DD298202A5 - Rauchartikel mit verbessertem mittel zur zufuehrung von aromastoffen - Google Patents

Rauchartikel mit verbessertem mittel zur zufuehrung von aromastoffen Download PDF

Info

Publication number
DD298202A5
DD298202A5 DD89328571A DD32857189A DD298202A5 DD 298202 A5 DD298202 A5 DD 298202A5 DD 89328571 A DD89328571 A DD 89328571A DD 32857189 A DD32857189 A DD 32857189A DD 298202 A5 DD298202 A5 DD 298202A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
smoking article
article according
fuel element
aerosol
layer material
Prior art date
Application number
DD89328571A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas A Perfetti
Gary W Worrell
Original Assignee
�K@�K@��������@�������@�������k��
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by �K@�K@��������@�������@�������k�� filed Critical �K@�K@��������@�������@�������k��
Publication of DD298202A5 publication Critical patent/DD298202A5/de

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A24B15/165Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes comprising as heat source a carbon fuel or an oxidized or thermally degraded carbonaceous fuel, e.g. carbohydrates, cellulosic material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/24Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by extraction; Tobacco extracts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F42/00Simulated smoking devices other than electrically operated; Component parts thereof; Manufacture or testing thereof
    • A24F42/80Manufacture

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft allgemein einen Rauchartikel mit einem Brennstoffelement, einem koerperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel, einem Mundstueck und verbessertem Mittel fuer die Zufuehrung von einem oder mehreren Aromastoffen zum Anwender bestehend aus einem kohlehaltigen Schichtmaterial in einem nichtbrennenden Teil des Rauchartikels, der einen oder mehrere Aromastoffe traegt oder anderweitig enthaelt. Die Erfindung betrifft im besonderen ein kohlehaltiges Tabakblatt, das als mindestens ein Abschnitt des Mundstuecks solcher Artikel angewendet wird und Aromastoffe, insbesondere hochfluechtige Aromastoffe wie Menthol, enthaelt. Fig. 1{Rauchartikel; Brennstoffelement; Aerosol; Mundstueck; kohlehaltiges Schichtmaterial; Aromastoffe; Menthol}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen
Die Erfindung betrifft Rauchartikel, die im allgemeinen ein Brennstoffelement, ein körperlich getrenntes Aerosol erzeugendes Mittel und ein gesondertes Mundstück haben und über ein verbessertes Mittel für die Zuführung von einem oder mehreren flüchtigen Aromastoffen zum Anwender verfugen, das aus einem kohlehaltigen Schichtmaterial in einem nichtbrennenden Abschnitt des Rauchartikels besteht, der einen oder mehrere Aromastoffe trägt oder anderweitig enthält. In der hier angewendeten Bedeutung beinhaltet der Begriff „Rauehnrti' si" Zigaretten, Zigarren, Pfeifen und andere Rauchartikel, die ein Aerosol wie Rauch erzeugen. Die Erfindung betrifft im besonderen vorzugsweise ein kohlehaltiges Schichtmaterial, das vorzugsweise Tabak enthält, wobei das Schichtmaterial ah mindestens ein Teil des Mundstücks solcher Artikel angewendet wird und Aromastoffe, insbesondere hocl.ilüchtige Aromastoff«) wie Menthol, trägt.
Zigaretten, Zigarren und Pfeifen sind die beliebtesten Formen von Rauchartikeln. Im Laufe der Jahre sind viele Raucherzeugnisse und Rauchartikel als Verbesserungen oder als Alternativen für diese beliebten Formen von Rauchartikeln, insbesondere den Zigaretten, vorgeschlagen worden.
Viele haben zum Beispiel Tabakersatzstoffe vorgeschlagen. Siehe beispielsweise das US-Patent Nr. 4.079.742 von Rainer et al.
Zwei derartige Stoffe, und zwar Cytrel und NSM, wurden in den 70er Jahren in Europa als Teilersatzstoffe für Tabak eingeführt, sind jedoch langfristig im Handel ohne Erfolg geblieben. Viele andere haben Rauchartikel, insbesondere Zigarettenrauchartikel vorgeschlagen, die auf der Erzeugung von einem Aerosol oder Dampf basieren. Siehe beispielsweise ti is in dem US-Patent 4.714.082 von Banerjee et al. zitierte Hintergrundstechnik.
Soweit den Erfindern bekannt ist, hat keiner der vorgenannten Rauchartikel jemals einen beachtlichen kommerziellen Erfolg erfahren und keine ist je in großem Umfang auf den Markt gebracht worden. Das Fehlen solcher Rauchartikel auf dem Markt wird einer Vielzahl von Gründen zugeschrieben, zu denen eine ungenügende Aerosolerzeugung sowohl am Anfang als auch über die Lebensdauer des Produkts, schlechter Geschmack, Geschmacksabweichungen infolge des thermischen Abbaus des Rauchbildners und/oder der Geschmacksstoffe, das Vorhandensein von erheblichen Mengen Pyrolyseprodukte und Seitenstromrauch sowie ein unansehnliches Aussehen gehören.
Es gibt also trotz jahrzehntelangem Interesse und Bemühungen noch keinen Rauchartikel auf dem Markt, der die Vorteile und angenehmen Seiten des Rauchens bietet, ohne daß wesentliche Mengen an Produkten der unvollständigen Verbrennung und Pyrolyse abgegeben werden.
Kürzlich sind jedoch in den Europäischen Patentanmeldungen Nr. 0174645 und 0212234 sowie dem US-Patent Nr. 4.714.082, das an R. J. Reynolds Tobacco Co. übertragen ist, Rauchartikel, insbesondere Zigarettenrauchartikel, beschrieben worden, die die Vorteile und den Genuß des Rauchens bieten können, ohne daß Tabak verbrannt wird oder beträchtliche Mengen an Produkten der unvollständigen Verbrennung oder Pyrolyse abgegeben werden. Das verbesserte Mittel zur Aromastoffzuführung dieser Erfindung ist für die Anwendung mit solchen Artikeln besonders geeignet.
Mentholisierte Rauchartikel nehmen einen beträchtlichen Anteil des gesamten Marktes ein. Es sind in der Tat nahezu ein Drittel aller hergestellten Zigaretten in einem bestimmten Grad mentholisiert. Eines der größeren Probleme mit Menthol und anderen für Rauchartikel angewendeten flüchtigen und halbflüchtigen Aromastoffe besteht jedoch darin, daß die Aromastoffe gewöhnlich zu anderen Komponenten des Artikels hinwandern. Dieses Wandern ist in der Literatur gut dokumentiert. Siehe beispielsweise Brozinski, M., et al., Beiträge zur Tabakforschung International 6,124-130 (1972); Curran, J.G., Tobacco Science 16,40-42 (1972); und ReihLT.F. et al., Tobacco Science 17,10-11 (1973).
In Zigaretten kommt es zur Wanderung, ob die Aromastoffe nun im Tabak, im Filter, in dem Hüllmaterial oder auf dem Verpackungsmaterial (z. B. mentholisierte Folie) eingebaut sino. Das Endergebnis ist bei all diesen Anwendungen ähnlich.
Während der Lagerung ergibt sich ein Gleichgewicht des Aromastoffs, wobei der Aromastoff durch den gesamten Rauchartikel und die dazugehörige Verpackung wandert. Der Grad der Wanderung hängt unter anderem von dem Dampfdruck des Aromastoffs, seiner Löslichkeit in den verschiedenen Komponenten des Artikels, den Umweltbedingungen einschließlich der Temperatur und der relativen Feuchte, der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Wandern der verschiedenen Stoffe (z. B. Tabak, Deckblatt, Filtermaterial, Leim usw.) ab.
Es sind eine Reihe von Versuchen zur Lösung migrationsbezogener Probleme gemacht worden, die jedoch nur begrenzt erfolgreich waren. So sind zum Beispiel verschiedene Chemikalien wie chemisch gebundene nichtflüchtige Stoffe (z. B. Beta-Cyclodextrinmentholkomplexe, Glucoside von Menthol, Mentholamide, Ester usw.) zur Reduzierung des Wanderns eingesetzt worden.
Siehe beispielsweise US-Patente 3.426.011 von Parmerter et al. und 3.344.796 von Yamaji et al. Alle diese Verbindungen finden aufgrund der Kosten und des schlechten Geschmacks des abgegebenen Rauchs im allgemeinen nur begrenzte Anwendung.
Von anderen ist die Anwendung sogenannter mikrogekapselter Aromastoffe an verschiedenen Stellen im Rauchartikel untersucht worden. Siehe beispielsweise US-Patente 3.550.598 und 3.540.456 von McGlumphy et al., das Schweizer Patent 475.418 von Baumgartner Papiers S.A. und das Niederländische Patent 8201585 von Dowve Egberts Koninklijke. Wieder andere haben flüchtige Aromastoffe in Polymersysteme wie Linearpolyethylen niedriger Dichte und anorganische Filter, z.B. CaCO3, Tonerden usw., eingeschlossen und diese Stoffe in Form von Kügelchen oder Fäden oder Teilchen in die Filtersysteme oder Verpackungssysteme eingesetzt. Die Probleme bei dieser Methode sind die, daß noch immer ein Wandern auftritt (obwohl in kontrollierter Weise), die bei solchen Stoffen erforderlichen Aromastoffmengen oft sehr hoch und die Kosten unerschwinglich sind, und daß die Gesamtfördermengen an Aromastoffen niedrig sind, meist zwischen 1-18 Ma.-% bezogen auf die angewendeten Dosierungen liegen.
Die Anwendung von Kohle in verschiedenen Zigarettenkomponenten ist ebenfalls vorgeschlagen worden. Kohle wird insbesondere in Deckblattsystemen, als Füllstoff und in Filtersystemen zur Reduzierung der Gasphasenrauchbestandteile sowie zur Einbringung von Aromastoffen in die Zigarette angewendet. Siehe beispielsweise US-Patente 2.063.014 von Allen, 3.744.496 von McCarty et al., 3.902.504 von Owens et al., 4.505.202 von Cogbill et al., 4.225.636 von Cline et al. Allerdings hat Kohle und insbesondere Aktivkohle keine bedeutende kommerzielle Verwendung als Träger von Aromastoffen wie Menthol gefunden, da neben anderen Gründen Aktivkohle den größeren Teil von Menthol adsorbiert, bevor es zum Raucher geleitet werden kann. Um diese Erscheinung auszugleichen, ist die Kohle allgemein mit Aromastoff gesättigt. Wie oben erwähnt, führt dies jedoch zu der unerwünschten Wanderung des Aromastoffs zu anderen Komponenten des Rauchartikels. Siehe beispielsweise US-Patent 3.236.244 von Irby et al., das die Anwendung von Aktivkohle sowohl zur Entfernung von unerwünschten Bestandteilen aus dem Ra ich als auch zur Einleitung von Aromastoffen in diesen beschreibt.
Das US-Patent 3.972.335 von Tigglebeck et al. bestätigt dieses Problem. Tigglebeck beschreibt das Blockieren der kleinen Poren von Aktivkohle mit einem porenrnodifizierendem Mittel wie Saccharose. Das porenmodifizierende Mittel wird* so beschrieben, daß es in Mengen eingesetzt wird, bei denen die weniger dichthaltenden Abschnitte der Aktivkohle nicht blockiert werden, sondern für die Adsorption des Aromastoffs verfügbar bleiben. Dadurch wird zweckdienlich die Haltbarkeitszeit des Rauchartikels durch Verringerung des Wanderns des Aromastoffs erhöht, während eine wirksame Freisetzung des Aromastoffs während des Rauchens ermöglicht wird. Es scheint jedoch eine wesentliche Wanderung von mehr als ca. 40% stattzufinden. Siehe Beispiel I in den Spalten 5-6. Infolgedessen werden Kohlefilter oder Kohledeckblätter allgemein für mentholisierte Rauchartikel nicht empfohlen.
Die Erfindung betrifft allgemein einen Rauchartikel mit einem Brennstoffelement, einem körperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel, einem gesonderten Mundstück und einem verbesserten Mittel für die Zuführung von Menthol und anderen flüchtigen Aromastoffen zusammen mit dem Aerosol ohne eine wesentliche Wanderung des Aromastoffs zu dem Brennstoffelement oder anderen Teilen des Rauchartikels. Das verbesserte Mittel für die Zuführung von Aromastoff umfaßt ein kohlehaltiges Schichtmaterial, das sich in einem nichtbrennenden Teil des Rauchartikels befindet, z. B. in jedem längs hinter und im Abstand zu dem Brennstoffelement angeordneten Teil des Artikels. Es hat jedoch vorzugsweise die Form eines zylindrischen Segments oder Pfropfens und befindet sich zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und dem Mundstück des Rauchartikels. Die Rauchartikel, die das verbesserte Mittel zur Zuführung des Aromatstoffs anwenden, sind vorzugsweise Zigaretten, die ein kurzes, d. h. weniger als 30mm langes, vorzugsweise kohlehaltiges Brennstoffelement nutzen. Das Aerosol erzeugende Mittel ist vorzugsweise längs hinter dem Brennstoffelement angeordnet und befindet sich in einem leitenden Wärmeaustauschverhältnis mit dem Brennstoffelement. Das Mundstück umfaßt vorzugsweise ein Filtersegment, vorzugsweise mit relativ niedriger Wirksamkeit, um eine Beeinträchtigung der Zuführung des Aerosols zu vermeiden, das von dem Aerosol erzeugenden Mittel erzeugt worden ist. Das erfindungsgemäße Mittel für die Zuführung des Aromastoffs umfaßt ein kohlehaltiges Schichtmaterial, das in einem beliebigen der nichtbrennenden Abschnitte des Rauchartikels, d.h. in jedem der längs hinter dem Brennstoffelement oder anderwei'ig im Abstand zu diesem angeordneten Teilen, eingesetzt werden kann. Vorzugsweise befindet es sich zwischen dem Filtersegment und dem Aerosol erzeugenden Mittel. Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen besteht das Mittel für die Aromastoffzuführung aus einem Segment von gerolltem, gefaltetem oder zusammengeballtem kohlehaltigen Blatt Tabakpapiers von ungefähr 5-15mm Länge.
Es ist gefunden worden, daß das erfindungsgemäße verbesserte Mittel für die Aromastoffzuführung dazu beiträgt, das Wandern von Aromastoffen, insbesondere von Menthol und anderen flüchtigen Aromastoffen, zu anderen Teilen des Rauchartikels oder den zur Herstellung dieser Artikel verwendeten Ausrüstungen zu reduzieren. Die Reduzierung des Wanderns zu der Brennstoffquelle ist wegen des unerwünschten Nebengeschmacks, der sich aus dem thermischen Abbau und der Pyrolyse der in dem brennenden Brennstoffelement vorhandenen Aromastoffe ergeben kann, besonders wichtig. Diese Reduzierung des Wanderns trägt auch dazu bei, daß die Lagerbeständigkeit von Rauchartikeln, die flüchtige Aromastoffe wie Menthol enthalten, erhöht wird. Es ist auch gefunden worden, daß die Aromastoffe leicht und gleichmäßig von dem kohlehaltigen Schichtmaterial während des Rauchens freigegeben werden, wenn Aerosol und heiße Gase von dem Aerosol erzeugenden Mittel über und durch das Schichtmaterial ziehen. Es wird angenommen, daß etwas üb6r dem normalen Aerosol liegende Temperaturen von ca. 15O0C unmittelbar hinter dem Aerosol erzeugenden Mittel dazu beitragen, daß gleichmäßige Mengen von Aromastoff über die Lebensdauer des Rauchartikels hinweg geliefert werden. Darüber hinaus ergeben Rauchartikel, die das kohlehaltige Schichtmaterial als ein Teil des Mundstücks anwenden, eine solche reduzierte Wanderung und gleichmäßige Zuführung von Aromastoffen ohne eine wesentliche Verringerung der Zuführung anderer Aerosolkomponenten, z. B. Glycerin, Wasser und ähnlichem. Mit anderen Worten, die Filterleistungsfähigkeit des kohlehaltigen Schichtmaterials ist wesentlich niedriger als die von anderen Zigarettenfi'terstoffen wie Celluloseacetatwerg. Dies ist bei der Aufrechterhaltung der gewünschten Zuführung des von den erfindungsgerräßen Rauchartikeln erzeugten Aerosols wichtig.
Das erfindungsgemäßy bevorzugte kohlehaltige Schichtmaterial wirkt puch als Wärmesenke, was dazu beiträgt, daß die Temperatur des von -lern Raucher wahrgenommenen Aerosols reduziert wird und unerwünschier Abbau oder Schmelzen des Filtermaterials verhindert wird.
Bevorzugte Rauchartikel, die das erfindungsgemäße verbesserte Mittel für die Aromastoffzuführung anwenden, können in den ersten drei Zügen beim Rauchen unter FTC-Rauchbedingungen, die aus 35ml starken Zügen von zwei Sekunden Dauer bei 58 Sekunden des Glimmens dazwischen bestehen, mindestens 0,6mg / jrosol, gemessen als Gesamtfeuchtteilchen (engl. WTPM), zuführen. Ausführungsformen der Erfindung können noch besser 1,5mg Aerosol oder mehr in den ersten drei Zügen
liefern. Am besten können AusfOhrungsformen der Erfindung beim Rauchen unter FTC-Rauchbedingungen in den ersten drei Zügen 3mg Aerosol oder mehr liefern. Darüber hinaus geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter FFC-Rauchbedingungen über mindestens sechs Züge, vorzugsweise über mindestens ca. zehn Züge, im Durchschnitt mindestens ca.
0,8mg Gesamtfeuchtteilchen pro Zug ab.
Neben den obengenannten Vorteilen können bevorzugte erfindungsgemäße Rauchartikel ein Aerosol liefern, das chemisch einfach ist, indem es im wesentlichen aus Luft, Kohlenoxiden, Wasser, dem Aerosolbildner, gewünschten Aromastoffen oder anderen gewünschten flüchtigen Stoffen sowie Spurenmengen anderer Stoffe besteht. Das Aerosol hat vorzugsweise auch keine signifikante, nach dem Arnes-Test gemessene mutagene Wirksamkeit. Zudem können bevorzugte Artikel praktisch aschefrei gemacht werden, so daß der Anwender während des Gebrauchs keine Asche zu entfernen hat.
In der hier angewendeten Bedeutung und ausschließlich für den Zweck dieser Anmeldung ist „Aerosol" so definiert, daß es Dämpfe, Gase, Teilchen und ähnliches sowohl sichtbarer als auch unsichtbarer Art und insbesondere solche Bestandteile, die vom Anwender als „rauchähnlich" wahrgenommen werden, einschließt, welche durch die Wirkung der Hitze von dem brennenden Bronnstoffelement auf Stoffe, die in dem Aerosol erzeugenden Mittel oder anderswo in dem Artikel enthalten sind, erzeugt werden.
In der hier angewendeten Bedeutung steht der Ausdruck „Verhältnis des leitenden Wärmeaustausche" für eine physikalische Anordnung des Aerosol erzeugenden Mittels und des Brennstoffelements, durch die Wärme von dem brennenden Brennstoffelement zu dem Aerosol erzeugenden Mittel im wesentlichen während des gesamten Brennzeitraumes des Brennstoffelements durch Wärmeleitung übertragen wird. Verhältnisse des leitenden Wärmeaustausche können erreicht werden, indem das Aerosol erzeugende Mittel in Kontakt mit dem Brennstoi felement und so in unmittelbare Nähe zum brennenden Teil des Brennstoffelements angeordnet wird und/oder ein leitendes Teil zur Übertragung der Wärme von dem brennenden Brennstoff zu dem Aerosol erzeugenden Mittel angewendet wird. Vorzugsweise werden beide Methoden zur Schaffung einer leitenden Wärmeübertragung angewendet.
In der hier angewendeten Bedeutung steht der Begriff „kohlehaltig" für hauptsächlich aus Kohle bestehend.
In der hier angewendeten Bedeutung gilt der Begriff „Isolierteil" für alle Stoffe, die hauptsächlich als Isolatoren wirken.
Vorzugsweise brennen diese Stoffe während der Anwendung nicht, sie können aber langsam brennende Kohle und ähnliche Stoffe sowie Stoffe, die während der Anwendung schmelzen, z. B. Tieftemperaturglasfasern, enthalten. Geeignete Isolatoren haben eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als ca. 0,05, vorzugsweise weniger als ca. 0,02, am besten weniger als ca.O.OOög-caHsec) (cm2) (°C/cm). Siehe Hackh's Chemical Dictionary 672 (4. Ausg., 1969) und Lange's Handbook of Chemistry 10, 272-274 (11. Ausg., 1973).
Rauchartikel, die das erfindungsgemäße verbesserte Mittel für die Aromastoffzuführung anwenden, sind ausführlich in den begleitenden Zeichnungen und der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung beschrieben.
Fig. 1: ist ein Längsschnitt einer bevorzugten Zigarette, die das erfindungsgemäße verbesserte Mittel für die Zuführung des Aromastoffs anwendet.
Fig. 1A: veranschaulicht eine bevorzugte Anordnung des Brennstoffelementdurchgangs vom Zündende aus gesehen. Fig. 2: veranschaulicht die Ergebnisse einer Untersuchung der Migration von bevorzugten Zigaretten mit und ohne das
erfindungsgemäße kohlehaltige Schichtmaterial
Fig.3: veranschaulicht schematisch eine Methodezur Ausbildung des kohlehaltigen Schichtmaterials zu einem
zylindrischen Segment in Form eines Filterpfropfens
Fig. 3A: veranschaulicht ein Doppelkegelsystem, das zum Zusammenballen oder Falten des Materials in die Form eines Filterpfropfens angev )ndet wird.
Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Mittel zur Zuführung von Aromastoff in Rauchartikeln zur Verfugung gestellt. Das Mittel für die Aromastoffruführung ist besonders geeignet für Rauchartikel mit einem kleinen brennbaren Brennstoffelement, einem körperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel und einem gesonderten Mundstück, wie sie· in den obengenannten EPO-Veröffentlichungen 174.645 und 212.234 beschrieben sind.
Das verbesserte Mittel für die Aromastoffzuführung besteht im allgemeinen aus einem kohlehaltigen Schichtmaterial, das im typischen Fall durch den Zusatz von Kohle (aktivierte, nichtaktivierte Kohle oder Gemische daraus) zu gewöhnlichem Papierzellstoff wie zu Brei angerührten Holz· oder Flachsfasern und/oder zu Brei angerührten Tabakstengeln gebildet wird. Dieses Material wird dann unter Anwendung herkömmlicher Papiererzeugungsverfahren zu einem Schichtmaterial geformt. Obwohl die Porosität des kohlehaltigen Schichtmaterials innerhalb eines großen Bereichs liegen kann, hat dies vorzugsweise eine innere Porosität zwischen ca. 100 und 250 CORESTA-Einheiten und eine Nettoporosität von mehr als ca. 150 CORESTA-Einheiten, vorzugsweise 300 und 30000 CORESTA-Einheiten. Die Nettoprorosität wird erreicht, indem durch mechanische, elektrostatische oder Lasermittel und/oder durch Schlitzen dos Schichtmaterials Löcher vorgesehen werden. Schichtmaterial mit einer Porosität in diesem Bereich ist besonders vorteilhaft, da es das Zusetzen größerer Mengen von Aromastoffen zu dem kohlehaltigen Schichtmaterial durch adsorptive und/oder absorptive Mechanismen gestattet und weil die gesamte wirksame Oberfläche des Mittels für die Aromastoffzuführung bedeutend erhöht werden kann, ohne daß die Filterleistung des kohlehaltigen Schichtmaterials erhöht werden muß. Der Kohlegehalt des Schichtmaterials kann in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren einschließlich des Typs und der Menge der Kohle und/oder des verwendeten Aromastoffes, der Lage des kohlehaltigen Schichtmaterials in dem Rauchartikel und der Form oder Konfiguration des Schichtmaterials über einen großen Bereich schwanken. Allgemein kann der Kohlegehalt zwischen ca. 5 und 75Ma.-% des Schichtmaterials, vorzugsweise zwischen ca. 10 und 40%, am besten zwischen ca. 15 und 30% liegen. Obwohl höhere Kohlemengen verwendet werden können, bringt Schichtmaterial mit mehr als ca. 75Ma.-% Kohle Einschränkungen bei der Papierherstellung sowie Einschränkungen bei den Papiereigenschaften, z. B. Zugfestigkeit, übermäßiges Stäuben, und damit im Zusammenhang stehende Probleme mit sich. Obwohl sowohl aktivierte als auch nichtaktivierte Kohle als Kohlekomponente des Schichtmaterials verwendet werden kann, wird aktivierte Kohle bevorzugt. Wie dem Fachmann bekannt sein wird, gibt es eine Vielzahl von aktivierten Kohlen, die kommerziell erhältlich sind und gemäß der Beschreibung dieser Erfindung angewendet werden können. So gibt es zum Beispiel Aktivkohlen auf Kohlebasis, Holzbasis und Kokosnußschalenbasis, die von einer Reihe von Quellen erhältlich sind. Eine
-6- Π98 202
besonders bevorzugte Aktivkohle, eine Kohle auf Kokosnußschalenbasis, ist PCB, die von der Calgon Carbon Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania, hergestellt wird. Diese spezielle Kohle kann in viele Größen pulverisiert werden. Obwohl Teilchen n&iiezu jeder Größe erfindungsgemäß in dem Schichtstoff verwendet werden könnten, liegen die bevorzugten Größen zwischen ca. 250-600 US-Maschenweite.
Wie der Fachmann erkennen wird, können auch andere adsorptlve/absorptive Stoffe in das Schichtmaterial anstelle von oder zusammen mit der Kohlekomponente des Schichtmaterials eingebaut werden. Solche Stoffe sind Holzkohle, Kieselsäuregel, Zeolithe, Perlit, Sepiolit, Aktivtonerde, Magnesiumsilikate u.a.
Wie oben erwähnt, kann das kohlehaltige Schichtmaterial unter Verwendung von gewöhnlichem Papierzellstoff he.yestellt werden. Vorzugsweise wird es aus einem Gemisch aus Holzmasso und einem aus Tabakstengeln hergestellten Brei zubereitet. Der Kohlebestandteil des Schichtmaterials wird allgemein einem Brei aus den Faserhalbstoffen zugesetzt, und das entstandene Gemisch wird unter Anwendung herkömmlicher Papierherstellungsmaschinen zu einer Schicht geformt. Das bevorzugte Schichtmaterial ist ein kohlehaltiges Tabakpapier, das durch Einbau der gewünschten Kohlemenge in den Tabakpapierzellstoff gewonnen wird, der zur Herstellung eines Kimberly-Clark-Tabakpapiers mit der Bezeichnung P144-185-GAPF verwendet wird. Nichtmodifiziertes P144-185-GAPF enthält ca. 60% Tabak hauptsächlich in Form von im Rauchfang behandelten Tabakstenggin und 35% weichen Holzzellstoff (Bezugsbasis Trockensubstanzmasse). Der Feuchtigkeitsgehalt des nichtmodifr orten Schichtmaterials liegt vorzugsweise zwischen ca. 11 und 14%. Das Material hat eine Reißfestigkeit im trockenen Zustand von ca. 1600 bis ca. 3 300g/Zoll und eine Trockensubstanzmasse von ca. 38 bis ca. 44g/m2. Das Material wird unter Anwendung eines herkömmlichen Papierherstellungsverfahrens einschließlich der Zugabe von ca. 2% Glycerin oder einem anderen Feuchthaltemittel, ca. 1,8% Kaliumcarbonat, ca. 0,1 % Aromastoffe und ca. 1 % handelsüblicher Leimstoff hergestellt. Der Leimstoff ist kommerziell erhältlich als Aquapel 360XC Reactive Size von der Hercules Corp., Wilmington, Delaware. In oder auf das kohlehaltige Schichtmaterial können auf vielfältige Weise wie z. B. durch Sprühen, Eintauchen, Drucken, Dampfabscheidung u. ä. Aromastoffe eingebaut werden. Der Aromastoff wird vorzugsweise durch ein Dampfabscheidungsverfahren auf die Schicht aufgetragen. Die Dampfabscheidung ist ein Verfahren, bei dem im typischen Fall der Aromastoff bis zu einem Punkt erwärmt wird, bei dem er hochflüchtig ist, und das kohlehaltige Schichtmaterial so lange mit den Dämpfen in Berührung gebracht oder hindurchgeleitet wird, daß die gewünschte Menge Aromastoff auf das kohlehaltige Schichtmaterial absorbiert/adsorbiert wird, Ein bevorzugtes Abscheidungsverfahren, das als „Innenblattübertragung" bezeichnet wird, umfaßt das Kontaktieren des kohlehaltigen Schichtmaterials mit einem Innenblattmaterial. Das Innenblattmaterial kann jeder beliebige aus einer Reihe von Stoffen sein wie z. B. dicke Pfropfenumwicklung, vorausgesetzt, seine Affinität für den Aromastoff ist gerinpsr als die des kohlehaltigen Schichtmaterials dieser Erfindung. Eine andere bevorzugte Methode zum Aufv .„en von Aromastoff auf das Schichtmaterial besteht im Aufdrucken des Aromastoffs auf das Schichtmaterial. Beim Aufdrucken wird im allgemeinen das Schichtmaterial über eine Trommel geführt, die sich durch ein Bad dreht, welches die jeweiligen Aiomastoffe enthält.
Dem Fachmann werden leicht noch andere Methoden zum Auftragen von Aromastoffen auf die Kohle vor oder nach deren Einbau in das Schichtmaterial offenbar werden.
Bei der Anwendung dieser Erfindung kann jede beliebige Anzahl von Aromastoffen wie Menthol, Vanillin, Kunstkaffee, Tabakextrakte, Nikotin, Nikotinsalze, Kaffein, alkoholische Getränke, Kakaobutter und andere Stoffe, die dem von dem Rauchartikel orzeugten Aerosol Geschmack verleihen, eingesetzt werden. Andere Aromastoffe, die angewendet werden können, sind solche, die in Leffingwell et al., „Tobacco Flavorings for Smoking Products", RJ. Reynolds Tobacco Company, Winston-Salem, North Carolina (1972), aufgelistet sind.
Die Menge an imprägniertem oder auf andere Weise von dem Schichtmaterial getragenen Aromastoff kann in Abhängigkeit vom Typ des Aromastoffs, der Füllung des Aromastoffs, des Kohlegehalts des Schichtmaterials, der Aktivität der Kohle, der Lage des Schichtmaterials in dem Rauchartikel, der Art und Weise, wie das kohlehaltige Schichtmaterial in dem Rauchartikel zusammengerollt, gefaltet, zusammengeballt oder anderweitig angeordnet ist, und ähnlichen Faktoren innerhalb eines großen Bereichs liegen. Wenn beispielsweise ein starker Aromastoff wie Alpha-Ionen verwendet wird, kann es wünschenswert sein, so geringe Mengen wie 0,00001 Ma.-% des Schichtmaterials zu haben. Ist Menthol der Aromastoff, kann die Menge von 0,001 bis zur Sättigung liegen. Bei bevorzugten Rauchartikeln wie den in Beispiel I beschriebenen liegt die in das kohlehaltige Schichtmaterial eingebaute Mentholmenge zwischen ca. 3 und 6%, am besten zwischen ca. 4 und 5%.
Wie oben erwähnt, befindet sich bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen das kohlehaltige Schichtmaterial zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und einem Mundstückfilter und hat vorzugsweise die Form eines zylindrischen Filterpfropfens. Das Schichtmaterial kann durch herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Filterpfropfen wie einem gewöhnlichen Pfropfenmacher zur Herstellung von Celluloseacetatwerg in eine zylindrische oder andere geeignete Form gebracht werden. Figur 3 veranschaulicht ein Mittel zur Formung des kohlehaltigenSchichtmaterials in die Form eines Filterpfropfens. Wie schematisch in Figur 3 dargestellt ist, wird eine Rolle 53 von aromatisiertem kohlehaltigem Schichtmaterial 50 abgewickelt und in einen vorformenden Kegel 54 gezogen, der das Schichtmaterial 50 in eine zylindrische Form zusammenballt oder faltet, die für den Durchlauf in einen zylindrischen Pfropfenmacher geeignet ist. Zwei oder mehr kohlehaltige Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften, z. B. mit verschiedenem Kohlegehalt, verschiedenen Aromastoffen usw., können getrennt oder gleichzeitig verarbeitet werden, um ein aus mehreren Segmenten oder mehreren Schichten bestehendes Mittel zur Aromastoffzuführung herzustellen. Dieser geformte Zylinder 55 erhält eine Papierumwicklung 56, und die Kombination wird mit dem Messer 58 in gewünschte Längen 57 geschnitten. Vor dem Eintritt in die Zubehörvorrichtung wird eine durchgehende Klebeschicht auf einen Rand des Umwickelpapiers 56 über eine Auftragvorrichtung aufgetragen. Wenn diese Teile die Zubehörvorrichtung durchlaufen, wird der geformte Zylinder 55 weiter zu einem Stab mit zylindrischem Querschnitt zusammengedrückt, während er gleichzeitig mit dem Papier 56 umnüllt wird. Wenn der Kleberand den überlappten Abschnitt des umwickelten Stabes berührt, wird er mit Hilfe einer Abdichtstange versiegolt. Dieser endlose zylindrische Stab wird dann mit Hilfe der Schneidvorrichtung 58 in die Längen 57 geschnitten.
Es kann aber auch die Anwendung des in Figur 3A dargestellten Doppelkegelsystems anstelle des Einkegelsystems 54 bevorzugt werden. Dieses System umfaßt einen Kegel innerhalb eines Kegels als der vorformenden Apparatur. Das kohlehaltige Schichtmaterial wird in einem im wesentlichen spannungsfreien Zustand in den ringförmigen Raum zwischen den Kegeln eingeführt, so daß sich das Schichtmaterial am Eingang um den radialen Teil des inneren Kegels wickelt. Die Kegel können im Verhältnis zueinander bewegt werden, um die gewünschte Gleichmäßigkeit und Festigkeit des zylindrischen Segments zu erreichen.
Obwohl zur Herstellung von akzeptablen zylindrischen Segmenten von aromatisiertem kohlehaltigem Schichtmaterial nicht unbedingt notwendig, eignet sich das Schichtmaterial für die Zugabe von Aromastoffen vor der Formung zu einem zylindrischen Segment. Zwei derartige Behandlungen, die in Figur 3 dargestellt sind, können ein Paar gerillter Rollen zum Falten 59 und einen Flüssigkeitsapplikator 60 zur Oberflächenbehandlung des Schichtmaterials mit beispielsweise Menthol, Glycerin oder anderen Aromastoffen oder Net.'.mitteln einschließen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen, wo das kohlehaltige Schichtmaterial zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und dem Mundstückfilter in Form eines zylindrischen Segments oder Pfropfens angeordnet ist, verändert sich die Länge des aromatisierten kohlehaltigen Schichtsegments im allgemeinen mit dem Typ und der Menge des verwendeten Aromastoffs. Bei Zigaretten, die das in Beispiel I beschriebene bevorzugte Mundstück anwenden, liegt die Länge des Segments aus kohlehaltigem Schichtmaterial im allgemeinen zwischen ca. 5 und 30 mm, vorzugsweise zwischen ca. 5 und 15 mm und am besten bei ca, 10mm. Vom Standpunkt der Leistung und/oder vom ästhetischen Standpunkt aus betrachtet, kann die Festigkeit des erfindungsgemäß angewendeten aromatisierten kohlehaltigen Schichtsegments in großem Umfang schwanken, ohne daß die Zuführung von Aerosol zu dem Anwender wesentlich beeinträchtigt wird. Es Ist jedoch wünschenswert, daß das Segment sich anfühlt und die Festigkeit wie eine Zigarette hat, die herkömmliche Celluloseacetatfilter verwendet.
Der Gesamtdruckabfall von Rauchartikeln, die das erfindungsgemäße verbesserte Mittel für die Aromastoffzuführung anwenden, ist vorzugsweise ähnlich oder gleich dem von anderen Zigaretten. Der Druckabfall des kohlehaltigen Schichtmaterials und de Filtermaterials in dem Mundstück selbst verändert sich entsprechend dem Druckabfall des Vorderstücks des Rauchartikels. Bei bevorzugten Rauchartikeln wia den in Beispiel I beschriebenen ist der Druckabfall im allgemeinen geringer als der von herkömmlichen Filterpfropfen; er liegt normalerweise im Bereich von ca. 0,1 bis 6,0cm Wasser/ cm Filterlänge, vorzugsweise im Bereich von ca. 0,5 bis ei. 4,5cm Was? r/cm Filterlänge und am besten im Bereich von ca. 0,7 bis ca. 1,5cm Wasser/cm Filterlänge. Der Filterdruckabfall ist der Druckabfall in cm Wasser, wenn 1050cm3 Luft'pro Minute durch c'nen Filterpfropfen geleitet werden. Dieser Druckabfall kann durch Dividieren durch die tatsächliche Filterlänge auf Einneilslänge des Filterpfropfens normalisiert werden.
Bevorzugte Rauchartikel, die das erfindungsgemäße verbesserte Mittel für die Zuführung des Aromastoffs anwenden, sind in den folgenden Patentanmeldungen beschrieben:
Anmelder: Lfd. Nummer: Anmeldungsdatum:
Sensabaughetal. 650.604 14. September 1984
Shannon et 3l. 684.537 21.Dezember1984
Farrier et al. 769.532 26. August 1985
Banerjeeetal. 939.203 8. Dezember 198d
Sensabaughetal. EPO 85111467.8 11. September 1985
(veröffentl. 3/19/86)
Banerjeeotal. EPO 86109589.1 14. September 1985
(veröffentl. 3/4/87),
auf deren Beschreibungen hierin Bezug genommen wird.
Ein solcher bevorzugter Rauchartikel ist in der diese Spezifikation begleitenden Figur 1 veranschaulicht. In Figur 1 ist eine Zigarette dargestellt, die ein Wehes kohlehaltiges Brennstoffelement 10 mit einer Vielzahl von Durchgängen 11, vorzugsweise ca. dreizehn Durchgängen, hat, die wie in Figur 1A angeordnet sind. Eine andere bevorzugte Ausführungsform verwendet ein Brennstoffelement mit elf Löchern ähnlich der Anordnung in Figur 1A, aber mit nur fünf zentralen Durchgängen, die in Form eines „X" angeordnet sind. Dieses Brennstoffelement wird aus einem stranggepreßten Gemisch aus Kohle (vorzugsweise aus Kohlepapier), Natriumcarboxymethylcellulosebindemittel (SCMC-Bindemittel), K2CO3 und Wasser gebildet, wie in den oben zitierten Patentanmeldungen und EPO-Anmeldungen beschrieben ist.
Der Umfang 8 von Brennstoffelement 10 ist von einer elastischen Hülle aus Isolierfasern 16 wie Glasfasern umgeben.
Eine Metallkapsel 12 überlappt einen Teil des Mundendes von Brennstoffelement 10 und umschließt das körperlich getrennte, Aerosol erzeugende Mittel, welches eine Trägersubstanz 14 enthält, die einen oder mehrere Aerosol bildende Stoffe trägt. Die Trägersubstanz kann in partikulierter Form, in Form einer Stange oder in anderen Formen vorliegen, wie in den obengenannten Patentanmeldungen ausführlich beschrieben ist.
Die Kapsel 12 ist </on einer Rolle aus Tabakfüllstoff 18 umgeben. Zwei schlitzförmige Durchgänge 20 sind am Mundende der Kapsel in der Mitte des gesickten Rohrs vorgesehen.
Am Mundende von Tabakrolle 18 befindet sich ein Mundstück 22, welches vorzugsweise ein zylindi.. :hes Segment aus einem aromatisierten kohlehaltigen Schichtmaterial 24 nach dieser Erfindung und ein Segment aus ungewebten thermoplastischen Fasern 26 umfaßt, wodurch das Aerosol zum Anwender gelangt. Der Artikel oder Teile davon ist mit einer oder mehreren Schichten Zigarettenpapier 30-36 umwickelt.
Wie oben erwähnt, kann sich das kohlehaltige Schichtmaterial in einem oder mehreren der anderen nichtbrennenden Bestandteile des Rauchartikels befinden. So könnte zum Beispiel das kohlehaltige Schichtmaterial zerfasert und einziger Inhalt oder ein Teil der Tabakrolle sein, oder es könnte als eine oder mehrere der nichtbrennenden Hüllen eingesetzt sein, die zum Verbinden der verschiedenen Bestandteile des Rauchartikels verwendet werden.
Beim Anzünden der vorgenannten Zigarette brennt das Brennstoffelement unter Erzeugung der Hitze, die zur Verflüchtigung des Tabakaromastoffes und jeglicher zusätzlicher Aerosol bildenden Substanz oder Substanzen in dem Aerosol erzeugenden Mittel und der Tabakrolle gemutzt wird. Da das bevorzugte Brennstoffelement relativ kurz ist, befindet sich der heiße, brennende Feuerkegel stets nahe an dem Aerosol erzeugenden Mittel, wodurch die Wärmeübertragung zu dem Aerosol erzeugenden Mittel und der Tabakrolle und die sich ergebende Erzeugung von Aerosol und Tabakaromastoffen maximiert wird, insbesondere bei Anwendung des bevorzugten wärmeleitenden Teils. Die heißen Gase, Aerosol und Aromastoffe von dem Aerosol erzeugenden Mittel und der Tabakrolle erhitzen das erfindungsgemäße aromatisierte kohlehaltige Schichtmaterial, welches den Aromastoff freisetzt.
Aufgrund der kleinen Größe und der Brenneigenschaften des Bronnstoffelements beginnt dieses meist innerhalb von wenigen Zügen im wesentlichen über seine gesamte exponierte Länge zu brennen. Der neben dem Aerosolerzeuger befindliche Teil des Brennstoffelements wird somit schnell warm, wodurch wesentlich die Wärmeübertragung zu dem Aerosolerzeuger und der Tabakrolle, insbesondere während der ersten und mittleren Züge erhöht wird. Da das bevorzugte Brennstoffelement so kurz ist, ist niemals ein langer Abschnitt nichtbrennenden Brennstoffs vorhanden, dar als eine Wärmegrube wirken könnte, wie dar bei früheren thermischen Aerosolartikeln üblich war. Dadurch wird wiederum die Temperatur erhöht, der das aromatisierte kohlehaltige Schichtmaterial ausgesetzt ist, was, so wird angenommen, die Freisetzung des Aromastoffs aus dem Kohlebestandteil des Schichtmaterials erhöht. Da jedoch die Aerosol bildende Substanz und die Tabakaromasubstanz sowie der Aromastoff auf dem kohlehaltigen Schichtmaterial von dem Brennstoffelement körperlich getrennt sind., sind sie wesentlich niedrigeren Temperaturen ausgesetzt, als sie vom brennenden Brennstoff erzeugt werden, wodurch die Möglichkeit des thermischen Abbaus von Aromastoffen und Aerosol bildenden Stoffen minimiert wird.
Bei bevorzugten Ausführungsformen funktionieren das kurze kohlehaltige Brennstoffelement, das wärmeleitende Teil und das Isolierteil mit dom Aerosolerzeuger und der 1 abakrolle zusammen, um ein System zu bilden, das wesentliche Mengen von Aerosol, Tabakaromastoffen und Aromastoffen aus dem kohlehaltigen Schichtmaterial mit praktisch jedem Zug erzeugen kann. Die unmittelbare Nähe des Feuerkegels an dem Aerosolerzeuger und der Tabakrolle nach wenigen Zügen zusammen mit dem Isolierteil führt sowohl während des Rauchens als auch in den relativ langen Glimmzeiten zwischen den einzelnen Zügen zu einer hohen Wärmeabgabe.
Im allgemeinen haben die brennbaren Brennstoffelemente, die in den bevorzugten Ausführungsformen angewendet werden können, einen Durchmesser, der nicht größer als der einer Zigarette ist (d. h. weniger oder höchstens 8 mm), und sind vor dem Rauchen allgemein weniger als ca. 30mm lang. Vorteilhafterweise ist das Brennstoffelement ca. 15 mm oder weniger lang, vorzugsweise nur ca. 10mm oder noch weniger. Vorteilhafterweise liegt der Durchmesser das Brennstoffelements zwischen ca. 2 und 8mm, vorzugsweise zwischen ca. 4 und 6mm. Die Dichte der hier angewendeten Brennstoffelemente kann allgemein zwischen ca. 0,7 und 1,5g/cm3 liegen. Die Dichte ist vorzugsweise größer als ca. 0,85g/cm\ Das für die Bildung von Brennstoffelementen verwendete bevorzugte Material ist Kohle. Der Kohlenstoffgehalt dieser Brennstoffelemente beträgt vorzugsweise 60 bis 70Ma. %, am besten ca. 80Ma.-% oder mehr. Brennstoffelemente mit hohem Kohlenstoffgehalt werden bevorzugt, da sie wenig Pyrolyseprodukte und Produkte der unvollständigen Verbrennung, wenig oder keinen sichtbaren Seitenstromrauch und minimal Asche erzeugen und eine hohe Wärmekapazität haben. Es können aber auch Brennstoffelemente mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt, z. B. ca. 50 bis 60 Ma.-%, verwendet werden, insbesondere dort, wo eine geringe Menge Tabak, Tabakextrakt oder ein nichtbrennender inerter Füllstoff eingesetzt w irden. Bevorzugte Brennstoffelemente sind in den obengenannten Patentanmeldungen und EPO-Veröffentlichungn ausführlich beschrieben. Das erfindungsgemäß angewendete Aerosol erzeugende Mittel ist von dem Brennstoff körperlich -jetrennt. Unter „körperlich getrennt" wird verstanden, daß das Substrat, Behälter oder Kammer, die die Aerosol bildendmi Stcffn onthalten, nicht mit dem Brennstoffelement gemischt oder ein Teil desselben sind. Diese Anordnung trägt dazu bei, daß der thermische Abbau der Aerosol bildenden Substanz und das Vorhandensein von Seitenstromrauch reduziert oder eliminiert werden. Obwohl nicht Bestandteil des Brennstoffelements, grenzt das Aerosol erzeugende Mittel vorzugsweise an das Brennstoffelement, ist mit diesem verbunden oder befindet sich in anderer Weise neben diesem, so daß sich der Brennstoff und das Aerosol erzeugende Mittel in einem Verhältnis des leitenden Wärmeaustauschs befinden. Vorzugsweise wird das Verhältnis des leitenden Wärmeaustausche dadurch erreicht, daß ein wärmeleitendes Teil wie eine Metallfolie, die vom Zündende des Brennstoffelements eingelassen ist, vorgesehen ist, welches wirksam Wärme von dem brennenden Brennstoffelement zu dem Aerosol erzeugenden Mittel leitet oder überträgt.
Das Aerosol erzeugende Mittel ist vorzugsweise nicht mehr als 15mm vom Zündende des Brennstoffelements angeordnet. Das Aerosol erzeugende Mittel kann in der Länge zwischen ca. 2 mm bis ca. 60 mm, vorzugsweise von ca. 5 mm bis 40 mm und am besten von ca. 20 mm bis 35 mm groß sein. Der Durchmesser de? Aerosol erzeugenden Mittels kann zwischen ca. 2 mm und ca. 8mm, vorzugsweise zwischen ca. 3mm und 6mm liegen.
Das Aerosol erzeugende Mittel enthält vorzugsweise einen oder mehrere thermisch stabile Stoffe, die eine oder mehrere Aerosol bildenden Substanzen tragen. In der hier angewendeten Bedeutung ist ein „thermisch stabiler" Stoff ein Material, das hohen, wenn auch geregelten Temperaturen, z. B. von ca. 400°C bis ca. 6000C, die schließlich in der Nähe des Brennstoffs voi kommen, ohne wesentlichen Abbau oder Brennen standhalten kann. Es wird davon ausgegangen, daß durch die Anwendung eines solchen Materials die einfache „Rauchchemie" des Aerosols aufrechterhalten wird, wie durch fehlende Aktivität nach dem Arnes-Test bei den bevorzugten Ausführungsformen sichtbar ist. Wenn auch nicht bevorzugt, so gehören auch andere Aerosol erzeugende Mittel wie hitzesprengbare Mikrokapseln oder feste Aerosol bildende Substanzen zum Umfang dieser Erfindung, vorausgesetzt, sie können ausreichend Aerosol bildende Dämpfe freisetzen.
Thermisch stabile Stoffe, die als Träger oder Substrat für die Aerosol bildende Substanz verwendet werden können, sind dem Fachmann gut bekannt. Geeignete Träger sollten porös sein und müssen eine Aerosol bildende Verbindung zurückhalten und einen potentiellen Aerosol bildenden Dampf beim Erhitzen durch den Brennstoff freisetzen können. Geeignete thermisch stabile Stoffe sind adsorbierende Kohlen wie poröse Kohlen, Graphit, Aktivkohle oder nichtaktivierte Kohle und ähnliche wie PC-25 und PG-60, die von der Union Carbide Corp. erhältlich sind, sowie SGL-Kohle, die von der Calgon Carbon, Corp. erhältlich ist. Andere geeignete Stoffe sind anorganische Feststoffe wie Keramik, Glas, Tonerde, Vermiculit, Ton wie Bentonit oder Gemische daraus. Kohle- und Tonerdesubstrate werd Jn bevorzugt.
Ein besonders geeignetes Tonerdesubstrat ist eine Tonerde mit hoher wirksamer Oberfläche (ca. 28OmVg) wie die von der Davison Chemical Division von W. R. & Co. unter der Bezeichnung SMR-14-1896 erhältliche Sorte. Diese Tonerde (-14 bis +20 US-Maschenweite) wird vorzugsweise für ca. eine Stunde bei einer erhöhten Temperatur, z.B. über 10000C, vorzugsweise von ca. 1400 bis 155O0C gesintert, dem eine entsprechende Wäsche und Trocknung vor der Verwendung folgen. Die in den erfindungsgemäßen Artikeln verwendeten Aerosol bildenden Substanzen oder Substanz muß bei den in dem Aerosol erzeugenden Mittel beim Erhitzen durch das brennende Brennstoffelement vorhandenen Temperaturen ein Aerosol bilden können. Solche Substanzen sind vorzugsweise tabakfreies, wasserfreies Aerosol bildende Substanzen und bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, können aber auch andere Stoffe einschließen. Derartige Substanzen können in fester, halbfester oder flüssiger Form vorliegen. Der Siede- oder Sublimationspunkt der Substanz und/oder des Gemischs von
Substanzen kann bis zu ca. 5000C betragen. Zu Substanzen mit solchen Eigenschaft Jn gehören Polyalkohole wie Glycerin, Triuthylenglycol und Prooylenglycol sowie aliphatische Ester von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren wie Methylstearat, Dimethyldodecandioat, Dimethyltetradecandioat und andere.
Die bevorzugten Aerosol bildenden Substanzen sind Polyalkohole oder Gemische aus Polyalkoholen. Noch bevu.-ugtore Aerosolbildner werden aus Glycerin, Triethylenglycol und Propylenglycol ausgewählt.
Wenn ein Substrat als Träger angewendet wird, kann die Aerosol bildende Substanz nach einem beliebigen bekannten Verfahren in einer zum Durchdringen oder Überziehen des Substrats ausreichenden Konzentration auf oder in das Substrat dispergiert werden. Die Aerosol bildende Substanz kann zum Beispiel hochkonzentriert oder in verdünnter Lösung durch Eintauchen, Aufsprühen, Dampfabscheidung oder ähnliche Verfahrensweisen aufgetragen werden. Feste Aerosol bildende Bestandteile können dem Substratmaterial beigemischt und gleichzeitig in diesem verteilt werden, bevor das endgültige Substrat gebildet wird.
Während die Ladung an Aerosol bildender Substanz von Träger zu Träger und von Aerosol bildender Substanz zu Aerosol bildender Substanz unterschiedlich ist, kann die Menge en flüssigen Aerosol bildenden Substanzen im allgemeinen zwischen ca. 20mg und ca. 140mg, vorzugsweise zwischen ca. 40mg und ca. 110mg, liegen, Es sollte so viel wie möglich von dem auf dem Substrat getragenen Aerosolbildner als Gesamtfeuchtteilchen zu dem Anwender abgegeben werden. Es verden vorzugsweise mehr als ca. 2Ma.-%, besser noch mehr als ca. 15Ma.-% und am besten mehr als ca. 20Ma.-% des auf dem Substrat getragenen Aerosolbildners als Gesamtfeuchtteilchen zu dem Anwender abgegeben.
Das Aerosol erzeugende Mittel kann auch einen oder mehrere flüchtige Aromastoffe wie Menthol, Vanillin, künstlichen Kaffee, Tabakextrakte, Nikotin, Kaffein, Alkohol und andere Stoffe, die dem Aerosol Aroma verleihen, enthalten. Es kann auch jeden bbliebigen anderen gewünschten flüchtigen, festen oder flüssigen Stoff, wie in Leffingwell et al. beschrieben ist, enthalten. Diese wahlfreien Stoffe können im Mundstück oder in der bevorzugten Tabakfüllung eingebracht sein.
Ein besonders bevorzugtes Aerosol erzeugendes Mittel umfaßt das obengenannte Tonerdesubstrat, welches sprühgetrockneten Tabakextrakt, Levulinsäure oder Glucosepentaacetat, einen oder mehrere Aromastoffe Ui .d einen Aerosolbildner wie Clycerin enthält.
Eine Tabakfüllung kann nach dem Brennstoffelement eingesetzt werden. In solchen Fällen werden heiße Dämpfe durch den Tabak geführt, um ohne Verbrennung oder erhebliche Pyrolyse die flüchtigen Bestandteile aus dem Tabak herauszuextrahieren und destillieren. Der Anwender erhält somit ein Aerosol, das den Geschmack und das Aroma von natürlichem Tabak ohne die von einer herkömmlichen Zigarette erzeugten zahlreichen Verbrennungsprodukte enthält.
Das bei bevorzugten Ausführungsformen als Behälter für das Aerosol erzeugende Mittel verwendete wärmeleitende Material ist im typischen Fall eine Metallfolie wie eine Aluminiumfolie, die in der Dicke weniger als ca. 0,01 mm bis ca. 0,1 mm oder mehr groß ist. Die Dicke und/oder der Typ des leitenden Materials können zur Erreichung des gewünschten Wärmeübertragungsgrades variiert werden (z.B. Grafoil von Union Carbide).
Wie in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform gezeigt ist, wird der hintere Abschnitt des Brennstoffelements vorzugsweise von dem wärmeleitenden Teil berürt oder überlappt, wobei das wärmeleitende Teil den Behälter oder die Kapsel bildet, die das erfindungsgemäße Aerosol erzeugende Substrat einschließt. Das wärmeleitende Teil erstreckt sich vorzugsweise über nicht mehr als die ungefähre Hälfte der Länge des Brennstoffelements. Es ist sogar noch besser, wenn das wärmeleitende Teil nicht mehr als ca. die hinteren 5 mm, vorzugsweise 2-4 mm, des Bronnstoffelements überlappt oder auf andere Weise berührt. Bevorzugte eingelassene Teile dieses Typs beeinträchtigen nicht die Zünd- oder Brenneigenschaften des Brennstoffelements. Solche Teile tragen dazu bei, das Brennstoffelement auszulöschen, wenn dieses bis zu dem Berührungspunkt mit dem leitenden Teil verbraucht ist, indem sie als eine Wärmegrube wirken. Diese Teile stehen auch nicht vom Zündende des Artikels hervor, selbst nachdem das Brennstoffelement verbraucht ist.
Die in den bevorzugten Rauchartikeln eingesetzten Isolierteile sind vorzugsweise zu einer elastischen Hülle aus einer oder mehreren Schichten eines Isolierstoffes geformt. Vorteilhafterweise ist diese Hülle mindestens ca. 0,5mm dick, vorzugsweise mindestens ca. 1 mm. Die Hülle reicht vorzugsweise über mehr als ca. die Ht'lfte, wenn nicht über die gesamte Länge des Brennstoffelements. Sie reicht besser noch über im wesentlichen den gesamten äußeren Umfang des Brennstoffelements und der Kapsel für das Aerosol erzeugende Mittel. Wie in der Ausführungsform in Figur 1 gezeigt ist, können verschiedene Stoffe zur Isolierung dieser beiden Teile des Artikels verwendet werden.
Die gegenwärtig bevorzugten Isolierstoffe, insbesondere für das Brennstoffelement, sind Keramikfasern wie Glasfasern. Zu bevorzugten Glasfasern gehören Versuchsstoffe, die aus Owens-Corning of Toledo, Ohio, unter der Bezeichnung C GLASS S-158,6432 und 6437, hergestellt werden. Andere geeignete Isolierstoffe, vorzugsweise nichtbrennbare anorganische Stoffe, können ebenfalls angewendet werden.
Zur Maximierung der Aerosolabgabe, die ansonsten durch radiale (d. h. mäußere) Luftinfiltration durch den Artikel verdünnt werden könnte, kann von dem Aerosol erzeugenden Mittel bis zu dem Mundstück ein nichtporöses Papier verwendet werden. Papiere dieser Art sind in der Zigaretten- und/oder Papiertechnik bekannnt, und Gemische aus solchen Papieren können für verschiedene funktioneile Wirkungen verwendet werden. Zu bevorzugten Papieren, die in den erfindungsgemäßen Artikeln verwendet werden, gehören RJR Archer's 88-17234 Papier, RJR Archer's 8-0560-36 Filterpapier, Ecusta's 646 Plug Wrap und ECUSTA 30637-801-12001, die von Ecusta of Pisgah Forest, NC, hergestellt werden, sowie die Papiersorten von der Kimberly-Clark Corporation P1768-182, P780-63-5, P850-186-2, P1487-184-2 und P850-1487-125. Der Filter ist vorzugsweise mit einer Reihe von Löchern versehen, die ca. 23mm vom Mundende des Rauchartikels entfernt angeordnet sind, um eine ca. 22%ige Luftverdünnung zu ergeben.
Das von den erfindungsgemäßen bevorzugten Rauchartikeln erzeugte Aerosol ist chemisch einfach; es besteht im wesentlichen aus Luft, Kohlenoxiden, Ae.osolbildner einschließlich gewünschter Aromastoffe oder anderer gewünschter flüchtiger Stoffe, Wasser und Spurenmengen von anderen Stoffen. Die von den erfindungsgemäßen bevorzugten Artikeln erzeugten Gesamtfeuchtteilchen haben keine mutagene Wirkung gemessen nach dem Arnes-Test, d.h. es gibt kein signifikantes Dosiswirkungsverhältnis zwischen den von den erfindungsgemäßen bevorzugten Raucherartikeln erzeugten Gesamtfeuchtteilchen (WTPM) und der Anzahl von Revertanten, die in solchen Produkten ausgesetzten Standardtestmikroorganismen auftreten. Nach den Befürwortern des Arnos-Test weist eine signifikante dosisabhängige Wirkung auf das Vorhandensein von mutagenen Stoffen in den getesteten Produkten hin. Siehe Arnes et al., Mut. Res., 31: 347-3645 (1975); Nagao et al., Mut. Res., 42:335 (1977).
Ein weiterer Vorteil der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das relative Fehlen von Asche, die während der Anwendung entsteht, im Vergleich zur Asche von anderen Zigaretten. Wenn das bevorzugte Kohlebrennstoffelement brennt, wird es im wesentlichen in Kohlenoxide bei relativ wenig Ascheerzeugung umgewandelt, so daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Rauchartikels keine Asche entfernt zu werden braucht.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen verbesserten rviiltels für die Zuführung von Aromastoff in Zigaretten wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele näher veranschaulicht, die zum besseren Verständnis der Erfindung beitragen, aber nicht als eine Einschränkung derselben auszulegen sind. Alle hier angegebenen Prozentzahlen sind, sofern nichts anderes festgelegt ist, in Ma.-% gegeben. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius ausgedrückt und sind nicht korrigiert.
Beispiel 1
Eine Zigarette des in Figur 1 dargestellten Typs wurde auf folgende Weise hergestellt.
A. Herstellung der Brennstoffquelle
Das Brennstoffelement (10mm lang, 4,5mm Außandurchmesser) mit einer scheinbaren Dichte von ca. 0,86g/cm3 wurde aus Kohle (90%), SCMC-Bindemittel (10%) und K2CO3 (1 %) hergestellt.
Die Kohle wurde durch Verkohlung einei talkfreien Sorte von Grand Prairie Canadian Kraftlaubholzpapier unter einer Stickstoffdecke bei einer schrittweisen Erhöhung der Temperatur von ca. 10cC pro Stunde bis zu einer Endverkohlungstemperatur von 750°C hergestellt.
Nach dem Abkühlen unter Stickstoff auf weniger als ca. 35CC wurde die Kohle auf eine Maschenware von minus 200 (US) gemahlen. Die pulverisierte Kohle wurde dann zur Entfernung der flüchtigen Stoffe auf eine Temperatur von bis zu ca. 850°C erhitzt.
Nach nochmaligem Abkühlen unter Stickstoff auf weniger als ca. 35°C wurde die Kohle zu einem feinen Pulver gemahlen, d. h.
einem Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße) von ca. 0,1 bis 50 Mikrometer.
Dieses feine Pulver wurde zur Herstellung eines steifen, teigartigen Breis mit Hercules 7 HF SCMC-Bindemittel (9 Teile Kohle:1 Teil Bindemittel), 1 % K2CO3 und ausreichend Wasser gemischt.
Aus diesem Brei wurden Brennstoffelemente mit sieben zentralen Löchern von jeweils 0,021 Zoll Durchmesser (ca. 0,5 mm) und sechs peripheren Löchern von jeweils ca. 0,01 Zoll (0,25mm) Durchmesser stranggepreßt. Die Gewebedicke oder der Abstand zwischen den zentralen Löchern betrug ca. 0,08 Zoll (ca. 0,2 mm), und die durchschnittliche äußere Gewebedicke (der Abstand zwischen dem Umfang und den peripheren Löchern) betrug 0,019 Zoll (0,48mm), wie in Figur 1A dargestellt ist.
Diese Brennstoffelemente wurden dann unter einer Stickstoffatmosphäre drei Stundon lang nach der Ausbildung bei 9000C gehärtet.
B. Sprühgetrocknetem Cxtrakt
Eine Mischung aus rauchbehandelten Tabaksorten wurde zu einem mirtelfeinen Staub gemahlen und mit Wasser in einem Behälter aus rostfreiem Stahl bei einer Konzentration von ca. 1 bis 1,5 Pound Tabak pro Gallone Wasser extrahiert. Die Extraktion wurde bei Umgebungstemperatur unter mechanischem Umrühren über ca. 1 bis ca. 3 Stunden durchgeführt. Das Gemisch wurde zur Entfernung von aufgeschwemmten Feststoffen zentrifugiert, und das wäßrige Extrakt wurde sprühgetrocknet, indem die wäßrige Lösung kontinuierlich zu einem herkömmlichen Sprühtrockner, einem Anhydro der Größe 1, bei einer Eingangstemperatur von ca. 215-23O0C gepumpt wurde und das getrocknete pulverförmige Material am Ausgang des Trockners aufgefangen wurde. Die Ausgangstemperatur lag zwischen ca. 82 und 9O0C.
C. Herstellung von gesinterter Tonerde
Tonerde mit hoher wirksamer Oberfläche (ca. 280 mVg) von der W. R. Grace & Co. mit einer Maschenweite von -14 bis +20 (US) wurde ca. eine Stunde lang bei einer Erweichungstemperatur von ca. 1400 bis 155O0C gesintert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Diese gesinterte Tonerde wurde in einem zweistufigen Verfahren mit den in Tabelle I aufgeführten Bestandteilen in den angegebenen Verhältnissen verbunden:
Tabelle I 68,11 %
Tonerde 19,50%
Glycerin 8,19%
sprühgetrocknetes Extrakt 3,60%
HFCS(lnvertose) 0,60%
Kakaoauszug Gesamt: 100,0 %
In der ersten Stufe wurde der sprühgetrocknete Tabakextrakt mit ausreichend Wasser unter Bildung eines dünnen Breis gemischt. Dieser dünne Brei wurde dann auf den oben beschriebenen Tonerdeträger durch Mischen aufgebracht, bis der dünne Brei gleichmäßig von derTonerde absorbiert war. Die be^ndelte Tonerde wurde dann zur Reduzierung des Feuchtigkeitsgehaiis auf ca. 1 % getrocknet. In der zweiten Stufe wurde die so andelte Tonerde mit einer Kombinution aus den anderen Bestandteilen der obigen Tabelle vermischt, bis die Flüs jkeit im wesentlichen in dem Aluminiumträger absorbiert war.
D. Zusammenbau
Die zum Aufbau der Zigarette von Figur 1 verwendete Kapsel wurde aus tiefgezogenem Aluminium hergestellt. Die Kapsel hatte eine durchschnittliche Wanddicke von ca. 0,004 Zoll (0,1 mm) und war ca. 30 mm lang, der Außendurchmesser betrug ca. 4,5mm. Das hintere Teil des Behälters war mit Ausnahme von zwei schlitzförmigen Öffnungen (jede ca. 0,65mm x 3,45mm groß und 1,14mm von der anderen entfernt) verschlossen, um den Durchgang des Aerosolbildners zu dem Anwender zu ermöglichen. Etwa 330mg des oben beschriebenen Aerosol erzeugenden Substats wurde in die Kapsel gefüllt. Ein wie oben hergestelltes Brennstoffelement wurde bis zu einer Tiefe von ca. 3mm in das offene Ende der gefüllten Kapsel hineingesteckt.
E. Isollerhülle
Die Kombination aus Brennstoffelement und Kapsel wurde am Ende des Brennstoffelements mit einer 10mm langen Glasfaserhülle von Owens-Corning C GLASS S-158 mit 3% Pektlnblndemittal bis zu einem Durchmesser von ca. 7,5 mm umwickelt. Die Glasfaserhülle wurde dann mit einem Innenblattmaterial, einem Kimberly-Clark Versuchspapiar mit der Bezeichnung P 780-63-5 umwickelt.
F. Tabakrolle
Eine 7,5mm im Durchmesser und 28 mm in dor Länge messende Tabakstange, umwickelt mit Kimberly-Clark-Papier P1487-125, wurde durch Einsetzen einer Sonde so modifiziert, daß darin ein Längsdurchgang von ca. 4,5mm Durchmesser vorhanden war.
G. Zusammenbau
Die umhüllte Kombination aus Brennstoffelement und Kapsel wurde in den Durchgang der Tabakstange hineingeschoben, bis die Glasfaserhülle an den Tabak stieß. Die Glasfaser- und Tobakabschnitte wurden durch ein Außenblattmaterial verbunden, welches sowohl die Kombination aus Brennstoffelement, Isolierhülle und Innenblatt als auch die umwickelte Tabakstange umschloß. Das Außenblatt war ein Kimberly-Clark-Papier mit der Bezeichnung P1768-182.
Ein Mundstück des in Figur 1 dargestellten Typs wurde durch Verbinden zweier Abschnitte ausgeführt: (1) einem 10mm langen und im Durchmesser 7,5 mm großen kohlehaltigen Tabakschichtmaterials neben der Kapsel, umwickelt mit Kimberly-Clark's-Papier P850-184-2, und (2) einem 30mm langen und im Durchmesser 7,5mm großen zylindrischen Segment aus einem ungewebten, schmelzgeblasenen thermoplastischen Polypropylenvlies von der Kimberly-Clark Corporation mit der Bezeichnung PP-100-F, umwickelt mit Kimberly-Clark Corporation's Papier P1487-184-2.
Das kohlehaltige Tabakschichtmaterial wurde durch Einbau von ca. 17% PCB-G Aktiv kohle von der Calgon Carbon Corporation in einen Papierrohstoff hergestellt, der zur Produktion eines Schichtmaterials verwendet wird, watches von der Kimberly-Clark Corporation unter der Bezeichnung P144-185-GAPF bezogen wird. Dieses Material wurde mit ca. 4,5% Mentholaromastoff durch eine Innenblattübeitragungsmethode gefüllt. Beide Abschnitte des Mundstücks werrden hergestellt, indem das Tabakpapier und das Vlies aus thermoplastischen Fasern durch das oben beschriebene Doppelkegelformungssystem geleitet wurden. Diese beiden Abschnitte wurden mit einem verbindenden Außenblatt aus Kimberly-Clark-Corporation's Papier P850-186-2 verbunden. Der verbundene Mundstückabschnitt wurde mit dem Abschnitt aus umhüllten Brennstoffelement und Kapsel durch ein abschließendes Außenblatt aus Ecusta's Filterpapier 30637-801-12001 verbunden.
So hergestellte Zigaretten erzeugten ein mentholisiertes Aerosol ohne jeglichen unerwünschten Nebengeschmack infolge Verbrennens oder thermischen Abbaus des Menthols oder eines anderen Aerosol bildenden Materials. Organoleptische Prüfungen, bei denen solche Artikel nit kommerziell erhältlichen teerarmen, mentholisierten Zigaretten verglichen wurden, zeigten ähnliche Ergebnisse für die [vientholgeschmackswahrnehmung und -zuführung.
Beispiel Il
Es wurden Zigaretten ähnlich den in Beispiel I beschriebenen zusammengebaut, um das Wandern von Menthol von seinem Ursprungsort zu der Brennstoffquelle über einen 10tägigen Zeitraum unter 75/40 Feuchtigkeitsbedingungen (75°F und 45% relative Feuchte) zu untersuchen. Alle Prototypen wurden mit ungefähr der gleichen Menge Menthol gefüllt. Bei den Prototypen A und B wurde Menthol direkt sowohl zu der Tabakhülle als auch zu dem Aerosol tragenden Substrat hinzugegeben. Bei den Prototypen C und D war Menthol in dem Segment aus Kimberly-Clark Tabakpapier P144-185-GAPF (dem Schichtmaterial, das ohne jeglichen Kohlegehalt hergestellt wurde), das sich zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittei und dem Filter befand. Bei dem Prototyp E war das Menthol auf Plast wie Kügelchen gefüllt, die von Narrden Flavor House, Germany, unter der Bezeichnung NFM bezogen wurden. Die Kügelchen wurden in einen Hohlraum gegeben, der in das Filterstück des Artikels gemacht wurde. Bei dem Prototyp F wurde das Menthol auf ein Versuchsschwammaterial von Advanced Prolymer Systems mit der Bezeichnung CH-43-16 gefüllt und in das Tabakpapierblatt P144-185-GAPF (das Schichtmaterial, das ohne jeglichen Kohlegehalt hergestellt wurde) eingebaut, welches sich zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und dem Filterabschnitt des Artikels befand. Bei Prototyp G, der erfindungsgemäß hergestellt wurde, war Menthol auf ein 10 mm großes Segment des erfindungsgemäßen kohlehaltigen Tabakschichtmaterials gefüllt, das sich zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und dem Filter befand.
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist die Wanderung von Menthol zu der Brennstoffquelle solcher Artikel wesentlich reduziert, wenn das Menthol auf das er'indungsgemäße kohlehaltige Schichtmaterial gefüllt wird und anstelle des normalen Tabakpapierpfropfens verwendet wird.

Claims (47)

1. Rauchartikel, dadurch gekennzeichnet, daß er
(a) aus einem Brennstoffelement,
(b) einem körperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel mit mindestens einem Aerosol bildenden Stoff und
(c) gesonderten Mitteln für die Zuführung des von dem Aerosol erzeugenden Mittel erzeugten Aerosols zu dem Raucher besteht, wobei das Zuführungsmittel ein kohlehaltiges Schichtmaterial enthält, das mindestens einen Aromastoff trägt.
2. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel für die Aerosolzuführung aus einem Mundstück mit einem Filterpfropfen und einem Segment aus dem kohlehaltigen Schichtmaterial besteht, das sich zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und dem Filterpfropfen befindet.
3. Rauchartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlehaltige Schichtmaterial in Form eines Zylinders vorliegt.
4. Rauchartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlehaltige Schichtmaterial zerfasert ist.
5. Rauchartikel nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Schichtmaterials zwischen ca. 5 und 75Ma.-% liegt.
6. Rauchartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Schichtmaterials zwischen ca. 10 und 40 Ma.-% liegt.
7. Rauchartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Schichtmaterials zwischen ca. 15 und 30Ma.-% liegt.
8. Rauchartikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aromastoff Menthol in einer Menge von ca. 0,001 Ma.-% bis zur Sättigung ist.
9. Rauchartikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mentholmenge zwischen ca. 3 und 6Ma.-% beträgt.
10. Rauchartikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mentholmenge zwischen ca. 4 und 5 Ma.-% beträgt.
11. Rauchartikel nach Anspruch 1,2,3,4,8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlehaltige Schichtmaterial ein tabakhaltiges Papier ist.
12. Rauchartikel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakgehalt des Schichtmaterials ca. 65Ma.-% beträgt.
13. Rauchartikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus kohlehaltigem Schichtmaterial zwischen ca. 5 und 30 mm lang ist.
14. Rauchartikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus kohlehaltigem Schichtmaterial zwischen ca. 5 und 15 mm lang ist.
15. Rauchartikel nach Anspruch 1,2,3,4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffelement vordem Rauchen weniger als 30mm lang ist.
16. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Brennstoffelement und das Aerosol erzeugende Mittel in einem Verhältnis des leitenden Wärmeaustausche befinden.
17. Rauchartikel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des leitenden Wärmeaustausche durch ein wärmeleitendes Teil vorgesehen wird, welches das Brennstoffelement und das Aerosol erzeugende Mittel berührt.
18. Rauchartikel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Teil mindestens einen Abschnitt des Brennstoffelements begrenzt.
19. Rauchartikel nach Anspruch 17,dadurch gekennzeichnet, daßdaswärmeleitendeTeil mindestens einen Abschnitt des Aerosol bildenden Stoffes einschließt.
20. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffelement Kohle einschließt.
21. Rauchartikel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffelement vor dem Rauchen weniger als 30mm lang ist und eine Dichte von mindestens ca. 0,85g/cr i3 hat.
22. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren ein Isolierteil umfaßt, das mindestens einen Teil des Brennstoffelements umgibt.
23. Rauchartikel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil ein elastisches, nichtbrennendes Teil von mindestens 0,5 mm Dickeist.
24. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren ein elastisches Isolierteil umfaßt, das mindestens einen Teil des Aerosol erzeugenden Mittels umgibt.
25. Rauchartikel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil einen tabakhaltigen Stoff einschließt.
26. Rauchartikel, dadurch gekennzeichnet, daß er aus
(a) ein6in kohlenhaltigen Brennstoffelement von weniger als ca. 30 mm Länge vor dem Rauchen,
(b) einem körperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel mit mindestens einem Aerosol bildenden Stoff und
(c) gesonderten Mitteln für die Zuführung des von dem Aerosol erzeugenden Mittel erzeugten Aerosols zu dem Raucher besteht, wobei das Zuführungsmittel ein kohlehaltiges Schichtmaterial enthält, das mindestens einen Aromastoff trägt.
27. Rauchartikel nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel für die Aerosolzuführung aus einem Mundstück mit einem 10 bis 40mm langen Filterpfropfen und einem 5 bis30mm langen Segment aus einem kohlehaltigen, tabakhaltigen Schichtmaterial besteht, das sich zwischen dem Aerosol erzeugenden Mittel und dem Filterpfropfen befindet.
28. Rauchartikel, dadurch gekennzeichnet, daß er aus
(a) einem Brennstoffelement,
(b) einem körperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel mit mindestens einem Aerosol bildenden Stoff und
(c) einem kohlehaltigen Schichtmaterial besteht, das mindestens einen Aromastoff trägt, wobei das kohlehaltige Schichtmaterial längs hinter dem Brennstoffelement und in räumlichem Abstand zu diesem angeordnet ist.
29. Rauchartikel, dadurch gekennzeichnet, daß er aus
(a) einem Brennstoffelement,
(b) einem körperlich getrennten Aerosol erzeugenden Mittel mit mindestens einem Aerosol bildenden Stoff und
(c) einer von dem Brennstoffelement körperlich getrennten tabakhaltigen Masse besteht, die ein kohlehaltiges Schichtmaterial enthält, welches mindestens einen Aromastoff trägt.
30. Rauchartikel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlehaltige Schichtmaterial eine Hülle für einen oder mehrere Bestandteile des Rauchartikels mit Ausnahme des Brennstoffelements ist.
31. Rauchartikel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Aerosol erzeugenden Mittels von einer tabakhaltigen Masse begrenzt ist, die das kohlehaltige Schichtmaterial enthält.
32. Rauchartikel nach Anspruch Anspruch 26,28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Schichtmaterials zwischen ca. 5 und 75Ma.-% liegt.
33. Rauchartikel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Schichtmaterials zwischen ca. 10 und 40Ma.-% liegt.
34. Rauchartikel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Schichtmaterials cd. 15 bis30Ma.-% beträgt.
35. Rauchartikel nach Anspruch 26,28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Aromastoff Meruhol in einer Menge von ca. 0,001 Ma.-% bis zur Sättigung ist.
36. Rauchartikel nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Mentholmenge zwischen ca. 3 und 6 Ma.-% beträgt.
37. Rauchartikel nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Mentholmenge zwischen ca. 4 und 5 Ma.-% beträgt.
38. Rauchartikel nach Anspruch 26,28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlehaltige Schichtmateria' ein tabakhaltiges Papier ist.
39. Rauchartikel nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakgehalt des Schichtmaterials ca. 65Ma.-% beträgt.
40. Rauchartikel nach Anspruch 26,28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffelement und das Aerosol erzeugende Mittel sich in einem Verhältnis des leitenden Wärmeaustauschs befinden.
41. Rauchartikel nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des leitenden Wärmeaustauschs von einem wärmeleitenden Teil vorgesehen wird, das sowohl das Brennstoffelement als auch das Aerosol erzeugende Mittel berührt.
42. Rauchartikel nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Teil mindestens einen Abschnitt des Brennstoffelements begrenzt.
43. Rauchartikel nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Teil mindestens einen Abschnitt des Aerosol bildenden Stoffes einschließt.
44. Rauchartikel nach Anspruch 26,28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffelement Kohle einschließt.
45. Rauchartikel nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffelement weniger als ca. 30mm lang ist und eine Dichte von mindestens ca. 0,85g/cm3 hat.
46. Rauchartikel nach Anspruch 26,28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren ein Isolierteil umfaßt., das mindestens einen Teil des Brennstoffelements umgibt.
47. Rauchartikel nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil ein elastisches, nichtbrennendes Teil von mindestens 0,5mm Dicke ist.
DD89328571A 1988-05-16 1989-05-12 Rauchartikel mit verbessertem mittel zur zufuehrung von aromastoffen DD298202A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19469688A 1988-05-16 1988-05-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD298202A5 true DD298202A5 (de) 1992-02-13

Family

ID=22718576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD89328571A DD298202A5 (de) 1988-05-16 1989-05-12 Rauchartikel mit verbessertem mittel zur zufuehrung von aromastoffen

Country Status (16)

Country Link
KR (1) KR890016931A (de)
CN (1) CN1038014A (de)
BR (1) BR8902236A (de)
DD (1) DD298202A5 (de)
DK (1) DK233489A (de)
FI (1) FI81950C (de)
HU (1) HU203961B (de)
IL (1) IL89899A (de)
MA (1) MA21549A1 (de)
MX (1) MX169608B (de)
NO (1) NO167952C (de)
PH (1) PH27614A (de)
PL (1) PL159798B1 (de)
PT (1) PT90558A (de)
YU (1) YU100189A (de)
ZA (1) ZA893010B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541001B1 (en) 1999-08-24 2003-04-01 Teva Pharmaceutical Industries, Ltd. Vaccine composition and method of using the same

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070083531A (ko) * 2004-11-10 2007-08-24 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 향기나는 캡슐형 흡착필터
CN103843904A (zh) * 2014-02-18 2014-06-11 黑龙江省乳品工业技术开发中心 一种牛羊乳混合饮料及其制备方法
CN103798402A (zh) * 2014-02-28 2014-05-21 曾杰 一种猕猴桃豆奶的制备方法
US10154689B2 (en) * 2015-06-30 2018-12-18 R.J. Reynolds Tobacco Company Heat generation segment for an aerosol-generation system of a smoking article
CN109419034A (zh) * 2017-08-21 2019-03-05 深圳麦克韦尔股份有限公司 电子烟及其雾化装置和烟锅
CN108185530B (zh) * 2018-01-27 2023-11-14 深圳市新宜康科技股份有限公司 借助热力推动流体的装置
CN110786557B (zh) * 2018-08-01 2022-05-17 湖南中烟工业有限责任公司 一种加热不燃烧卷烟及其抽吸装置、生产烟气的方法
CN115029185B (zh) * 2022-06-30 2023-08-18 河南中烟工业有限责任公司 一种催化糖酯类化合物低温裂解的方法与应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541001B1 (en) 1999-08-24 2003-04-01 Teva Pharmaceutical Industries, Ltd. Vaccine composition and method of using the same

Also Published As

Publication number Publication date
MA21549A1 (fr) 1989-12-31
DK233489D0 (da) 1989-05-12
FI81950B (fi) 1990-09-28
BR8902236A (pt) 1990-01-09
NO167952B (no) 1991-09-23
IL89899A0 (en) 1989-12-15
IL89899A (en) 1992-12-01
NO891887D0 (no) 1989-05-09
KR890016931A (ko) 1989-12-14
NO167952C (no) 1992-01-02
FI892321A (fi) 1989-11-17
CN1038014A (zh) 1989-12-20
ZA893010B (en) 1989-12-27
PT90558A (pt) 1989-11-30
MX169608B (es) 1993-07-14
FI892321A0 (fi) 1989-05-15
PL279423A1 (en) 1990-01-22
PL159798B1 (pl) 1993-01-29
HU203961B (en) 1991-11-28
DK233489A (da) 1989-11-17
HUT50434A (en) 1990-02-28
FI81950C (fi) 1991-01-10
YU100189A (en) 1990-06-30
NO891887L (no) 1989-11-17
PH27614A (en) 1993-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1306164C (en) Smoking article with improved mouthend piece
US5137034A (en) Smoking article with improved means for delivering flavorants
AU614364B2 (en) Smoking article with improved means for delivering flavorants
US5105837A (en) Smoking article with improved wrapper
DD285713A5 (de) Rauchartikel mit verbessertem deckblatt
DD264611A5 (de) Aerosolerzeugendes substrat fuer die verwendung bei einem raucherartikel sowie verfahren zur herstellung eines aerosderzeugenden substrates
EP0525347B1 (de) Kohlenhaltige Zusammensetzung für ein Brennstoffeinzelteil eines Rauchartikels
US5129409A (en) Extruded cigarette
DD264612A5 (de) Rauchware mit verbessertem brennstoffelement
DD295080A5 (de) Einrichtung zum erzeugen von tabakaehnlichen aerosolen
US5203355A (en) Cigarette with cellulosic substrate
US4928714A (en) Smoking article with embedded substrate
RU2097996C1 (ru) Аэрозольобразующий субстрат для курительных изделий (варианты) и сигарета (варианты)
DD286104A5 (de) Verfahren zur herstellung von rauchartikeln
AU669728B2 (en) Cigarette and method of making same
US5105838A (en) Cigarette
DE602004004919T2 (de) Rauchbare stange für eine zigarette
DD283328A5 (de) Einrichtung zum erzeugen von tabakaehnlichen aerosolen
LT3478B (en) Cigarette with tobacco
US4967774A (en) Smoking article with improved means for retaining the fuel element
DD298202A5 (de) Rauchartikel mit verbessertem mittel zur zufuehrung von aromastoffen
CN214509348U (zh) 一种低温缓释增香发烟复合滤棒

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee