DE1803314C3

DE1803314C3 - Rauchware wie Zigarette oder der gleichen

Info

Publication number: DE1803314C3
Application number: DE1803314A
Authority: DE
Inventors: Edward J. Manhasset Long Island N.Y. Calhoun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-17
Filing date: 1968-10-16
Publication date: 1973-09-20
Also published as: US3419013A; GB1251034A; DE1803314A1; DE1803314B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rauchware, wie Zigarette od. dgl., bei der ein Teil der Tabakfasern der Tabakfüllung durch ein Glasmaterial ersetzt ist.

Bisher sind verschiedene Versuche gemacht worden, additive Materialien für den Tabak herzustellen, von denen vermutet wird, daß sie die Beseitigung der im Tabakrauch gefundenen unerwünschten Materialien unterstützen. Beispielsweise vorgeschlagene Materialien umfassen nichtkolloidalen Bentonit, kolloidale Tone, öl enthaltende Tone, wie Fullererde, wärmebehandeltes Attapulgit und ähnliche Materialien.

Die genannten Materialien haben sich jedoch nicht als zufriedenstellend erwiesen, da sie in den Zigaretten einen unerwünschten Geschmack erzeugen und sie hatten nicht das Bestreben die in dem Tabakrauch gefundenen schädlichen Materialien zu beseitigen.

In ähnlicher Weise ist vorgeschlagen worden, einen Teil des Tabaks in einer Zigarette zu entfernen und ihn durch ein synthetisches Material oder ein anderes pflanzliches Material zu ersetzen. Jedoch haben auch solche Versuche sich als nicht zufriedenstellend erwiesen, da die zugegebenen Materialien das Bestreben haben, den angenehmen Geschmack und das Aroma des Tabaks der Zigarette zu zerstören und in der Zigarette einen dem Additiv zugehörigen Geschmack zu erzeugen. Während ein solcher Ersatz des Tabaks beim Beseitigen der unerwünschten Substanz des Tabakrauchs in einer Menge proportional der Tabakmenge, die ersetzt worden ist, erfolgreich gewesen ist, konnte mittels eines solchen Ersatzes nicht genug an Teer und Nikotin aus dem Tabakrauch entfernt werden, daß ihre Anwendung gerechtfertigt wäre. Es ist beispeilsweise, um einen merkbaren Anteil der Teere und Nikotine, die im Tabakrauch gefunden werden, zu entfernen, erforderlich, einen äquivalenten Anteil des Tabaks mit einem Anteil an Tabaksubstanzen zu ersetzen, wobei ein solcher Ersatz zu einem unerwünschten und ungerechtfertigten Geschmack und Aroma bei der Zigarette führt.

Es ist auch bekannt (schweizerische Patentschrift 451 790), die Tabakblätter auszulaugen und den faserhaltigen Rückstand wegzuwerfen. Mit dem so aebildeten Tabakextrakt soll dann ein Material aus nicht brennbaren Fasern getränkt werden, vorzugsweise aus von Naturzellulose gebundenen Glasfasern. Das getränkte Material soll dann wie Tabakblätter verarbeitet werden.

Es ist auch bekannt, dem Tabak Asbest in Form von Flocken oder Flaum beizumischen, um zu verhindern, daß unerwünschte und schädliche Substanzen in dea Mund des Rauchers gelangen (schweizerische Patentschrift 375 266). Es ist weiterhin bekannt

ίο (französische Patentschrift 1183 557), um möglichen Gefahren gesundheitlicher Art zu begegnen, die Verbrennungstemperatur durch Beimengungen zum Naturtabak zu senken, um die Wirkung der Verbrennung von unerwünschten Produkten zu vermeiden, die erst bei höheren Temperaturen verdampfen. Erreicht werden soll dies dadurch, daß dem Tabak die Verbrennungstemperatur hemmende Produkte, wie z. B. Glas in Flitter- oder Körnchenform oder auch Glimmer beigemengt werden.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise den Teer- und Nikotingehalt einer Rauchware wie einer Zigarette od. dgl. zu verringern, ohne den Geschmack nachteilig zu beeinflussen. Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Rauchware wie Zigarette

as od. dgl., bei der ein Teil der Tabakfasern der Tabakfüllung durch ein Glasmaterial ersetzt ist, dadurch erreicht, daß 5 bis 50 Gewichtsprozent von Streifen aus einer aus Glasfasern gebildeten Bahn, Platte od. dgl. mit willkürlicher Verteilung in den Tabak eingelagert sind. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Streifen in einer Menge von etwa 10 bis 25 Gewichtsprozent in der Tabakfüllung vorhanden.

Es ist gefunden worden, daß durch solches Einlagern von Glasfaserstreifen in den Tabak der Teerund Nikotingehalt im Tabakrauch in einem größeren Ausmaß verringert werden konnte, als es durch den reinen Ersatz des Tabaks durch eine unschädliche Substanz erwartet werden konnte. Weiterhin ist gemaß der Erfindung gefunden worden, daß durch Einlagern solcher Glasfaserstreifen in dem Tabak der angenehme Geschmack und das angenehme Aroma des Tabaks in keiner Weise nachteilig beeinflußt werden.

Ein wichtiger Parameter mit Bezug auf die Menge an Teeren und Nikotinen in dem Rauch einer Zigarette oder ähnlichen Rauchware scheint zu sein, in welchem Grade eine vollständige Verbrennung des Tabaks während des Rauchens stattfindet. Demgemaß gibt es viele Substanzen, beispielsweise 3,4-Benzpyren, gewisse Anthracene und andere polyzyklische Kohlenwasserstoffe, die im Tabak nicht festgestellt werden können, bevor eine Verbrennung des Tabaks stattfindet. Während solche Materialien manchmal als Verbi cnnungsprodukte des Tabaks bezeichnet werden, können sie genauer als Produkte unvollständiger Verbrennung des Tabaks der Zigarette bezeichnet werden. Somit ist ein großer Teil an Teeren und Nikotinen üblicherweise in dem Rauch nur zufolge unvollständiger Verbrennung der Tabakfiillung in der Rauchware vorhanden. Zufolge der unvollständigen Verbrennung solchen partikelförmigen organischen Materials während Rauchens der Rauchware wird dieses organische partikelförmige Material in sich ändernden Mengen in dem Rauchstrom während Pyrolose zu dem Raucher getragen. Es wird angenommen, daß die Teere und Nikotine durch Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfin-

_dung beseitigt werden, weil die Glasfasern das Begeben haben, Oxydationszonen ?u erzeugen, wo-Lrch vollständigere Oxydation des organischen Matrials in der Tabakfüllung hervorgerufen wird. So- «Α wird zufolge vollständigerer Verbrennung oder Oxydation des organischen Materials solches Mate-.7 _in seinem unerwünschten Zustand in dem 'Rauch'trom nicht zu dem Raucher geführt, sondern als harmloses gasförmiges Kohlendioxyd entfernt.

Weiterhin wird angenommen, daß die in der TabaWüllung gemäß der Erfindung verwendeten Glas-„artikel oder Glasstreifen die Beseitigung der Teere Sd Nikotine zufolge elektrostatischen Einfangens tr unverbrannten festen Partikel während des Rauchverfahrens unterstützen. Solches elektrostatifches Einfangen findet wahrscheinlich zwischen ent-Sengesetzt aufgeladenen durch Wärme bewegten Ser durch Wärme gerührten sich schnell bewegen- °_den Molekülen, meistens polyzyklischen Kohlen-SL,rs,offoartikeln, und den nicht brennbaren Glasreifen statt, die in der Tabakfüllung verte.lt *,nd. Sfmlrnäß ist es durch Verwendung der Glasstre-ifen gemaH der Erfindung als Ersatz eines Teiles der Tabakfullung in einer Zigarette oder ähnlichen Rauchware möglich, den Teer- und Nikotingehalt in einem ,5 iß zu verringern, das größer als das Ausmaß "xier Er

Darstellung der durch

Fig. 3 ist eine Quer sehn
der Fig. 1 einer weiteren
findung;

F i g. 4 ist eine f P|^ J^ die Erfindung erzielten ^Verbes|j ^s _tte χ wiedergege

In Fig. 1 »sterne W^f_leichfaii_s auf andere ben. Die Erfindung ist jedocn g p_feifenfüllun-

Rauchwaren anwendbar wie z.i_e<*. .

ben. Die Erfindung j
Rauchwaren anwendbar

g^e"^usw;_o _. , · _{t die} zigarette eine Hülle 3, Gemäß F ig. 2 weist. οκ z- s ^ ^ _{Der Ta}.

eine Tabakfüllung 5 und' ««-" _{bd Rauc}hwaren

bak5 der Zigarette ^ka,ⁿ" ^akmaterial sein. In üblicherweise verwendetes UDa _

ähnlicher Weise kann derfilter g _FiUermiUel tes Filtermaterial 11 ^u™^as^_ichenveise verwendet ^raJ Zigaretten, Pfeifen us*■■ "*£ _ö ,_ich, _Cellu.

wird. Demgemäß ist esbe.sp»^s ^_{n wie}

losematenalien und ^a.^no^"£„_{ere Mate}rialien zu Kohle Ton und -organBche^>m«e N .^ ^

verwenden *^ie/⁰^f f'™"^ _kann die Erfindung Filterz.garette dargeste.lt. £^Ü°^C;,_{ter angeW}endet werauch bei Rauchwaren ohne Hlter g

den wiedereeeeben. sind Glasfaserstrei-

*.e in F ig. 2 » edJrgeψο ^ ^ _Tabak.

fen7 in der TabakfuUungS as _{d£r Tabakfül}.

füllung oder als Ersatz tür e.n

MCh die Faserglasstreifen mit den Rauchpart,-Sn. die sich aus der unvollständigen Verbrennung Ses Tabaks während Pyrolose ergeben. Außerdem werden die organischen Partikeln oxydiert, wenn d>e Srcnnstelle« die Glasfaserstre.fen erreicht, so daß die Verbrennung organischer Elemente zu gasformig ^em Kohlendioxyd wirksam vervollständigt wird Zufolee der den Glasfaserstreifen in der Tabakfülfun Zugeordneten elektrostatischen Ladung fallen irgenkelche unverbrannten Materialien mit der Asche zusammen mit den Glasfaserstreifen ab. Daher werden solche unverbrannten Malenalien und d,c Glasfaserstreifen aus dem Rauchstrom entfernt, bevor dieser die oberen Atemwege des Rauchers erreicht. Demgemäß gelangen die in der Tabakfullung vorhandenen Glasfasern nicht in die oberen Atemwege des Rauchers mit dem gasförmigen RauchstrSm, sondern sie bilden einen Teil der Asche, d.e beim Rauchen entfernt wird.

Es ist daher zu verstehen, daß es vollständig uner-

sche.den, oder solche O a _bemerken. daß

kleiner gemacht senr Es is 1 _{ieft sein sollen},

die Glasfase strei ^en ^_au ^P _{ch in die obere}n Atem damit s.c nicht mit dem κ _{Wcnn Glasfa}

wege des J*uch«s gefu^r _{Läng£ def T bak}.

stieifen ^ειη".¹:³"^:^_εη(1ε1 werden, oder kleiner ^^Ά werden, fallen die Glasziean-tte ab. wenn so daß die Glasfaserg ; _{des Rauchers} nicht

ooeren

40

streiten die
^er™en

45 werden ^

Glasfaserstreifen 7, d.e als % _der Tabakfüllung 5 verwendet

^ _t Durchmessern hergestellt die mit .^^ _obgleich

'_Malenai_ien vorteilhaft verwen- ^^^ _Die Glasfaserstreifen7 werden n^.jm η _daß ^ _{Fase atena}l_ien

Böecn oder Zylindern irgendeiner gem>b<_{ßt wer}den und zwar ohne

bannung zugelassen wird und weil elektrostaüsche Affinität solcher Glasfasern gegenüber den ιη dem Rauchstrom befindlichen partikclform.gcn Moleku-^1C^^rlErt^ wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. ^ZeF? ^Ul^Sist 'eine schaubi.dliche Ansicht einer Rauchware gemäß der Erfindung; ,,..„,

F i g. 2 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 2-2 der Fig 1 einer Ausführungsform der Erfindung:

r5

_{öBere Menge} verwendet wer-

_f> _einen besonderen Zweck ge- ^^^^ ^ ^^ ^^ da Bdurch

Verjüng^von e^Menge ^J ^

J, ,Aroma des Tabaks erhalten bleiben. »_?neh«j A ^ _η ^ ^ ,en.

Sr und Nikotin aus dem Rauchstrom zu cntfcrncn^ Tcei und wikc (-,!asfaserstre.fen 7 e.nen

Vorzugsweise

Ersatz für etwa lO°/o bis etwa 25% der Tabakfü!- Iung5 dar.

Die Verwendung von Glasfaserstreifen 7 als Teilersatz der Tabakfüllung 5 kann bei Rauchwaren mit und ohne Filter angewendet werden, es ist jedoch als besonders geeignet gefunden worden, die Glasfaserstreifen 7 in der Tabakfüllung 5 gemäß der Erfindung mit Glasmatrixfilterscheiben zu kombinieren.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 3 wiedergegeben. Die hier dargestellte Zigarette weist eine Tabakfüllung 5, ein Filter 9 und ein Filtermittel 11 auf, wobei jedoch zu verstehen ist, daß eine solche Zigarette mit und ohne Falter verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch die übliche Cellulosehülle durch ein Mineralpapier 13 ersetzt, das vorzugsweise aus Glasfaserbögen gebildet ist. Hinsichtlich des Tabaks ist gefunden worden, daß viele andere pflanzliche Derivate bei Verbrennung polyzyklische und monozyklische Kohlenwasserstoffe und anorganische Radikale in dem Rauchstrom ergeben. Daher stellt Verbrennung des Zigarettenpapiers, das in üblicher Weise aus Cellulosematerial oder Holzpulpenmaterial hergestellt ist, einen Faktor dar, der einen Beitrag zu den gesamten unerwünschten Produkten in dem Rauchstrom aus der Verbrennung der Zigarette liefert. Dies kann durch Verbrennen gedrehten Zigarettenpapiers nach Entfernung des Tabaks und Beobachten des scharfen Rauchrestes der Verbrennung solchen Papiers bequem wahrgenommen werden.

Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie sie in F i g. 3 wiedergegeben ist, und bei der ein Mineralpapier, beispielsweise feines Faserglaspapier, an Stelle von von Holzpulpe abgeleitetem Papier, verwendet wird, sind die der Verbrennung von üblichen Papier zugeordneten unerwünschten Produkte beseitigt. Obwohl das Glasfaserpapier 13 nicht entflammbar ist, fällt es mit der Zigarettenasche ab, wie es bei den in der Tabakfüllung verteilten Faserglasstreifen oder Faserglaspartikeln der Fall ist. Weiterhin führt in ähnlicher Weise, wie es oben mit Bezug auf den Einschluß von Glasfasern als Ersatz eines Teiles der Tabakfüllung beschrieben worden ist. das Glasfaserpapier zu keinen zusätzlichen Geschmack währcnd der Verbrennung der Zigarette. Außerdem sind die Eigenschaften der elektrostatischen Kombination, wie es zuvor in Verbindung mit den verteilten Faserglaspartikcln beschrieben worden ist. auch bei der FaserglaspapierhüHe vorhanden.

In F i g. 3 ist die Verwendung einer Mineralpapicrhülle in einer üblichen Zigarette mit einer Tabakfüllung dargestellt. Es ist jedoch offensichtlich, daß diese Ausführungsform der Erfindung mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform kombiniert werden kann, so daß die Zigarette sowohl eine Glasfaserhülle als auch Glasfasern als Ersatz eines Teiles der Tabakfüllung aufweisen kann. In dieser Hinsicht sind bei einer solchen Zigarette die vorteilhaften Wirkungen vorhanden, die bei den Ausführungsformen der Erfindung zugeordnet sind. Weiterhin kann, wie oben beschrieben, die Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 3 vorteilhaft in Verbindung mit Glasmatrixscheiben als Filterelemente verwendet werden.

Eine besonders geeignete Zigarette stellt daher eine Kombination einer oder beider Ausführungsfor men mit Glasmatrixfiltcrscheiben dar. Es ist gefunden worden, daß 36°/o, 72% und 97% Teer durch Verwendung von 2,4 bzw. 6 Filterscheiben, die aus einer Glasfasermatrix gebildet sind, entfernt werden können. Selbst bei Verwendung von bis zu 6 Filterscheiben ermöglicht die Glasfasermatrix einen genügenden Zug, so daß ein angenehmer Geschmack und ein angenehmes Aroma verbleiben.

F i g. 4 zeigt in graphischer Darstellung die verbesserte Teerverringerung, die sich durch die Einlagerung von Glaspartikeln oder Glasstreifen in die Tabakfüllung ergibt. Der Teergehalt, der erwartet werden würde, wenn lediglich ein Teil des Tabaks durch ein nicht brennbares Material ersetzt wird, ist in Fig.4 durch die unterbrochene Linie dargestellt, während der gefundene Teergehalt bei Anwendung der Erfindung durch die ausgezogene Linie wiedergegeben ist. Es ist klar ersichtlich, daß die Verwendung der Glasfasern gemäß der Erfindung eine Verringerung des Gehaltes an Teeren und Nikotinen in größerem Ausmaß ermöglicht, als es durch einfachen Ersatz eines Teiles der Tabakfüllung durch ein nicht brennbares Material erwartet werden würde. Dies ist sicher ein unerwartetes und nicht naheliegendes Ergebnis, das durch die Erfindung erzielt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Zigarettentabak aus Fäden üblicher Größe wurde mit Glasfaserpapier gemischt, das zu ähnlicher Gestalt und ähnlicher Größe geschnitten war. Verschiedene Gemische dieser beiden Substanzen wurden hergestellt, die 0,5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 Gewichts prozent des zugegebenen Glasfasermaterials enthielten. Übliche Cellulosehüllen wurden zum Herstellen von Zigaretten aus diesen Gemischen verwendet. Es wurden Gruppen von acht Zigaretten jedes Gemischs in einer Rauchmaschine geraucht, und der Teer wurde in zwei verschiedene Lösungsmittelsystemc eingeschlossen. Das erste System war eine Chloroformmethanol-2:l Lösung, und das zweite System war eine Isopropylätheräthanol-2.1 Lösung. Alle Lösungsmittel wurden am Ende des Versuchs kombiniert und unter Stickstoffgas verdampft, wonach die Xpcrmenge auf einer Mikrowaage gewogen wurde.

Der zugegebenes Glasfasermaterial enthaltende Tabak ergab einen Tcergehalt von 12,0 mg je Zigarette. Der theoretische Teergehalt von Glasfaserfäden " enthaltenden Gemischen wurde berechnet zu 12,0 mg abzüglich des Prozentsatzes des in dem Gemisch vorhandenen Glasfasermaterials. Die Teererzeugung, wie sie erhalten wurde, ist in der Tabelle wiedergegeben.

Tabelle

Zugegebenes Glasfaser-	Teergehalt	(mg)
matcrial C 0)	erwartet	gefunden
0	12	12
5	11,4	11.1
10	10,8	10.3
15	10,2	9.1
20	9,6	8,7
25	9,0	7.6
30	8,4	6.9
35	7,8	5,9

Aus dem vorstehenden Beispiel ist ersichtlich, daß eine disproportional größere Verringerung des Teergehaltes vorhanden ist, als sie durch das Verhältnis der Massenverdri^;ngung des Tabaks durch das zugegebene Material allein erwartet wurde, da, wenn etwa Va des Tabaks ersetzt wird, eine Verringerung des Teers um die Hälfte beobachtet wird.

Es ist daher von selbst ersichtlich, daß andere Faktoren als der Massenf aktor allein vorhanden sind. Der meßbare Unterschied muß daher sich aus zusätzlichem Einschließen von Teer relativ zu der Wirksamkeit des zugegebenen Glasfasermaterials als in der Tabakfüllung befindlicher Filter ergeben.

Beispiel 2

Es wurden Hüllen aus Glasfaserfilterpapieren für den Zweck gebildet, Rauchtabak zu umschließen.

und es wurde durch solches Papier eine übliche Zigarettenrauchtabakfüllung umschlossen. Die Zigaretten wurden so hergestellt, daß ihr Gewicht das gleiche von Zigaretten mit üblichen Cellulosepapierhüllen war, d.h. 0,8g· Acht Zigaretten jeder Art wurden durch Verwendung einer Rauchmaschine verglichen. Teer wurde gesammelt bzw. aufgefangen und gewogen, und zwar auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1.

ίο Die üblichen Zigaretten mit den Cellulosehüllen erzeugten annähernd 13,0 mg Teer je Zigarette, während die Zigaretten mit Glasfaserhüllen lediglich 7,0 mg Teer je Zigarette erzeugten. Dies zeigt die unerwarteten Eigenschaften der Glasfaserhülle, einen Teil der in dem Rauchstrom einer Zigarette odei ähnlichen Rauchware gefundenen schädlichen Mate rialien zu beseitigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rauchware wie Zigarette od. dgl., bei der ein Teil der Tabakfasern der Tabakfüllung durch ein Glasmaterial ersetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 50 Gewichtsprozent von Streifen aus einer aus Glasfasern gebildeten Bahn, Platte od. dgl. mit willkürlicher Verteilung in den Tabak eingelagert sind.

2. Rauchware nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen eine Größe ähnlich der Größe der Tabakfasern haben.

3. Rauchware nach Anspruch 1 ode' 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in einer Menge von etwa 10 bis 25 Gewichtsprozent der Tabakfüllung vorhanden sind.