DE102004050960B4 - Smoking article wrapping material with improved carbon monoxide reduction properties - Google Patents

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Abstract

The smoking article wrapping material contains calcium carbonates of differing particle size as a filler, one of the calcium carbonates having a particle size in the range from 0.1 to 2 mum and being present in an amount of 51-99%, based on the total content of calcium carbonate fillers, and another calcium carbonate having a particle size of 3.5-10 mum and being present in an amount of 1-49%, based on the total content of calcium carbonate fillers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Rauchwarenumhüllungsmaterial, das bei Rauchwaren, z. B. Zigaretten, das Kohlenmonoxid als Bestandteil von Rauchinhaltsstoffen reduziert, ohne dass die Luftdurchlässigkeit des Rauchwarenumhüllungspapiers im unverbrannten Zustand verändert wird.The The present invention relates to an improved tobacco product wrapping material, in the case of tobacco products, z. As cigarettes, the carbon monoxide as an ingredient reduced by smoke ingredients, without the air permeability of the tobacco product wrapping paper changed in the unburned state becomes.

Auf dem einschlägigen Fachgebiet ist es bekannt, dass durch Erhöhung der Luftdurchlässigkeit des Rauchwarenumhüllungspapiers oder durch Veränderung des Anteiles von organischen (z. B. Zellulose) und anorganischen Substanzen (z. B. Füllstoff, vorzugsweise Calciumcarbonat) im Rauchwarenumhüllungsmaterial (vgl. beispielsweise CA 2065788 C oder durch Reduzierung der Masse des Rauchwarenumhüllungsmaterials (vgl. beispielsweise WO 03/034846 A1 oder durch Einsatz von Katalysatoren eine Reduzierung des Kohlenmonoxid (CO) als Bestandteil der Rauchinhaltsstoffe erreicht werden kann.It is known in the art that by increasing the air permeability of the tobacco wrapper paper or by altering the content of organic (eg cellulose) and inorganic substances (eg filler, preferably calcium carbonate) in the tobacco product wrapping material (cf. CA 2065788 C or by reducing the mass of the tobacco product wrapping material (see for example WO 03/034846 A1 or by using catalysts, a reduction of the carbon monoxide (CO) can be achieved as part of the smoke ingredients.

Die bekannten Erfindungen und Anwendungen zielen direkt oder indirekt auf eine Veränderung der Luftdurchlässigkeit des Rauchwarenumhüllungsmaterials ab, wodurch in nur wenig veränderten Verhältnissen alle Rauchinhaltsstoffe reduziert und die Zugzahl der Rauchwaren verändert werden.The known inventions and applications are aimed directly or indirectly on a change of Air permeability of the tobacco product wrapping material which changed only slightly conditions all smoke ingredients reduced and the number of smoking products changed become.

Häufig erzielen diese Lösungen jedoch nur eine geringe Reduzierung des Kohlenmonoxidgehalts oder das Verhältnis der Rauchinhaltsstoffe, insbesondere das durch gesetzliche Regulierungsmaßnahmen interessierende Verhältnis von CO und Trockenkondensat, wird nur unwesentlich beeinflußt.Frequently achieved these solutions but only a slight reduction in carbon monoxide or The relationship smoke ingredients, in particular by regulatory measures interest ratio of CO and dry condensate, is only slightly affected.

Ferner verändern die im Stand der Technik eingesetzten Katalysatoren zur Reduzierung von CO das Aussehender Rauchwarenumhüllungspapiere oder entsprechen nicht gesetzlichen Regelungen.Further change the catalysts used in the prior art for the reduction CO of the looking tobacco products wrapping papers or non-statutory regulations.

Die EP 0 842 615 A1 beschreibt ein Verfahren zur Einstellung und Steuerung der Permeabilität eines Zigarettenumhüllungspapiers, das die folgenden Stufen umfaßt:

  • 1) Zugeben von mindestens zwei Füllstoffen unterschiedlicher Größe zu einem Zigarettenumhüllungspapier; und
  • 2) Selektives Erhöhen oder Senken der anteiligen Menge des Füllstoffs größerer Teilchengröße, bezogen auf die Menge des Füllstoffs kleinerer Teilchengröße, um die Permeabilität des Zigarettenumhüllungspapiers zu erhöhen bzw. zu senken.
The EP 0 842 615 A1 describes a method for adjusting and controlling the permeability of a cigarette wrapping paper comprising the following steps:
  • 1) adding at least two different sized fillers to a cigarette wrapping paper; and
  • 2) Selectively increasing or decreasing the proportionate amount of larger particle size filler based on the amount of smaller particle size filler to increase or decrease the permeability of the cigarette wrapper paper.

Die JP 2000 157 245 A beschreibt ein Zigarettenpapier, das 15–50 Gew.-% eines gefällten Calciumcarbonats mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5–0,6 μm und 15–85 Gew.-% eines spindelförmigen Calciumcarbonats mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3–4 μm enthält.The JP 2000 157 245 A describes a cigarette paper containing 15-50% by weight of a precipitated calcium carbonate having an average particle size of 0.5-0.6 μm and 15-85% by weight of a spindle-shaped calcium carbonate having an average particle size of 3-4 μm.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, die oben geschilderten Probleme zu überwinden und ein Rauchwarenumhüllungsmaterial bereitzustellen, das bei unveränderter Luftdurchlässigkeit eine Reduzierung des Kohlenmonoxidgehaltes der Rauchinhaltsstoffe ermöglicht.aim Thus, the present invention is as described above Overcome problems and a smoking article wrapping material to provide that at unchanged Air permeability a reduction of the carbon monoxide content of the smoke ingredients allows.

Überraschenderweise haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass die obige Aufgabe durch ein Rauchwarenumhüllungsmaterial gelöst wird, das als Füllstoff zwei in der Teilchengröße und Menge unterschiedliche Calciumcarbonate beinhaltet.Surprisingly the inventors of the present invention have found that the above object is achieved by a smoking article wrapping material, as a filler two in particle size and quantity includes different calcium carbonates.

Gegenstand eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist somit ein Rauchwarenumhüllungsmaterial, das als Füllstoff Calciumcarbonate unterschiedlicher Teilchengröße enthält, wobei eines der Calciumcarbonate eine Teilchengröße von 0,1 bis 2 μm aufweist und in einer Menge von 70–95%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Calciumcarbonatfüllstoffen, enthalten ist und ein anderes Calciumcarbonat eine Teilchengröße von 3,5–10 μm aufweist und in einer Menge von 5–30%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Calciumcarbonatfüllstoffen, enthalten ist.object one aspect of the present invention is thus a tobacco product wrapping material, as a filler Contains calcium carbonate of different particle size, wherein one of the calcium carbonates a particle size of 0.1 up to 2 μm and in an amount of 70-95%, based on the total content calcium carbonate fillers and another calcium carbonate has a particle size of 3.5-10 μm and in an amount of 5-30%, based on the total content of calcium carbonate fillers.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Rauchwarenumhüllungsmaterial um ein Zigarettenpapier.In a preferred embodiment The present invention is the tobacco product wrapping material of the present invention around a cigarette paper.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Gesamtfüllstoffgehalt des erfindungsgemäßen Rauchwarenumhüllungsmaterials 10–50%, vorzugsweise 25 bis 40%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Rauchwarenumhüllungsmaterials.In a further preferred embodiment of the present invention the total filler content the tobacco product wrapping material according to the invention 10-50%, preferably 25 to 40%, based on the total weight of the tobacco product wrapping material.

Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Calciumcarbonaten handelt es sich um ein Calciumcarbonat einer Teilchengröße von 0,1 bis 2,0 μm, vorzugsweise 0,3 bis 1 μm, das in einer Menge von 70–95%, bezogen auf die Gesamtmenge der Füllstoffe, enthalten ist, sowie um ein zweites Calciumcarbonat einer Teilchengröße von 3,5–10 μm, vorzugsweise 4 bis 6 μm, das in einer Menge von 5–30%, bezogen auf die Gesamtmenge der Füllstoffe, enthalten ist.at the invention used Calcium carbonates is a calcium carbonate with a particle size of 0.1 up to 2.0 μm, preferably 0.3 to 1 μm, that in an amount of 70-95%, based on the total amount of fillers, is included, as well to a second calcium carbonate of a particle size of 3.5-10 microns, preferably 4 to 6 microns, in in an amount of 5-30%, based on the total amount of fillers.

Des weiteren können dem erfindungsgemäßen Rauchwarenumhüllungsmaterial optional weitere Füllstoffe wie Calciumcarbonat einer anderen Teilchengröße, Titandioxid, Magnesiumoxid, Talkum oder Kaolin zugesetzt werden.Of others can the tobacco product wrapping material according to the invention optional further fillers such as calcium carbonate of a different particle size, titanium dioxide, magnesium oxide, Talc or kaolin are added.

Die Differenzierung der Teilchengröße des Calciumcarbonates bewirkt beim Verbrennungsprozess des Rauchwarenumhüllungsmaterials in Kombination mit einer daraus gefertigten Rauchware, vorzugsweise Zigarette, die Bildung eines äußeren Ascheschlauches, der eine in besonderer Weise poröse Struktur aufzeigt.The differentiation of the particle size of the calcium carbonate causes the Verbrennungspro the smoking article wrapping material in combination with a smoking article made therefrom, preferably a cigarette, the formation of an outer ash tube which exhibits a particularly porous structure.

Die poröse Struktur des verglimmten Rauchwarenumhüllungspapiers wird im wesentlichen durch die erfindungsgemäße Kombination von zwei in der Teilchengröße und Menge unterschiedlichen Calciumcarbonate und die Gesamtmenge des Calciumcarbonates und nur unwesentlich durch die Höhe der Luftdurchlässigkeit des Rauchwarenumhüllungsmaterials bestimmt.The porous Structure of glimmering tobacco products wrapping paper becomes essentially by the combination according to the invention of two in particle size and quantity different calcium carbonates and the total amount of calcium carbonate and only insignificantly by the height the air permeability of the tobacco product wrapping material certainly.

Ferner kann das erfindungsgemäße Rauchwarenumhüllungsmaterial optional eine die Brenngeschwindigkeit verzögernde Substanz und/oder eine die Brenngeschwindigkeit beschleunigende Substanz enthalten.Further can the tobacco product wrapping material according to the invention optionally a substance which retards the burning rate and / or a substance which retards the burning rate Contain burning rate accelerating substance.

Als die Brenngeschwindigkeit verzögernde Substanz läßt sich erfindungsgemäß Dinatriumhydrogenphosphat nennen.When the burning rate retarding substance let yourself Disodium hydrogen phosphate according to the invention call.

Als die Brenngeschwindigkeit beschleunigende Substanz lassen sich erfindungsgemäß Alkali- oder Erdalkalimetallsalze, wie Natrium-, Kalium- und Magnesiumsalze, oder Carbonsäuresalze, wie Essigsäure-, Citronensäure-, Äpfelsäure-, Milchsäure- und Weinsäuresalze, insbesondere Citronensäuresalze, einsetzen.When the burning rate accelerating substance can be inventively alkali or Alkaline earth metal salts, such as sodium, potassium and magnesium salts, or carboxylic acid salts, like acetic acid, Citric acid, malic acid, lactic acid and Tartaric acid salts, especially citric acid salts, deploy.

Die Anteile der jeweiligen Bestandteile in dem erfindungsgemäßen Rauchwarenumhüllungsmaterial betragen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Rauchwarenumhüllungsmaterials, üblicherweise – falls vorhanden – 0–6%, vorzugsweise 0–3% die Brenngeschwindigkeit verzögernde und/oder beschleunigende Substanz.The Proportions of the respective constituents in the tobacco product wrapping material according to the invention are, in each case based on the total weight of the tobacco product wrapping material, usually - if present - 0-6%, preferably 0-3% the Burning rate retarding and / or accelerating substance.

Das erfindungsgemäß einzusetzende Basisumhüllungsmaterial für das Rauchwarenumhüllungsmaterial besteht üblicherweise aus Cellulosefasern, die beispielsweise aus Flachs, Weichholz oder Hartholz erhalten werden. Um die Eigenschaften des Basisumhüllungsmaterials – falls gewünscht – zu verändern, können auch verschiedene Gemische von Cellulosefasern als Basisumhüllungsmaterial verwendet werden.The used according to the invention Base wrapping material for the Smoking article wrapping material usually exists of cellulose fibers, for example of flax, softwood or Hardwood can be obtained. To the properties of the base wrapping material - if desired - to change, too various blends of cellulosic fibers as the base wrapping material be used.

Die Flächenmasse des erfindungsgemäß eingesetzten Rauchwarenumhüllungsmaterials beträgt üblicherweise 15 bis 60 g/m2, vorzugsweise 18 bis 40 g/m2.The basis weight of the tobacco product wrapping material used according to the invention is usually 15 to 60 g / m 2 , preferably 18 to 40 g / m 2 .

Gegenstand eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Rauchwarenartikel, der einen Tabakstrang, ein Rauchwarenumhüllungsmaterial, dessen Füllstoff zwei in der Teilchengröße und Menge unterschiedliche Calciumcarbonate mit einerseits 0,1–2 μm Teilchengröße und 51–99% Anteil und andererseits 3,5–10 μm Teilchengröße und 1–49% Anteil enthält, und gegebenenfalls einen Filter umfasst.object another aspect of the present invention is a smoking article, a tobacco rod, a tobacco product wrapping material, its filler two in particle size and quantity different calcium carbonates on the one hand 0.1-2 microns particle size and 51-99% share and on the other hand 3.5-10 μm particle size and 1-49% proportion contains and optionally a filter.

Die Teilchengröße des erfindungsgemäß eingesetzten Calciumcarbonats wurde mittels eines Sedigraphen bestimmt.The Particle size of the invention used Calcium carbonate was determined by means of a sedigraph.

Beispiel 1:Example 1:

Ein glimmfähiges Zigarettenpapier Cigla 60 (Luftdurchlässigkeit 60 CU, Glimmsalz Natriumacetat, 33% Füllstoffgehalt, 25 g/m2, Julius Glatz GmbH, Neidenfels) wurde hergestellt. Der Füllstoff setzt sich aus 80% Precarb 720 (mittlere Teilchengröße 0,5 μm gemäß Sedigraph-Messung, Schaefer Kalk, Dietz) und 20% Precarb 160 G (mittlere Teilchengröße 4,2 μm gemäß Sedigraph-Messung, Schaefer Kalk, Dietz) zusammen.A smoldering cigarette paper Cigla 60 (air permeability 60 CU, glow salt sodium acetate, 33% filler content, 25 g / m 2 , Julius Glatz GmbH, Neidenfels) was prepared. The filler is composed of 80% Precarb 720 (average particle size 0.5 μm according to Sedigraph measurement, Schaefer Kalk, Dietz) and 20% Precarb 160 G (average particle size 4.2 μm according to Sedigraph measurement, Schaefer Kalk, Dietz) ,

Testzigaretten, wobei obiges Zigarettenpapier als Umhüllungsmaterial verwendet wird, wurden hergestellt mit folgenden Merkmalen:
Durchmesser 7,8 mm, Gesamtlange 84 mm, Stranglange 59 mm. Gesamtzugwiderstand 129 mmWs.Test cigarettes, using the above cigarette paper as the wrapping material, were made with the following features:
Diameter 7.8 mm, total length 84 mm, strand length 59 mm. Total pulling resistance 129 mmWs.

Die ermittelten Rauchinhaltsstoffe betrugen:

  • Trockenkondensat 6,6 mg/cig
  • Kohlenmonoxid 6.7 mg/cig
  • Kohlenmonoxid/Trockenkondensat 1,02
The smoke constituents determined were:
  • Dry condensate 6.6 mg / cig
  • Carbon monoxide 6.7 mg / cig
  • Carbon monoxide / dry condensate 1.02

Beispiel 2:Example 2:

Ein glimmfähiges Zigarettenpapier Cigla 60 (Luftdurchlässigkeit 60 CU, Glimmsalz Kaliumcitrat, 29% Füllstoffgehalt, 25 g/m2, Julius Glatz GmbH, Neidenfels) wurde hergestellt. Der Füllstoff setzt sich aus 80% Precarb 720 (mittlere Teilchengröße 0,5 μm gemäß Sedigraph-Messung, Schaefer Kalk, Dietz) und 20% Precarb 160 G (mittlere Teilchengröße 4,2 μm gemäß Sedigraph-Messung, Schaefer Kalk, Dietz) zusammen.A smoldering cigarette paper Cigla 60 (air permeability 60 CU, glow salt potassium citrate, 29% filler content, 25 g / m 2 , Julius Glatz GmbH, Neidenfels) was prepared. The filler is composed of 80% Precarb 720 (average particle size 0.5 μm according to Sedigraph measurement, Schaefer Kalk, Dietz) and 20% Precarb 160 G (average particle size 4.2 μm according to Sedigraph measurement, Schaefer Kalk, Dietz) ,

Testzigaretten, wobei obiges Zigarettenpapier als Umhüllungsmaterial verwendet wird, wurden hergestellt mit folgenden Merkmalen:
Durchmesser 7,8 mm, Gesamtlänge 84 mm, Stranglänge 59 mm, Gesamtzugwiderstand 130 mmWs.Test cigarettes, using the above cigarette paper as the wrapping material, were made with the following features:
Diameter 7.8 mm, total length 84 mm, strand length 59 mm, total tensile strength 130 mmWs.

Die ermittelten Rauchinhaltsstoffe betrugen:

  • Trockenkondensat 6,3 mg/cig
  • Kohlenmonoxid 6.6 mg/cig
  • Kohlenmonoxid/Trockenkondensat 1,05
The smoke constituents determined were:
  • Dry condensate 6.3 mg / cig
  • Carbon monoxide 6.6 mg / cig
  • Carbon monoxide / dry condensate 1.05

Vergleichsbeispiel:Comparative Example:

Ein glimmfähiges Zigarettenpapier Cigla 60 (Luftdurchlässigkeit 60 CU, Glimmsalz Natriumacetat, 33% Füllstoffgehalt, 25 g/m2, Julius Glatz GmbH, Neidenfels) wurde hergestellt. Der Füllstoff setzt sich aus 100% Precarb 122VP (mittlere Teilchengröße 1,6 μm gemäß Sedigraph-Messung, Schaefer Kalk. Dietz) zusammen.A smoldering cigarette paper Cigla 60 (air permeability 60 CU, glow salt sodium acetate, 33% filler content, 25 g / m 2 , Julius Glatz GmbH, Neidenfels) was prepared. The filler is composed of 100% Precarb 122VP (average particle size 1.6 μm according to Sedigraph measurement, Schaefer Kalk, Dietz).

Testzigaretten, wobei obiges Zigarettenpapier als Umhüllungsmaterial verwendet wird. wurden hergestellt mit folgenden Merkmalen:
Durchmesser 7,8 mm. Gesamtlänge 84 mm. Stranglange 59 mm, Gesamtzugwiderstand 129 mmWs.Test cigarettes, wherein the above cigarette paper is used as a wrapping material. were manufactured with the following characteristics:
Diameter 7.8 mm. Total length 84 mm. Strand length 59 mm, total drag 129 mmWs.

Die ermittelten Rauchinhaltsstoffe betrugen:

  • Trockenkondensat 7.0 mg/cig
  • Kohlenmonoxid 8.2 mg/cig
  • Kohlenmonoxid/Trockenkondensat 1,17
The smoke constituents determined were:
  • Dry condensate 7.0 mg / cig
  • Carbon monoxide 8.2 mg / cig
  • Carbon monoxide / dry condensate 1.17

Bei unveränderter Luftdurchlässigkeit und weiteren identischen Merkmalen des Zigarettenpapiers im Beispiel 1 und 2 und Vergleichsbeispiel einerseits und identischer Testzigarettenkonstruktion andererseits wurde der Kohlenmonoxidanteil im Rauchgas mit der erfindungsgemäßen Prüflinge um mehr als 15% reduziert und des weiteren das Verhältnis von Kohlenmonoxid zu Trockenkondensat in eine gewünschte Richtung verändert.at unchanged Air permeability and other identical features of the cigarette paper in the example 1 and 2 and comparative example on the one hand and identical test cigarette construction on the other was the carbon monoxide content in the flue gas with the test specimens according to the invention by more reduced as 15% and further the ratio of carbon monoxide to Dry condensate in a desired Changed direction.

Claims (7)

Rauchwarenumhüllungsmaterial, das als Füllstoff Calciumcarbonate unterschiedlicher Teilchengröße enthält, wobei eines der Calciumcarbonate eine Teilchengröße von 0,1 bis 2 μm aufweist und in einer Menge von 70–95%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Calciumcarbonatfüllstoffen, enthalten ist und ein anderes Calciumcarbonat eine Teilchengröße von 3,5–10 μm aufweist und in einer Menge von 5–30%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Calciumcarbonatfüllstoffen, enthalten ist.Smoking article wrapping material, as a filler Contains calcium carbonate of different particle size, wherein one of the calcium carbonate a Particle size of 0.1 up to 2 μm and in an amount of 70-95%, based on the total content on calcium carbonate fillers, is contained and another calcium carbonate has a particle size of 3.5-10 microns and in an amount of 5-30%, based on the total content of calcium carbonate fillers. Rauchwarenumhüllungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem es sich um ein Zigarettenpapier handelt.Smoking article wrapping material according to claim 1, which is a cigarette paper. Rauchwarenumhüllungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das eine der Calciumcarbonate eine Teilchengröße von 0,3 bis 1 μm aufweist und in einer Menge von 70–95%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Calciumcarbonatfüllstoffen, enthalten ist und das andere Calciumcarbonat eine Teilchengröße von 4–6 μm aufweist und in einer Menge von 5–30%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Calciumcarbonatfüllstoffen, enthalten ist.Smoking article wrapping material according to claim 1 or 2, wherein the one of the calcium carbonates a Particle size of 0.3 up to 1 μm and in an amount of 70-95%, based on the total content on calcium carbonate fillers, is contained and the other calcium carbonate has a particle size of 4-6 microns and in an amount of 5-30%, based on the total content of calcium carbonate fillers. Rauchwarenumhüllungsmaterial nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Gesamtfüllstoffgehalt 10–50%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Rauchwarenumhüllungsmaterials, beträgt.Smoking article wrapping material according to one of the claims 1-3, where the total filler content 10-50%, based on the total weight of the tobacco product wrapping material. Rauchwarenumhüllungsmaterial nach Anspruch 4, wobei der Gesamtfüllstoffgehalt zwischen 25% und 40% liegt.Smoking article wrapping material according to claim 4, wherein the total filler content is between 25% and 40%. Rauchwarenumhüllungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner einen oder mehrere weitere Füllstoffe enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Calciumcarbonat einer unterschiedlichen Teilchengröße, Titandioxid, Magnesiumoxid, Kaolin und/oder Talkum besteht.Smoking article wrapping material according to one of the claims 1 to 5, which further contains one or more further fillers, the selected from the group consisting of calcium carbonate of a different particle size, titanium dioxide, Magnesium oxide, kaolin and / or talcum exists. Rauchwarenartikel, der einen Tabakstrang, ein Rauchwarenumhüllungsmaterial nach einem der Ansprüche 1–6 und gegebenenfalls einen Filter umfasst.A smoking article containing a tobacco rod, a smoking article wrapping material according to one of the claims 1-6 and optionally includes a filter.
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