dem Feuerende der Tabakstange befindet und sich das zweite Segment zwischen dem ersten Segment und dem Filterende der Zigarette oder Tabakstange befindet.
18. Verfahren nach Punkt 17, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Segment eine mindestens um 30% größere Dichte als das erste Segment aufweist.