DD298347A5

DD298347A5 - Raucherartikel

Info

Publication number: DD298347A5
Application number: DD89335002A
Authority: DD
Inventors: Dennis L Potter; Mark L Raker; Henry Th Ridings; Andrew J Sensabaugh Jr; Amos E Westmoreland; Donna K Woods; Chandra K Banerjee
Original assignee: �K@�K@��@��@��k��
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1992-02-20
Also published as: BR8906033A; CN1043076A; NO894754L; JPH02190171A; DK602689D0; FI895712A0; PH26388A; AU4456689A; US4955399A; EP0371285A2; KR900007353A; EP0371285A3; NO894754D0; AU608499B2; DK602689A; IL92128A0; CA2002221A1

Abstract

Eine Zigarette vermittelt Tabakgeschmack durch Erhitzen von Tabak, nicht aber durch Verbrennen von Tabak oder einem anderen Material. Eine Waermequelle, zu der ein Metalloxid (z. B. Kalziumoxid), ein anhydrisches Metallsulfat (z. B. Magnesiumsulfat), ein anorganisches Salz und Zucker gehoeren, erzeugt Waerme, wenn Wasser damit in Kontakt kommt. Die durch die Waermequelle erzeugte Waerme erhitzt den Tabak in einer Waermeaustauschbeziehung mit diesem. Aus dem Tabak werden fluechtige Aromastoffe freigesetzt und in den Mund des Benutzers der Zigarette gezogen. Typische Waermequellen erhitzen den Tabak fuer die Dauer von 4 bis 8 Minuten auf eine Temperatur zwischen 70C und 200C.{Raucherartikel; Zigarette; Tabakgeschmack; Erhitzen von Tabak; Waermequelle; Aromastoffe}

Description

Vorliegende Erfindung betrifft Zigaretten und andere Raucherartikel, die normalerweise mit einer nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle arbeiten, um Tabak zu erhitzen, um dem Benutzer Tabakgeschmack und andere Empfindungen des Rauchens zu vermitteln. Raucherartikel nach der vorliegenden Erfindung verbrennen keinen Tabak oder andere Stoffe und erzeugen folglich auch keine Verbrennungs- oder Pyrolyseprodukte, einschließlich Kohlenmonoxid, und sie erzeugen keinen Nebenstromrauch oder Geruch. Bevorzugte Raucherartikel nach der vorliegenden Erfindung erzeugen kontrollierte Mengen von flüchtigen Tabakaromastoffen und andere Substanzen, die sich unter Umweltbedingungen nicht im signifikanten Maße verflüchtigen, und diese flüchtigen Substanzen können bei jedem Zug wahrgenommen werden, über wenigstens 6 bis 10 Züge, die normale Anzahl von Zügen bei einer typischen Zigarette.

Genauer formuliert betrifft die vorliegende Erfindung Zigaretten und andere Raucherartikel mit einer Niedrigtemperaturwärmequelle, die Wärme im Ergebnis von einer oder mehroren exothermen Wechselwirkungen zwischen ihren Komponenten erzeugt. DerTabak, der bearbeitet sein kann, wird physisch getrennt und in Wärmeaustauschbeziehung mit der Wärmequelle angeordnet. Unter ,physisch getrennt" versteht man, daß der für die Erzeugung des Geschmacks und Aromas verwendete Tabak nicht mit der Wärmequelle gemischt wird oder deren einer Toil ist.

Die Wärmequelle hat wenigstens ein chemisches Mittel, das in der Lage ist, exotherm mit einem zweiten chemischen Mittel bei Kontakt und/oder einer entsprechenden Aktivierung in Wechselwirkung zu treten. Vorzugsweise hat die Wärmequelle mehr als ein Mittel, das mit dom zweiten Mittel in Wechselwirkung tritt. Vorzugsweise brauchen die chemischen Mittel keinen Umweltsauerstoff (d.h., atmosphärischen Sauerstoff), um Wärme zu erzeugen. Die chemischen Stoffe können in die Wärmequelle auf unterschiedliche Weise einbezogen oder eingebracht werden. Beispielsweise können die Mittel miteinander gemischt werden, und die exotherme Wechselwirkung kann durch Einführung eines Katalysators oder Initiators dafür eingeleitet werden. Alternativ dazu können die verschiedenen Stoffe physisch voneinander getrennt in die Wärmequelle einbezogen werden, und die exotherme Wechselwirkung zwischen ihnen wird durch Initiieren des Kontaktes zwischen den verschiedenen Stoffen herbeigeführt. Nach einer weiteren Variante kann zu Mitteln innerhalb der Wärmequelle ein zweites Mittel in die Wärmequelle eingeführt werden, um die Erzeugung von Wärme zu bewirken.

Die Wärmequelle beinhaltet normalerweise auch (i) ein Dispergiermittel, um die Konzenti ation der oben genannten chemischen Mittel zu verringern und dazu beizutragen, die Rate der Wechselwirkung der chemischen Mittel zu kontrollieren (d. h„ zu begrenzen), und/oder (it) ein Phasenänderungsmaterial, das normalerweise während der Wärmeerzeugung einer reversiblen Phasenänderung aus einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand unterliegt und wieder zurück, um anfangs die durch die chemischen Wechselwirkungsstoffe erzeugte Wärme zu absorbieren und diese Wärme in späteren Phasen der Wärmeerzeugung freizusetzen. Das Dispergiermittel und/oder das Phasenänderungsmaterial tragen dazu bei, (i) die Höchsttemperatur der Wärmequelle und des Tabaks zu verringern und (ii) die Lebensdauer der Wärmequelle durch Begrenzung der Rate der Wechselwirkung der chemischen Stoffe im Falle des Dispergiermittels und durch Absorbieren und Freisetzen von Wärme im Falle des Phasenänderungsmaterials zu verlängern.

Eine bevorzugte Wärmequelle ist ein Gemisch aus festen Komponenten, welche bei Wechselwirkung bestimmter dieser Komponenten mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, die gewünschte Wärmeabgabe gewährleisten. Beispielsweise kann ein festes Gemisch aus Kalziumoxid, anhydrischem Magnesiumsulfat, Apfelsäure, Dextrose und Natriumchlorid mit flüssigem Wasser in Kontakt gebracht werden, um Wärme zu erzeugen. Wärme wird erzeugt durch die Hydrierung des Magnesiumsulfats sowie durch die durch Apfelsäure katalysierte Reaktion von Wasser und Kalziumoxid, die Kalziumhydroxid ergibt. Die Dextrose durchläuft eine Phasenänderung aus dem festen in den flüssigen Zustand, während die exothermen chemischen Wechselwirkungen auftreten, wodurch Energie absorbiert wird. Diese absorbierte Energie wird zu einem späteren Zeitpunkt freigesetzt, wenn die durch die chemischen Wechselwirkungen erzeugte Wärme verschwindend gering wird und die Dextrose sich wieder verfestigt. Das Natriumchlorid wird als Dispergiermittel in einer ausreichenden Menge eingesetzt, um die verschiedenen Komponenten der Wärmequelle zu dispergieren und eine kontrollierte Wechselwirkung der Komponenten über die Zeit zu gewährleisten.

Eine andere bevorzugte Wärmequelle ist ein Gemisch aus fein verteiltem Aluminiummetall und granulärem Natriumnitrit, das mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid in Kontakt gebracht werden kann, um Wärme zu erzeugen. Wärme wird durch die Reaktion des Aluminiummetalls mit dem Natriumhydroxid und dem Wasser erzeugt und ergibt Natriumaluminat und Wasserstoff. Das Natriumnitrit reagiert mit dem Wasserstoff, um Wasser und Natriumhydroxid zu regenerieren. So werden die Reaktionsmittel für die Wärmeerzeugungsreaktion mit dem Aluminiummetall regeneriert, so daß eine kontrollierte Wärmeerzeugung über die Zeit gewährleistet ist.

Bevorzugte Wärmequallen erzeugen relativ große Wärmemengen, um wenigstens einen Teil des Tabaks rasch auf eine Temperatur zu erhitzen, die zum Verflüchtigen der aromakräftigen Komponenten aus dem Tabak ausreicht. Beispielsweise arbeiten bevorzugte Raucherartikel mit einer Wärmequelle, die wenigstens einen Teil des Tabaks innerhalb von 20s nach der Aktivierung der Wärmequelle auf über etwa 70°C erhitzen kann. Bevorzugte Raucherartikel arbeiten mit Wärmequellen, welche eine übermäßige Erwärmung des Tabaks vermeiden und den Tabak für die Dauer von etwa 4 bis zu etwa 8 Minuten innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs halten. Beispielsweise ist es wünschenswert, daß der Tabak des Raucherartikels 350°C und vorzugsweise 200⁰C während der Nutzungsdauer des Raucherartikels nicht überschreitet. Bei den am meisten bevorzugten Raucherartikeln erwärmt die Wärmequelle den in diesen enthaltenen Tabak während der Nutzungsdauer des Raucherartikels auf einen Temperaturbereich zwischen etwa 70°C und etwa 180⁰C.

Der Tabak kann bearbeitet oder anderweitig behandelt werden, so daß sich seine aromatischen Komponenten leicht bei den Temperaturen verflüchtigen, die während der Nutzung auftreten. Außerdem kann der Tabak einen breiten Bereich von Aromazusatzstoffen oder zugesetzten, aerosolbildenden Substanzen enthalten oder mitführen, die sich bei den während der Nutzung auftretenden Temperaturen verflüchtigen. Beispielsweise kann der Raucherartikel in Abhängigkeit von der durch die Wärmequelle erzeugten Temperatur neben den aromatischen, flüchtigen Komponenten im Tabak auch ein Aroma wie Methanol und/oder ein sichtbares Aerosol erzeugen, das durch eine aerosolbildende Substanz wie Glyzerin erzeugt wird. Bei der Nutzung der Raucherartikel nach der Erfindung leitet der Benutzer die Wechselwirkung zwischen den Komponenten der Wärmequelle ein, und es wird Wärme erzeugt; die Wechselwirkung der Komponenten der Wärmequelle ergibt genügend Wärme, um den Tabak zu erhitzen, und Tabakaromastoffe und andere Aromasubstanzen werden aus dem Tabak verflüchtigt. Wenn der Benutzer am Raucherartikel zieht, gelangen die verflüchtigten Substanzen durch den Raucherartikel und in den Mund

des Benutzers. Dadurch werden dem Benutzer viele der Aromastoffe und Annehmlichkeiten, die dem Zigarettenrauchen zugeschrieben werden, vermittelt, ohne daß ein Material brennt.

Die Raucherartikel nach der vorliegenden Erfindung werden ausführlicher in den beigefügten Zeichnungen und in der detaillierten Beschreibung der Erfindung beschrieben.

Abb. 1 u. 2: sind Lär.gsschnittansichten von repräsentativen Zigarettenausführungsbeispielen nach der Erfindung und Abb. 1A: ist eine Querschnittansicht des in der Abb. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels auf der Linie 1-1 der Abb. 1.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbelsplele

Es wird auf die Abb. 1 Bezug genommen. Die Zigarette 10 hat eine lange, im wesentlichen zylindrische Stabform. Normalerweise beträgt die Länge der Zigarette zwischen etwa 70 mm und etwa 120mm, der Umfang liegt zwischen etwa 22 mm und etwa 30mm.

Die Zigarette verfügt über ein äußeres Element 13, das sowohl Hülle als auch Element mit Isolierenden Eigenschaften ist. Wie in der Abb. 1 gezeigt wird, kann das äußere Element 13 eine Lage aus wärmeisolierendem Material, beispielsweise eine Polystyrolschaumfolie, eine mit Folie kaschierte Pappe oder ähnliches, sein. Das äußere Element kann auch eine Papierhülle für die Zigarette sein, oder ein isolierendes äußeres Element kann.zusätzlich mit einer Papierhülle umgeben werden (nicht gezeigt).

Innerhalb des äußeren Elements 13 befindet sich eine Rolle aus Tabak, die über einen Abschnitt der Längsachse der Zigarette reicht. Der Tabak kann unterschiedliche Konfiguration haben und hat vorzugsweise eine hohe wirksame Oberfläche, um den Kontakt mit der durch diesen hindurch strömenden angesogenen Luft zu maximieren. Wie gezeigt wird, kann die Tabakrolle die Form eines extrudieren, tabakhaltigen Rohres 16 haben, das eine Vielzahl von Gängen 20 und 22 aufweisen kann, die längs durch dieses oder um dieses führen.

Der Tabak 16 befindet sich innerhalb eines rohrförmigen Behältnisses 26, das aus einer hitzebeständigen Thermoplaste, Metall oder einem ähnlichen Material bestehen kann. Ein zweites rohrförmiges Behältnis 30 umschließt das erste rohrförmige Behältnis 26 und wahlweise die Länge d ir Zigarette. Das zweite rohrförmige Behältnis kann aus einem hitzebeständigen Thermoplastmaterial, mit Folie kaschiertem Karton oder ähnlichem bestehen. Im Ringbereich zwischen den rohrförmigen Behältnissen 26 und 30 befindet sich in der Nähe des Mundendes des rohrförmigen Behältnisses 26 ein Sperrelement 33 und bildet einen wirksamen Luftverschluß zwischen den beiden Behältnissen in diesem Bereich. Das Sperrelement kann aus Thermoplastmaterial oder ähnlichem hergestellt werden und kann zwischen den rohrförmigen Behältnissen 26 und 30 durch eine diente Reibpassung, einen Kleber oder auf ähnliche Weise in Position gehalten werden.

Eine Wärmequelle 35 (die unten ausführlicher behandelt wird) befindet sich im Ringbereich zwischen den rohrförmigen Behältnissen 26 und 30. Gegenüber dem Mundende der Zigarette ist zwischen den rohrförmigen Behältnissen 26 und 30 ein luftdurchlässiger Stopfen 38 angebracht, der dazu dient, die Wärmequelle 16 in der gewünschten Position und Lage um den Tabak 16 zu halten. Der Stopfen 38 kann aus einem Fasermaterial wie pastifiziertem Zelluloseazetat oder einem elastischen Schaummaterial mit offenen Zellen bestehen. Die Zigarette 10 hat einen Mundendebereich 40, zu dem ein Filterelement 43 oder ein anderes geeignetes Mundstück gehören können, die als Element zur Abgabe von Aroma in den Mund des Benutzers dienen. Der Filter 43 kann eine Vielzahl von Konfigurationen haben und kann aus Zelluloseazetatwerg, einem gefalteten Polypropylenmaterial, geformten Polypropylen oder ähnlichem bestehen. Normalerweise hat der Filter 43 eine geringe Filtereffektivität. Beispielsweise kann der Filter ein Formteil sein, beispielsweise eine unterteilte Konfiguration (wie das in der Abb. 1 gezeigt wird). Vor allem ist es sehrwünschenswert, daß hohe Mengen der verflüchtigten Aromakomponenten zum Mund des Benutzers gelangen und daß geringe Mengen der Aromakomponenten auf dem Filter abgelagert werden. Die Zigarette hat auch einen Lufteinlaßbereich 46, der dem Mundendebereich 40 gegenüberliegt, damit die angesogene Luft in die Zigarette gelangen kann.

Es wird auf die Abb. 2 Bezug genommen. Die Zigarette 10 verfügt über eine Rolle oder Füllung aus Tabak, die in eine allgemein rohrförmige, äußere Hülle 13, beispielsweise Zigarettenpapier, gewickelt ist, wodurch ein Tabakstab entsteht. Vorzugsweise hat der Tabak die Form eines geschnittenen Füllkörpers. Außerdem ist der bevorzugte Tabakfüllkörper mit Aromastoffen umhüllt und außen dressiert. Innerhalb der Rolle des Tabakfüllkörprrs befindet sich eine hitzeresistente Patrone 50 mit einem offenen Ende 52 in der Nähe des Lufteinlaßbereiches 46 der Zigarette und mit einem verschlossenen Ende 54 zum Mundende des Tabakstabes hin.

Die Patrone 50 besteht vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material, beispielsweise aus Aluminium oder einem anderen metallischen Material.

Innerhalb der Patrone befindet sich die Wärmequelle 35 (die unten ausführlich behandelt wird). Das Material der Wärmequelle wird durch einen luftdurchlässigen Stopfen 38, beispielsweise aus Zelluloseazetat, an seinem Platz innerhalb der Patrone 50 gehalten. Der resultierendeTabakstab, in den die Wärmequelle eingebettet ist, aber so, daß der Tabak und die Komponenten der Wärmequelle physisch voneinander getrennt sind, hat im allgemeinen eine Länge von etwa 50mm bis zu etwa 90mm und einen Umfang von etwa 22 mm bis zu etwa 30 mm.

Das Filterelement 43 ist axial mit dem Tabakstab ausgerichtet und mit diesem in Stoßbeziehung. Das Filterelement und d^r Tabakstab werden durch Zigarettenpapier 58 miteinander verbunden. Normalerweise ist auf die Innenfläche von Zigarettenpapier ein Kleber aufgebracht, es umschließt das Filterelement und den angrenzenden Bereich des Tabakstabes. Bei der Nutzung leitet der Benutzer die exotherme Wechselwirkung der Wärmequelle ein, so daß die Wärmequelle Wärme erzeugt. Beispielsweise kann eine wirksame Menge flüssigen Wassers in die Wärmequelle eingespritzt werden, so daß das Wasser exotherm mit bestimmten Komponenten der Wärmequelle in Wechselwirkung treten kann. Die resultierende Wärme bewirkt eine Erwärmung des physikalisch getrennten Tabaks, der sich in unmittelbarer Nähe der Wärmequelle befindet, so daß eine Wärmeaustauschbeziehung mit dieser hergestellt wird. Die so dem Tabak zugeführte Wärme bewirkt, daß sich die aromatischen Komponenten des Tabaks sowie die aromatischen, mit dem Tabak mitgeführten Komponenten verflüchtigen. Die verflüchtigten Stoffe werden dann in den Mundendbereich der Zigarette und in den Mund des Benutzers gesogen. Dadurch werden dem Benutzer viele der Aromastoffe und Annehmlichkeiten im Zusammenhang mit dem Zigarettenrauchen vermittelt,

ohne daß ein Material verbrannt wird. Die Wärmequelle dieser Erfindung erzeugt genügend Wärme, um die aromatischen Komponenten des Tabaks zu verflüchtigen, während sie gleichzeitig die Temperatur des Tabaks Innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs hält. Wenn die Wärmeerzeugung abgeschlossen ist, beginnt der Tabak sich abzukühlen, und die Verflüchtigung der aromatischen Komponenten verringert sich. Die Zigarette wird dann weggeworfen oder anderweitig beseitigt.

Wärmequellen von Raucherartikeln nach der vorliegenden Erfindung erzeugen Wärme im Ergebnis einer oder mehrerer exothermer, chemischer Wechselwirkungen zwischen deren Komponenten und nicht im Ergebnis der Verbrennung von deren Komponenten. Bei der vorliegenden Anwendung bezieht sich der Begriff „Verbrennung" auf die Oxydation einer Substanz zur Erzeugung von Wärme und Kohlenstoffoxiden. Siehe Baker, Prog. Ener Combust. ScI., Bd. 7, S. 135-153 (1981). Außerdem erzeugen die bevorzugten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequollen dieser Erfindung Wärme im Ergebnis von einer oder mehreren Wechselwirkungen zwischen deren Komponenten, ohne daß gasförmiger oder Sauerstoff aus der Umgebung vorhanden sein muß (d. h. bei Fehlen von Umweltsauerstoff).

Bevorzugte Wärmequellen erzeugen die Wärme nach Aktivierung ihrer Komponenten schnell. Wärme wird erzeugt, um dan Tabak im ausreichenden Maße zu erwärmen, um eine angemessene Menge an aromatischen Komponenten des Tabaks schnell nach Beginn der Nutzung der Zigarette durch den Benutzer zu verflüchtigen. Schnelle Wärmeerzeugung gewährleistet auch, daß während der ersten Züge genügend verflüchtigtes Tabakaroma vorhanden ist. Im typischen Fall beinhalten die Wärmequellen nach der vorliegenden Erfindung ausreichende Mengen an Komponenten, die exotherme Wechselwirkungen durchlaufen, um wenigstens einen Teil des Tabaks auf eine Temperatur über etwa 7O⁰C, vorzugsweise über 80°C innerhalb von 20 s, vorzugsweise innerhalb von 10s nach Beginn der Nutzung durch den Benutzer der Zigarette zu erwärmen.

Bevorzugte Wärmequellen erzeugen die Wärme so, daß der Tabak während der Nutzungsdauer der Zigarette auf einen gewünschten Temperaturbereich erhitzt wird. So ist es beispielsweise zwar wünschenswert, daß die Wärmeguelle wenigstens einen Teil des Tabaks sehr schnell nach Beginn der Nutzung der Zigarette auf eine Temperatur über 70°C erhitzt, ebenso wünschenswert ist es aber auch, daß der Tabak während der 4 bis 8 Minuten der Nutzungsdauer der Zigarette nur einer Temperatur unter etwa 350°C, vorzugsweise von unter etwa 200"C ausgesetzt ist. Sobald folglich die Wärmequelle eine ausreichend schnelle Wärmeerzeugung erreicht hat, um den Tabak auf die gewünschte Mindesttemperatur zu erhitzen, erzeugt dann die Wärmequelle eine ausreichende Wärme, um den Tabak innerhalb eines relativ schmalen und gut kontrollierten Temperaturbereichs für den Rest der Wärmeerzeugungsperiode zu halten. Typische Temperaturbereiche für die 4 bis 8 Minuten Nutzungsdauer der Zigarette liegen zwischen etwa 7O⁰C und etwa 18O⁰C, vorzugsweise zwischen etwa 8O⁰C und etwa 14O⁰C, für die meisten Zigaretten der vorliegenden Erfindung. Die Kontrolle der von der Wärmequelle aufgebrachten Höchsttemperatur ist wünschenswert, um einen Thermoabbau und/oder die übermäßige, vorzeitige Verflüchtigung der aromatischen Komponenten des Tabaks sowie der zugesetzten Aromakomponenten, die vom Tabak mitgeführt werden, zu vermeiden. Die Wärmequelle schließt Komponenten ein, die exotherm miteinander in Wechselwirkung treten, wenn sie miteinander in Kontakt gebracht werden oder wenn sie in geeigneter Weise aktiviert werden. Diese Komponenten können in physischem Kontakt miteinander sein (d. h. miteinander vermischt), und ihre exotherme Wechselwirkung kann durch Wärme, Kontakt mit einem Katalysator oder Initiator oder ähnliches aktiviert werden. Als Alternative dazu können die Komponenten physisch getrennt voneinander gehalten werden, und die exotherme Wechselwirkung kann durch den Kontakt der Komponenten, oft bei Vorhandensein eines geeigneten Katalysators oder Initiators, eingeleitet werden.

Besonders bevorzugte, miteinander in Wechselwirkung tretende Stoffe sind Stoffe, die exotherm mit Wasser reagieren können. Zu den Beispielen für solche Reaktionsmittel gehören die Metalloxide, die mit Wasser reagieren, um Wärme zu erzeugen und Metallhydroxide zu ergeben. Zu den geeigneten Metalloxiden gehören Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Natriumoxid und ähnliche sowie deren Mischungen. Andere geeignete, miteinander in Wechselwirkung tretende Komponenten sind Kalziumhydrid, Kalziumnitrid, Magnesiumnitrid, Phosphorpentaoxid und ähnliche. Diese anderen Roaktionsmittel werden zwar nicht in dem Maße bevorzugt wie die Metalloxide, sie können aber oft mit den Metalloxiden in kleinen Mengen eingesetzt werden, um eine rasche Anfangserzeugung von Wärme zu gewährleisten.

Eine andere besonders bevorzugte Chemikalie für die Wechselwirkung ist eine, die leicht durch Wasser in einer exothermen Reaktion hydriert wird. Zu den Beispielen für diese miteinander in Wechselwirkung teilenden Stoffe gehören die anhydrischen Metallsulfate wie Magnesiumsulfat, Aluminiumsulfat, Eisen(lll)-chlorid, Magnesiumchlorid und ähnliche sowie deren Gemische. Andere derartige miteinander in Wechselwirkung tretende Stoffe werden Fachleuten ersichtlich sein. Wasser kann mit den bevorzugten Komponenten der Wärmequelle in Wechselwirkung treten, um Wärme zu erzeugen. Unter bestimmten Umständen können auch andere Flüssigkeiten wie niedere Alkohole (z. B. Ethanol) und Polyhydroxyalkohole (z. B. Glyzerin) sowie deren Gemische mit Wasser eingesetzt werden. Der Kontakt des Wassers mit den anderen Wechselwirkungskomponenten der Wärmequelle kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden. Beispielsweise kann das Wasser in die Wärmequelle eingespritzt werden, wenn die Wärmequelle aktiviert werdensoll. Als Alternative dazu kann flüssiges Wasser in einem Behältnis, beispielsweise einer aufreißbaren Kapsel oder Mikrokapsel, enthalten sein, das von den anderen Komponenten der Wärmequelle getrennt ist, und das Behältnis kann aufgerissen werden, wenn der Kontakt des Wassers mit den anderen Komponenten der Wärmequelle gewünscht wird. Als Alternative dazu kann Wasser dem restlichen Teil der Wärmequelle über einen porösen Docht kontrolliert zugeführt werden. Nach einem weiteren Beispiel kann Wasser, das für die exotherme Reaktion mit den Wechselwirkungskomponenten gebraucht wird, durch ein normalerweises festes, vollständig hydriertes Salz (z. B. Aluminiumkaliumsulfatdodekahydratkristalle) zugeführt werden, das mit dem Metalloxid gemischt wird. Das Wasser kann durch Zufuhr von Wärme zur Wärmequelle (z. B. mit einem Zigarettenanzünder) freigesetzt werden, um Wärme auf die Wärmequelle zu übertragen, was wiederum die Disassoziation des Wassers aus dem hydrierten Salz einleitet. Andere Katalysatoren oder Initiatoren als Wasser können als solche oder zusätzlich zu diesem eingesetzt werden, um die chemische Reaktion der Komponenten, die exotherm reagieren, zu katalysieren oder zu intiieren. Beispielsweise können organische Säuren, wie Apfelsäure, Palmatinsäure, Borsäure und ähnliche, mit Wasser und/oder Kalziumoxid in einer ausreichenden Menge gemischt werden, um deren exotherme Reaktion zur Herstellung von Kalziumhydroxid zu katalysieren. Wenn der Katalysator oder Initiator mit den festen Komponenten der Wärmequelle gemischt wird, ist es vorteilhaft, wenn auch der Katalysator oder Initiator feste Form hat.

Die Wärmequelle beinhaltet auch ein Dispergiermittel, um einen physischen Abstand zwischen den in Wechselwirkung stehenden Komponenten zu bewirken, besonders dann, wenn wenigstens einer dieser Stoffe feste Form hat. Bevorzugte Dispergiermittel sind im wesentlichen inert oder träge gegenüber den Komponenten, die exotherm in Wechselwirkung miteinander treten. Vorzugsweise wird das Dispergiermittel in einer normalerweise festen, granulierten Form eingesetzt, um (i) die reagierenden Komponenten in Abstandsbeziehung zueinander zu halten und (ii) den Durchgang von Gasen wie Wasserdampf und deren Entweichen aus der Wärmequelle während der Periode der Wärmeerzeugung zu ermöglichen. Beispiele für Dispergiermittel sind anorganische Salze, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid und anhydrisches Natriumsulfat, anorganische Substanzen, wie fein gemahlene Tonerde und Siliziumdioxid, kohlenstoffhaltige Substanzen, wie fein gemahlener Graphit, aktivierte Kohlenstoffe und pulverisierte Holzkohle, und ähnliche Substanzen. Im allgemeinen liegt die Größe der normalerweise festen Dispergiermittel zwischen einem feinen Pulver und grobem Korn, und die Teilchengröße des Dispergiermittels kann die Rate der Wechselwirkung der wärmeerzeugenden Komponenten und damit die Temperatur und Dauer der Wechselwirkung beeinflussen. Wenn Wasser als eines der in Wechselwirkung tretenden chemischen Mittel eingesetzt wird und das Dispergiermittel ein wasserlösliches organisches Salz, wie Natriumchlorid, ist, sollten die Menge von Wasser und wasserlöslichem Dispergiermittel so festgelegt sein, daß der größte Teil des Salzes seine kristalline Form behält. Die Wärmequelle enthält vorzugsweise ein Phasenänderungs-oder Wärmeaustauschmaterial. Solche Stoffe sind beispielsweise Zucker, wie Dextrose, Sucrose und ähnliche, die innerhalb des Temperaturbereichs, der während der Nutzung durch die Wärmequelle erreicht wird, aus dem festen in den flüssigen und zurück in den festen Zustand gelangen. Zu anderen Phasenänderungsmitteln gehören ausgewählte Wachse und Wachsgemische sowie anorganische Stoffe, wie Magnesiumchlorid. Diese Stoffe absorbieren Wärme, wenn die entsprechenden Komponenten exotherm in Wechselwirkung treten, so daß die Höchsttemperatur gesteuert wird, die durch die Wärmequelle erzeugt wird. Insbesondere durchläuft der Zucker eine Phasenänderung aus dem festen in den flüssigen Zustand, wenn Wärme zugeführt wird, und die Wärme wird absorbiert. Nachdem die oxotherme chemische Wechselwirkung zwischen den betreffenden Komponenten annähernd abgeschlossen ist und dadurch die Wärmeerzeugung abnimmt, kann die durch das Phasenänderungsmaterial absorbierte Wärme freigesetzt werden (d. h., das Phasenänderungsmaterial ändert sich aus dem flüssigen in den festen Zustand), wodurch sich die Nutzungsdauer der Zigarette verlängert. Phasenänderungsstoffe wie Wachse, die beim Erhitzen eine viskose, flüssige Form haben, können auch als Dispergiermittel dienen.

Die relativen Mengen der verschiedenen Komponenten der Wärmequelle können variieren und sind oft von solchen Faktoren abhängig wie gewünschte Wärmemindest- und -höchstmenge, Zeitspanne, über welche die Wärmeerzeugung gewünscht ist, und ähnliche. Wenn beispielsweise Wasser mit einem Gemisch aus einem Metalloxid und einem anhydrischen Metallsulfat in Kontakt gebracht wird, ist es wünschenswert, daß die Wassermenge ausreichend ist, um das anhydrische Metallsulfat vollständig zu hydrieren und stöchiometrisch mit dem Metalloxid zu reagieren. Außerdem ist es wünschenswert, daß die Menge an Metalloxid und Metallsulfat ausreichend ist, um bei der Wechselwirkung mit Wasser genügend Wärme zu erzeugen, um den Tabak ausreichend zu erhitzen, damit die Verflüchtigung der aromatischen Tabakkomponenten während der Nutzung der Zigarette erfolgt. Normalerweise wiegt der feste Anteil einer solchen Wärmequelle weniger als 2g, im allgemeinen wiegt er zwischen etwa 0,5g und etwa 1,5g.

Eine andere bevorzugte Wärmequelle kann geschaffen werden durch Mischen von granuliertem Aluminium- und/oder Magnesiummetall mit granuliertem Natriumnitrit und/oder Natriumnitrat, und das resultierende Gemisch kann mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid in Kontakt gebracht werden, um Wärme zu erzeugen. Im typischen Fall wiegt der feste Teil der Wärmequelle zwischen etwa 50 mg und etwa 300 mg. Der feste Teil der Wärmequelle wird normalerweise mit etwa 0,05ml bis zu etwa 0,5 ml einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid in Kontakt gebracht, die eine Konzentration von etwa 5 bis zu etwa 50% Gewichtsanteile an Natriumhydroxid hat.

Normalerweise ergeben größere Aluminium- oder Magnesiumteilchon eine chemische Reaktion, die eine geringere Anfangswärme erzeugt, bei der aber ein mäßig hoher Pegel der Wärmeerzeugung über eine relativ lange Zeitspanne erhalten bleibt. Außerdem ergibt der Einsatz einer verhältnismäßig konzentrierten, wäßrigen Natriumhydroxidlösung eine Reaktion, die eine verhältnismäßig hohe Anfangswärme erzeugt. Setzt man jedoch dem Reaktionsgemisch einen Puffer, beispielsweise Kalium, zu, dann verzögert sich die anfängliche Temperaturerzeugung, auch wenn der Kontakt der miteinander in Wechselwirkung tretenden Stoffe hergestellt wurde (z. B., selbst wenn die Natriumhydroxidlösung einem Aluminium- und Natriumnitratgemisch zugesetzt wurde). Als Alternative dazu ergibt der Zusatz einer Base, wie granuliertem Bariumhydroxid oder Kalziumhydroxid, zum festen Teil der Wärmequelle ein Reaktionsgemisch, das bei der Lagerung nicht leicht Wärme erzeugt, dagegen eine sehr hohe anfängliche Wärmemenge hervorbringt, wenn der Kontakt mit einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung oder einem anderen geeigneten Initiator, wie Wärme, hergestellt wird.

Die Tabakrolle oder -füllung kann als geschnittener Füllstoff verwendet werden, geeignet sind aber auch andere Formen des Tabaks. Beispielsweise kann der Tabak in Form von Strängen oder Schnitzeln von Tabakblättern, aufbereitetem Tabak, volumenexpandiertem Tabak, verarbeiteten Tabakstengeln oder deren Gemischen verwendet werden. Eingesetzt werden kann auch extrudiertes Tabakmaterial, wie andere Formen von Tabakmaterial, beispielsweise Tabakextrakte, Tabakstaub und ähnliches. Zu den Tabakextrakten gehören Tabakessenzen, Tabakaromaöle, sprühgetrocknete Tabakextrakte, gefriergetrocknete Extrakte und ähnliches. Besonders wünschenswert sind bearbeitete Tabake, wie Tabake, die mit Natriumbikarbonat oder Kaliumkarbonat behandelt wurden, welche bei Wärmezufuhr leicht die aromatischen Komponenten freisetzen. Normalerweise beträgt das Gewicht des Tabaks innerhalb der Zigarette zwischen etwa 0,2g und etwa 1 g. Der Tabak kann mit Geschmacksstoffen, wie Menthol, Vanillin, Schokolade, Lakritze, Zimtaldehyd, Maltol, Genaniol, Methylsalizylat, Azetyl-2-azetylpyrazin und ähnlichen, Kowie mit Modifikatoren des Tabakaromas, wie Levulinsäure, eingesetzt werden. Diese Geschmacksstoffe können durch den Tabak mitgeführt oder an anderer Stelle innerhalb des Raucherartikel positioniert werden (z. B. in einem gesonderten Substrat, das sich in Wärmeaustauschbeziehung mit der Wärmequelle befindet, oder innerhalb des Filters). Wenn das gewünscht wird, können Substanzen in den Raucherartikel in Wärmeaustauschbeziehung mit der Wärmequelle einbezogen werden, welche verdampfen und sichtbare Aerosole ergeben. Beispielsweise kann durch den Tabak eine effektive Menge Glyzerin mitgeführt werden.

Nachstehende Beispiele werden gegeben, um die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung weiter zu veranschaulichen, sie sollten jedoch nicht als Einschränkung von deren Rahmen gesehen werden. Wenn nichts anderes angegeben wird, sind alle Teile und Prozente Gewichtsanteile und -prozente.

Beispiel 1 Eine Zigarette, wie sie im wesentlichen in der Abb. 1 gezeigt wird, wurde folgendermaßen hergestellt: A. Herstellung der Wärmequelle

Die Wärmequelle wurde durch inniges Mischen von 36,8 Teilen granuliertem Kalziumosid, 10,3 Teilen granuliertem, anhydrischen Magnesiumsulfat, 5,9 Teilen Apfelsäure, 22 Teilen pulverisierter Dextrose und 25 Teilen granuliertem Natriumchlorid hergestellt.

B. Tabakvorbereitung

Ein trockener Verschnitt von 34,2 Teilen vorbehandeltem Tabakstaub, 34,2 Teilen sprühgetrocknetem Burley-Tabak-Wasserextrakt, 8,2 Teilen Kaliumkarbonat und 1,4 Teilen eines Bindemittels aus Xanthangummi und Johannisbrotgummi im Verhältnis von 1:1 wurde kontinuierlich in eine Beschickungszone eines Doppelschneckenextruders von Werner and Pfleiderer Continue 37 27:1 L/D eingeführt. In eine zweite Beschickungszone des Extruders wurde kontinuierlich eine ausreichende Wassermenge eingeführt, um 22 Teile Wasser für das extrudierte Gemisch zu ergeben. Die Temperatur in der Extrudertrommel wurde während der Extrusion zwischen etwa 50°C und etwa 75⁰C gehalten.

Die Extruderform hatte eine Öffnung in einer Form, die ausreichend war, um eine Tabakladung mit der Form des in der Abb. 1A gezeigten Rohres zu ergeben. Beim Austritt aus der Form hatte das Tabakrohr eine Außenfläche mit 16 Seiten (im Querschnitt gesehen), einen maximalen Außendurchmesser von 4mm, einen minimalen Außendurchmesser von 3,5mm und eine runde Durchführung (im Querschnitt gesehen) mit einem Durchmesser.von 1 mm.

Das durchgängige Tabakrohr wurde auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12,5% getrocknet und auf eine Lange von 40mm geschnitten. Die so hergestellte Länge des extrudieren Rohres aus Tabak hatte ein Gewicht von 0,32 g.

C. Zusammenbau der Zigarette In ein Polypropylenrohr von 65mm Länge und einem Außendurchmesser von 4,35mm wurde der 40mm lange Abschnitt des

extrudieren Tabaks eingeführt. Der Innendurchmesser des Polypropylenrohres war so, daß das extrudierte Tabakrohr durch

Reibpassung innerhalb des Polypropylenrohres gehalten wurde. Ein Ende des Polypropylenrohres wurde mit einem kurzen, aus Delrin hergestellten Rohr versehen, das von der E. I. du Pont de Nemours bezogen werden kann. Das kurze Rohr hatte eine Länge von 3mm, einen Außendurchmesser von 7,7 mm und einen Innendurchmesser, der etwas größer als der des Polypropylenrohres war, so daß das kurze Rohr in Reibpassung eng anliegend

über dem Polypropylenrohr saß (d.h., es wurde ein im wesentlichen luftdichter Verschluß hergestellt).

Ein zweites Polypropylenrohr von 85mm Länge und 8mm Außendurchmesser wurde über dem Delrin-Rohr angeordnet, wobei

das eine Ende bündig mit dem Ende des 65 mm langen Polypropylenrohres war, welches vom Delrin-Rohr entfernt war. Das zweite Ende des zweiten Polypropylenrohres reichte 20mm über das erste Polypropylenrohr und das Delrin-Rohr hinaus. Der

Innendurchmesser des zweiten Polypropylenrohres wurde so gewählt, daß es in Reibungspassung eng anliegend über dem

kurzen Delrin-Rohr saß (d.h. ein im wesentlichen luftdichter Verschluß hergestellt wurde).

In den Ringbereich zwischen den beiden Polypropylenrohren wurden 1,5g der oben beschriebenen Wärmequellenkomponenten

eingeführt, so daß die Wärmequelle über etwa 40mm der Länge des Artikels reichte.

Ein 7 mm langer Abschnitt eines Zelluloseazetatrohres wurde so angeordnet, daß er zwischen dem ersten und dem zweiten Polypropylenrohr saß. Das Zelluloseazetatrohr war ein luftdurchlässiges Material, das kommerziell als SCS-1 von der American Filtrona Corp. erhältlich Ist. Als Mundendstück wurde ein elastisches, geformtes, unterteiltes Mundstückelement aus Polypropylen mit einem Durchmesser

von 7,75 mm und einer Länge von 5 mm verwendet. Das Mundstückelement befand sich in Reibungspassung am äußersten Ende der Zigarette und innerhalb des Polypropylenrohres und wurde von diesem an seinem Platz gehalten.

Die Länge des Artikels wurde von einem Blatt aus Polystyrolschaum mit einer Stärke von etwa 0,8 mm umschlossen, das von der Valcour, Inc. als Rollenmaterial zur Verfügung steht. Die Zigarette hatte eine Gesamtlänge von etwa 85mm, einen Gesamtdurchmesser von etwa 9,42 mm, ein Gesamtgewicht von

3,0g und wies einen Zugwiderstand von 120mm H₂O Druckabfall auf, bestimmt mit einem Druckabfalltestgerät von der Filtrona

Corp., dem FTS-300. D. Benutzung der Zigarette In das Lufteinlaßende der Zigarette, durch das Zelluloseazetatrohr und in den festen Abschnitt der Wärmequelle wurde ein Rohr

mit geringem Du rchmesser eingeführt. Durch das Rohr wurde in die Wärmequelle etwa 2 mm vom Delrin-Rohr entfernt etwa 0,4 ml Wasser eingespritzt.

Mit dem Einspritzen von Wasser in das feste Material begann die Wärmequelle Wärme zu erzeugen. Innerhalb von 7 s erreichte

die Wärmequelle 7O⁰C. Die Zigarette hielt eine Durchschnittstemperatur von 103⁰C bei und blieb über mehr als 5 Minuten in einem Temperaturbereich von 85⁰C bis 12O⁰C.

Die Zigarette ergab über 10 Züge bei allen Zügen Zigarettenaroma, wobei die Wärmequelle Wärme erzeugte, auch wenn kein

sichtbares Aerosol beobachtet wurde.

Beispiel 2 Es wurde folgende Wärmequelle hergestellt: Ein Wachs, das kommerziell als Paraflint von der Parafilm Corp. gehandelt wird, wurde auf eine Teilchengröße von etwa 40 bis

60 Maschen Siebgröße gemahlen. Dann wurden etwa 10g der Paraflint-Wachsteilchen mit 20g Kalziumoxid und 40g anhydrischem Magnesiumsulfat gemischt. Das resultierende feste Gemisch wurde mit einem Druck von 15000 Pounds unter

Verwendung einer Carver-Laborpresse zu einer zylindrischen Pille mit einem Durchmesser von 1 Zoll (25,4 mm) und einer Stärke

von 14cm gepreßt. Dann wurde die Pille zu einem groben Pulver vermählen. Etwa 1 g des groben Pulvers wurden mit etwa 0,5ml

Wasser zur Erzeugung von Wärme in Kontakt gebracht. Beispiel 3 Es wurde folgende Wärmequelle hergestellt: Etwa 100mg Aluminiummetallpulver mit einer Größe von -325 US-Mascheii wurden mit 200mg gemahlenem Natriumnitrat

mit einer Größe von -200 US-Maschen gemischt. Zu etwa 75 mg des Aluminium-Natriumnitrat-Gemischs wurden 0,1 ml einer 20%igen Lösung von Natriumhydroxid in Wasser gegeben. Die Wärmequelle erzeugte schnell Wärme und erreichte in weniger als 30s eine Temperatur von etwa 14O⁰C. Die Wärmequelle hielt eine Temperatur von über 100⁰C, aber unter etwa 14O⁰C über etwa 7 Minuten aufrecht.

Beispiel 4 Es wurde folgende Wärmequelle hergestellt: Etwa 50mg Aluminiummetallpulver mit einer Größe von -200 US-Maschen wurden mit 150mg granuliertem Natriumnitrat

gemischt. Dem resultierenden Gemisch wurden 0,3ml einer 5%igen Lösung von Natriumhydroxod in Wasser zugesetzt. Die

Wärmequelle erzeugte schnell Wärme und erreichte in etwa 14s eine Temperatur von etwa 120°C. Die Wärmequelle hielt eine Temperatur von etwa 120°C über etwa 3,5 Minuten und eine Temperatur von etwa 80°C über etwa 5 Minuten aufrecht. Beispiel 5 Es wurde folgende Wärmequelle hergestellt: Etwa 5g granuliertes Kalziumoxid wurden mit etwa 3,48g granuliertem Aluminiumkaliumsulfatdodekahydrat gemischt. Etwa

0,5g des resultierenden Gemische wurden mitO,5g Kalziumoxid und 0,5g Borsäure gemischt. Das Gemisch wurde in ein kleines

Teströhrchen gefüllt und über Nacht bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Am folgenden Tag wurde das Teströhrchen mit der Flamme eines Zigarettenanzünders etwa 2s erhitzt. Die Wärmequelle erzeugte schnell Wärme und erreichte eine Temperatur

von etwa 100°C und hielt eine Temperatur zwischen etwa 10CC und etwa 135⁰C für die Dauer von etwa 4 Minuten aufrecht.

Beispiel 6 Es wurde folgende Wärmequelle hergestellt: Etwa 28mg eines Aluminiummetallpulvers mit einer Größe von -200 US-Maschen wurden mit 36mg granuliertem Natriumnitrat und 86mg Kaliumbikarbonat in einem Glasröhrchen gemischt. Dem resultierenden Gemisch wurden 0,3 ml einer

5%igen Lösung von Natriumhydroxid in Wasser zugesetzt. Die Temperatur des Reaktionsgemischs stieg in weniger als 1 Minute auf etwa 50⁰C und blieb etwa 15 Minuten lang bei etwa 50⁰C. Dann begann das Reaktionsgemisch, Wärme zu erzeugen, so daß das Gemisch in der Zeitspanne zwischen etwa 20 min bis zu etwa 30min nach dem Zusatz der Natriumhydroxidlösung zum

Gemisch aus Aluminium, Natriumnitrat und Kaliumbikarbonat eine Temperatur von über 9O⁰C aufwies. Dieses Beispiel zeigt,

daß die Temperatur der Anfangstemperatur der Wärmequelle kontrolliert und die Komponenten der Wärmequelle in

Wechselwirkung gebracht werden können, um Wärme zu einem späteren Zeitpunkt zu erzeugen. Beispiel 7 Es wurde folgende Wärmequelle hergestellt: Etwa 28mg Aluminiummetallpulver mit einer Größe von -200 US-Maschen wurden mit 86mg granuliertem Natriumnitrat und

86mg granuliertem Bariumhydroxid in einem Glasröhrchen gemischt. In das Reaktionsgemisch wurde für die Dauer von etwa 3s die Flamme eines Zigarettenanzünders eingeführt. Die Wärmequelle erzeugte schnell Wärme und erreichte in weniger als 20s eine Tompertur von etwa 32O⁰C. Die Wärmequelle hielt eine Temperatur von mehr als etwa 100⁰C für die Dauer von etwa 4 Minuten aufrecht.

Claims

Patentansprüche:

1. Zigarette, die keinen Tabak verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus

a) Tabak und

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) eines ersten chemischen Mittels, das exotherm mit einem zweiten chemischen Mittel in Wechselwirkung treten kann, und eines dritten chemischon Mittels, das exotherm mit dem ersten chemischen Mittel in Wechselwirkung treten kann, und (ii) eines Dispergiermittels für das erste Mittel.
2. Zigarette, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus

a) Tabak und

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) eines ersten chemischen Mittels, das exotherm mit einem zweiten chemischen Mittel in

Wechselwirkung treten kann,
(ii) eines Dispergiermittels für das erste Mittel,
(iii) eines Phasenänderungsmittels.
3. Zigarette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle außerdem ein drittes chemisches Mittel einschließt, das exotherm mit dem ersten chemischen Mittel in Wechselwirkung treten kann.
4. Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel normalerweise in fester Form ist.
5. Raucherartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mundende zur Abgabe von Tabakaroma, das durch die Wärmequelle verflüchtigt wird, in den Mund des Benutzers des Artikels vorhanden ist.
6. Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle wenigstens einen Abschnitt des Tabaks innerhalb von 20s nach Einleitung der exothermen Wechselwirkung der chemischen Mittel auf eine Temperatur von über etwa 7O⁰C erhitzen kann.
7. Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle so aufgebaut ist, daß der Tabak während der Lebensdauer der Wärmequelle nicht auf eine Temperatur über etwa 350⁰C erhitzt wird.
8. Raucherartikel, der keinen Tabak verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus

a) Tabak und

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) eines ersten chemischen Mittels, das exotherm mit einem zweiten chemischen Mittel in

Wechselwirkung treten kann, und
(ii) eines normalerweise festen Dispergiermittels für das erste Mittel.
9. Raucherartikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle außerdem ein Phasenänderungsmaterial einschließt.
10. Raucherartikel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle außerdem ein drittes chemisches Mittel einschließt, das mit dem ersten chemischen Mittel in Wechselwirkung treten kann.
11. Raucherartikel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle wenigstens einen Abschnitt des Tabaks innerhalb von 20s nach Einleitung der exothermen Wechselwirkung zwischen den chemischen Mitteln auf eine Temperatur über etwa 7O⁰C erhitzen kann.
12. Raucherartikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Mundende zur Abgabe von Tabakaroma, das durch die Wärmequelle verflüchtigt wird, in den Mund des Benutzers des Artikels einschließt.
13. Raucherartikel, der keinen Tabak verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus

a) Tabak und

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) wenigstens eines chemischen Mittels, das exotherm mit Wasser in Wechselwirkung treten

kann, und
(ii) eines normalerweise festen Dispergiermittels für das chemische Mittel.
14. Raucherartikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle außerdem ein Phasenänderungsmaterial einschließt.
15. Raucherartikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle wenigstens zwei Mittel einschließt, die exotherm mit Wasser in Wechselwirkung treten können.
16. Raucherartikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle in der Lage ist, wenigstens einen Abschnitt des Tabaks innerhalb von 20s nach Einleitung der exothermnn Wechselwirkung des chemischen Mittels mit dem Wasser auf eine Temperatur über etwa 7O⁰C zu erhitzen.
17. Rapcherartikel, der keinen Tabak verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus

a) Tabakund

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) eines ersten chemischen Mittels, das exotherm mit einem zweiten chemischen Mittel in

Wechselwirkung treten kann, und
(ii) eines Phasenänderungsmaterials.
18. Raucherartikel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle außerdem ein drittes chemisches Mittel einschließt, das in Wechselwirkung mit dem ersten chemischen Mittel treten kann.
19. Raucherartikel nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenänderungsmaterial vor der Verwendung des Artikels eine feste Form hat.
20. Raucherartikel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle in der Lage ist, wenigstens einen Abschnitt des Tabaks innerhalb von 20s nach Einleitung der exothermen Wechselwirkung der chemischen Mittelauf eine Temperatur von über etwa 70°C zu erhitzen.
21. Raucherartikel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Mundendstück für die Abgabe von Tabakaroma, das durch die Wärmequelle verflüchtigt wird, in den Mund des Benutzers des Artikels einschließt.
22. Raucherartikel, der keinen Tabak verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus

a) Tabakund

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) wenigstens eines chemischen Mittels, das exotherm mit Wasser in Wechselwirkung treten

kann, und
(ii) eines Phasenänderungsmaterials.
23. Raucherartikel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das exotherm mit Wasser in Wechselwirkung gelangen kann, ein Metalloxid einschließt.
24. Raucherartikel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das exotherm mit Wasser in Wechselwirkung treten kann, ein anhydrisches Magnesiumsulfat einschließt.
25. Raucherartikel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle wenigstens zwei Mittel einschließt, die exotherm mit Wasser in Wechselwirkung treten können.
26. Raucherartikel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Mundenstück zur Abgabe von Tabakaroma, das durch die Wärmequelle verflüchtigt wird, in den Mund des Benutzers des Artikels einschließt.
27. Raucherartikel, der keinen Tabak verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus

a) Tabak und

b) einer physisch davon getrennten, nicht auf Verbrennung basierenden Wärmequelle zum Erhitzen des Tabaks, einschließlich

(i) eines ersten, zweiten und dritten chemischen Mittels, die in der Lage sind, miteinander eine

exotherme chemische Reaktion zu durchlaufen,
(ii) eines vierten Mittels, das mit einem Reaktionsprodukt der exothermen chemischen Reaktion reagieren kann, um das zweite und dritte chemische Mittel für die Reaktion mit dem verbleibenden ersten chemischen Mittel zu regenerieren.
28. Raucherartikel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel Magnesium und/oder Aluminium ist, das zweite Mittel Wasser ist, das dritte Mittel Natriumhydroxid ist und das vierte Mittel Natriumnitrit und/oder Natriumnitrat ist.
29. Raucherartikel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des ersten Mittels und des vierten Mittels je Zigarette zwischen etwa 50mg und etwa 300 mg beträgt.
30. Raucherartikel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Mundenstück für die Abgabe von Tabakaroma, das dürr'¹ die Wärmequelle verflüchtigt wird, in den Mund des Benutzers des Artikels einschließt.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Die Erfindun j betrifft Zigaretten und andere Raucherartikel wie Zigarren, Pfeifen und ähnliche, und sie betrifft insbesondere

Raucherartikel, die mit einer Wärmequelle mit verhältnismäßig niedriger Temperatur zum Erhitzen des Tabaks arbeiten, um

einen Tabakgeschmack oder ein tabakaromatisiertes Aerosol zu erzeugen.

Bevorzugte Raucherartikel nach der Erfindung können dem Benutzer die Empfindungen des Rauchens (z.B. Rauchgeschmack,

gefühl, -befriedigung, -vergnügen und ähnliche) vermitteln, ohne Tabak oder ein anderes Material zu verbrennen, ohne

Nebenstromrauch oder Geruch zu bilden und ohne solche Verbrennungsprodukte wie Kohlenmonoxid zu erzeugen. In der

vorstehenden Anwendung schließt der Begriff „Raucherartikel" Zigaretten, Zigarren, Pfeifen und ähnliches ein, die mit Tabak in verschiedenen Formen arbeiten.

Im Verlaufe der Jahre wurden viele Raucherartikel als Verbesserungen an oder Alternativen zu Raucherartikeln, die Tabak

verbrennen, vorgeschlagen.

Es wurden viele Tabaksubstitut-Raucherartikel vorgeschlagen, eine umfangreiche Aufstellung solcher Stoffe wird in

US-PS 4079742 von Rainer u. a. gegeben. Tabaksubstitut-Raucherartikel mit den Markennamen Cytrel und NSM wurden in den

siebziger Jahren in Europa als partieller Tabakersatz eingeführt, hatten aber keinen langfristigen kommerziellen Erfolg.

Zahlreiche Referenzen haben Raucherartikel vorgeschlagen, die aromatisierten Dampf und/oder sichtbares Aerosol erzeugen.

Die meisten dieser Artikel arbeiteten mit einer brennbaren Brennstoffquelle, um ein Aerosol zu erzeugen und/oder ein Aerosol

zu erhitzen. Siehe dazu beispielsweise die bekannten technischen Lösungen, die in US-PS 4714082 von Banerjee u.a. genannt werden.

Aber trotz jahrzehntelanger Bemühungen und Interesses ist es nicht gelungen, erfolgreich einen Raucherartikel zu entwickeln,

der die mit dem Zigaretten- oder Pfeiferauchen verbundenen Empfindungen hervorruft, ohne beachtliche Menge an unvollständigen Verbrennungs- und Pyrolysprodukten zu liefern.

In jüngster Zeit wurden jedoch in den europäischen Patentpublikationen 174645 und 212234 und den US-PS 4708151,4714082

und 4756318 der RJ. Reynolds Tobacco Co. Raucherartikel beschrieben, die in der Lage sind, din mit dem Zigaretten- und

Pfeiferauchen verbundenen Empfindungen auszulösen, ohne Tabakzu verbrennen oder beachtliche Mengen an unvollständigen

Verbrennungsprodukten abzugeben.

Diese Artikel basieren auf der Verbrennung eines Brennelementes zur Wärmeerzeugung, was zur Erzeugung einer gewissen

Menge von Verbrennungsprodukten führt.

Über Jahre hinweg wurden zahlreiche Raucherartikel vorgeschlagen, die mit verschiedenen Formen von Energie arbeiten, um

Tabak zu verdampfen oder zu erhitzen oder um zu versuchen, die Empfindungen des Zigarette- oder Pfeiferauchens zu

vermitteln, ohne eine Substanz zu verbrennen. Beispielsweise wurde in US-PS 2104266 von McCormick ein Artikel mit einem

Pfeifenkopf oder eine Zigarettenspitze vorgeschlagen, die eine elektrische Widerstandsspule enthielten. Vor der Benutzung des

Artikels wurde der Pfeifenkopf mit Tabak gefüllt oder eine Zigarette in die Zigarettenspitze eingesetzt. Dann wurde Strom durch

die Widerstandsspule geleitet. Die durch die Widerstandsspule erzeugte Wärme wurde auf denTabakim Pfeifenkopf oder in der

Zigarettenspitze übertragen, was zur Verflüchtigung verschiedener Bestandteile aus dem Tabak führte.

US-PS 3258015 und australische PS 276250 von Ellis u. a. schlagen neben anderen Ausführungsbeispielen einen Raucherartikel

mit geschnittenem oder zerfasertem Tabak vor, der mit einem pyrophoren Material gemischt ist, wie fein verteiltem

Aluminiumhydrid, Borhydrid, Kalziumoxid oder voll aktivierten Molekularsieben. Bei der Benutzung wurde ein Ende des Artikels

in Wasser getaucht, was dazu führte, daß das pyrophore Material Wärme erzeugte, die den Tabak den Angaben entsprechend auf eine Temperatur zwischen 200⁰C und 400⁰C erhitzte, wodurch der Tabak veranlaßt wurde, flüchtige Stoffe freizusetzen. Ellis u. a.

schlugen auch einen Raucherartikel mit geschnittenem oder zerfasertem Tabak vor, der von einem verschlossenen, pyrophoren

Material, wie fein verteilten Metallteilchen, getrennt ist. Bei der Benutzung wurden die Metallteilchen der Luft ausgesetzt, um

Wärme zu erzeugen, die den Tabak den Angaben entsprechend auf eine Temperatur zwischen 200⁰C und 400⁰C erhitzte, um

aerosolbildende Stoffe aus dem Tabak freizusetzen.

PCT-Publikation Nr. WO 86/02528 von Nilsson u.a. schlägt einen ähnlichen Artikel vor wie den von McCormick beschriebenen.

Nilsson u.a. schlugen einen Artikel vor zur Freisetzung von flüchtigen Stoffen aus einem Tabakmaterial, das mit einer wäßrigen

Lösung von Natriumkarbonat behandelt worden ist. Der Artikel ähnelte einer Zigarettenspitze und enthielt den Angaben

entsprechend eine batteriebetriebene Heizspule, um eine darin eingesetzte Zigarette ohne Spitze zu erhitzen. Es wurde angegeben, daß die durch die Vorrichtung gesogene Luft erhöhten Temperaturen unter der Verbrennungstemperatur von Tabak ausgesetzt wurde und daß aus dem behandelten, darin enthaltenen Tabak Tabakaromastoffe freigesetzt wurden. Nilsson u.a.

schlugen auch eine alternative Wärmequelle vor, bei welcher zwei Flüssigkeiten miteinander gemischt wurden, um Wärme zu erzeugen.

Trotz viele Jahre währender Bemühungen und Interesses hat keiner der vorstehend genannten, nicht auf Verbrennung

basierenden Artikel jemals einen signifikanten kommerziellen Erfolgt erzielt, und es wird angenommen, daß keiner dieser Artikel jemals einen breiten Markt gefunden hat. Außerdem wird angenommen, daß keines der vorstehend genannten, nicht auf

Verbrennung basierenden Erzeugnisse in der Lage ist, dem Benutzer die Empfindungen des Zigarette- oder Pfeiferauchens zu

vermitteln.

Es wäre daher wünschenswert, einen Raucherartikel zu schaffen, der viele der Empfindungen des Zigarette- oder Pfeiferauchens

vermitteln kann und der keinerlei Verbrennungsprodukte erzeugt.