DE1956949A1 - Zigarettenfilter - Google Patents

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Zigarettenfilter.

Die Erfindung betrifft einen Filter zur Verbesserung des Geschmacks von Zigaretten, welche aus luftgetrockneten und anderen !Tabaken bestehen, deren Hauch alkalisch und für diejenigen Haucher unerträglich ist, welche gewöhnlich Zigaretten aus ofengetrocknetem Tabak rauchen. Die aus ofengetrocknetem Tabak hergestellten Zigaretten erzeugen einen Hauptstromfaden aus Rauch, dessen pH-Wert im allgemeinen zwischen 5,0 und 5,5 liegt, während der pH-Wert von Zigaretten aus luftgetrockneten und Burley-Tabaken im allgemeinen zwischen 7»0 und 8,5 liegt. Es ist bereits bekannt, dass der Geschmack von !Tabaken mit alkalischem Hauch dadurch verändert werden kann, dass man sie mit !Tabaken mischt, welche einen sauren Hauch erzeugen, oder dass man Zucker, Soßen oder Geschmacksstoffe hinzufügt. Versieht man Zigaretten aus Tabak, welcher alkalischen Hauch erzeugt, mit erfindungsgemässen Filtern, so wird nicht nur der pH-Wert reduziert, sondern auch der Geschmack des Hauches in überraschender Weise verbessert. Haucher solcher Filter- Zigaretten berichten, dass der Geschmack dem von Zigaretten aus hochwertigen ofengetrockneten !Tabaken gleich ist.

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Obwohl bereits darüber berichtet wurde (Journal of the American Medical Association pages 88-94» 1965) dass der Rauch von aus luftgetrocknetem Tabak hergestellten Zigaretten weniger karzinogen ist als der von Zigaretten, welche aus ofengetrocknetem Tabak hergestellt sind, sind viele Raucher der Ansicht, dass deren Rauch einen übermässig herben Geschmack hat. Durch die Anwendung der Erfindung ist es möglich eine Zigarette herzustellen, welche Laboratoriumsversuchen zufolge weniger karzinogen ist und dennoch einen Geschmack aufweist, welcher der Geschmacksrichtung von Rauchern entspricht, welche gewöhnlich Zigaretten aus ofengetrockneteia Tabak rauchen« Ein Filter, welcher saure Bestandteile enthält, reduziert den pH-Wert des Rauches, wenn er an einer Zigarette aus luftgetrocknetem Tabak angebracht ist. Er bewirkt eine beträchtliche Abnahme der flüchtigeren alkalischen Substanzen in dem Rauch und eine viel kleinere Abnahme des Hlkotingehalts.

Die Erfinder stellten jedoch fest, dass die Menge an geschmacksbildenden Verbindungen und der Anteil an flüchtigen Säuren, welche zu dem Raucher gelangen, ansteigt. Der ferfin&ungsgemässe Filter verbessert daher den Geschmack von Tabaken, welche alkalischen Rauch erzeugen, izL-d.em er den pH-Wert des Bauches ' verringert und den Anteil an flüchtigen Säuren auf einem Wert hält, welcher nicht grosser ist als bei ungefiltertem Rauch.

Die Erfindung schafft einen Zigarettenfilter für alkalischen Tabakrauch, welcher zwei bestimmte Flächen für die Behandlung des Rauches aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Fläche aus einem mit einer sauren Substanz imprägnierten Filtermaterial besteht und eine andere Fläche eine Substanz enthält, welche die im Tabakrauch enthaltenen flüchtigen Säuren absorbiert oder mit ihnen reagiert.

Zur Bestimmung des pH-Wertes von Rauch von Zigaretten aus ver-rsehiedenen Tabaken und zur Feststellung des pH-Wertes im Bauch aus den gleichen, aber mit Filtern versehenen Zigaretten, wurden Versuche durchgeführt. Der pH-Wert wurde wie folgt gemessen*

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4 Zigaretten jedes Typs von 65 mm Länge wurden bei 20 C und 60 % relativer luftfeuchtigkeit mindestens 2 Tage lange konditioniert. Sie wurden dann in einer automatischen Rauchmaschine abgeraucht, bis eine Länge von 57 mm an Tabak verbraucht war, wobei die Maschine einmal in der Minute Züge von 2 SekundenHauer und 35 ml Volumen ausführte. Der Rauch wurde in einem Cambridge-Eilter gesammelt und nach Beendigung des Abrauchens der vierten Zigarette 20 Minuten lang mit 30 ml destilliertem Wasser kalt extrahiert. Der pH-Wert des Extraktes wurde darm gemessen. Die YerSuchsresultate von Zigaretten ohne Filter, sowie mit behandelten und unbehandelten Filtern sind in Tabelle I dargestellt. Wurden diese Zigaretten mit Filtern geraucht, welche Weinsäure enthielten, so war ihr Geschmack beträchtlich weniger herb als der sowohl der Zigaretten mit einem nicht imprägniertem Papierfilter als auch der Zigaretten ohne Filter.

	Tabelle	ohne Filter	I.	15 mm langer, 15 # Weinsäure enthaltender Papierfilter
Tabakart der Zigarette	8,15	15 mm langer Papierfilter	6,40
Kubanischer Zigarrentabak	7,70	8,15	6,95
luftgetrockneter, fermentierter, schwarzer Tabak	6,90	7,70	6,00
Burley-Tabak	4,85	6,80	4,90
ofengetrockneter Tabak	5,05

Es wurde eine Reihe von Filtern aus mit Weinsäure imprägniertem Papier hergestellt, welche alle 8 mm lang waren, jedoch Druck-

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abfalle zwischen 2,6 und 8,3 cm Wassersäule (gemessen an einem Luftstrom mit einer Durchflußmenge von 17,5 ccm/Sekunde) aufwiesen. Diese Filter wurden an Zigaretten aus Zigarrentabak angebracht. Der Prozentsatz an von den Filtern zurückgehaltenem Nikotin war annähernd 17 bis 20 $ grosser als der Prozentsatz an zurückgehaltenem Teer und war unabhängig von dem Druckabfall. In chemisch unbehandelten Filtern wird annähernd gleich viel Teer wie Nikotin zurückgehalten.

Bei ähnlichen Tersuchen wurde die Menge an Weinsäure in einer Reihe von Filtern mit ansteigender Länge konstant gehalten.'" Der Unterschied zwischen der zurückgehaltenen Teermenge und der zurückgehaltenen Nikotinmenge blieb der gleiche, wie aus Tabelle II hervorgeht.

	aus Papier,	Tabelle II	Weinsäure enthält	Teerrück stand (%)
Filter	Druckab fall (cm WS)	von denen .ieder 9 mg	zurückgehal- Differenz: tener Teer Nikotin-r (#) rückstand	17,0
Filter länge (mm;		zurückgehal tenes Nikotin (*■)		17,0
	1,4.		26,5	20,5
4,0	2,3	43,5	29,0	20,0
5,3	;;■- 2,9- .-.	46,0	37,0	17,0
8,0 :■„	4,2	57,5	42,5
12,0	"5.1	62,5	52,0
16,0	69,0

In einem weiteren Versuch wurden Zigaretten der gleichen Art wie der bei den Versuchen in Tabelle II verwendeten mit Filtern versehen, die aus mit verschiedenen Prozentsätzen an Weinsäure imprägniertem Papier bestanden. Die Ergebnisse sind in Tabelle III dargestellt. Daraus geht hervor, dass der Maximalrückstand an Nikotin bei einem Zusatz von 10 # Weinsäure erreicht wird.

ν..-;-- ■.-,:.- OD 9 8 2 5 / 1.2 8 4

Weitere Zusätze ergeben keinen zusätzlichen Nikotinrückstand,

	2,8	Kifcot inrück-' stand <*>	Teerrück-* stand	Differenz ι Nikotinrüok- stand (<f) - Teerrückstand <*)
	2,9	47,0	34,5	12,5
	2,9	51,5	38,5	13,0
Tabelle III	3,1	57,5	37,0	20,0
länge aller Filter: 8 mm	2,6	55,5	38,5	17,0
Weinsäure Druckab- (#) fall (cm WS)	56,5	38,0	18,5
5
7
10
15
20

Die saure Substanz in dem Filter entfernt nikotin aus der dampfförmigen Phase des Bauches, sowie andere flüchtige alkalische Substanzen, wie z„ B. 3-Vinylpyridin, Pyridin und 2-Pioolin.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass einige Verbindungen einschliesslich Furfurol, Acetylfuran und 2-OyclopentanoB (^-cyclopentenone), welche einen wünschenswerten Beitrag zu dem Geschmack des Rauches liefern, in grösseren Mengen anwesend sind als in ungefiltertem Bauch. Schwache flüchtige Säuren passieren also einen Filter leichter, welcher nur einen sauren Zusatz enthält. Gemäss der Erfindung enthält der Filter eine Komponente, um sie zurückzuhalten. Wo ein kräftig gewürzter Tabak verwendet wird, können sie mit Hilfe von Aktivkohle entfernt werden, ohne den Geschmack des Tabakrauch^s in übermässiger Weise zu beeinträchtigen. Wo die Würze nicht stark ist, werden sie vorzugsweise durch die Anordnung einer Oberfläche entfernt, welche eine alkalische Substanz enthält, die mit ihnen reagieren kann.

Die folgenden Beispiele sind Ausführungsformen der Erfindung.

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Beispiel I

Ein Filter von 8 mm Durchmesser wurde in drei angrenzende Ahschnitte unterteilt, weiche miteinander durch einen umhüllenden Papierstreifen verkünden wurden. Der erste Abschnitt enthielt einen herkömmlichen Zylinder aus kontinuierlichem, faserig gem Zelluloseacetat und war 6 mm lang} der zweite Abschnitt war ein Rohr TQn 5 mm Länge, welches ein Granulat (Eorngrösse: 25 bis 50 British Standard Mesh) aus Aktivkohle umschloß j und der dritte Abschnitt war ein Zylinder von 6 mm länge aus längsbossiertem Papier, welches noch in Bahnform imprägnitrt worden war, um ihm einen Weinsäur©gehalt von 15" $ zu geben«

II

Dieser Mlter wies einen mit Papier xuahüllten 15 mm langen Zylinder von. 8 mm Burohpesstr auf, weleher mit einem lagenbildenden Blö,tt aus !,ingsbossiertem lapier ähnlich dem in Beispiel I gefüllt war* ¥o3? dem Bilden der lagen war- eine Seite der Bahn, mit einer Sfrübe aus feinverteilter Aktivkohle in einer wässrigen lösung von iiatrium^Earboxymethylzellulose besprüht und dann, getrocknet worden, Jeder filter enthielt 22 Aktivkohle^

Dieser Miter wurde in ihnlicherifeiet wie bei Beispiel II mit einem gleichen lohlegehalt versthen, das Papier wurde jedqejh mit flacheren Bossierungen versehen als das Papier in den Bei·-! spielen I und II, die Bogsierungtn oder Falze erhielten |edoqh in Abständen über ihre länfe Schlitze.

Beispiel IV .

Das Papier nach Beispiel Il wurde vor dem Imprägnieren in einer Breite von 23 om geschlitzt und auf benachbarten abwechselnden Längsstreifen von Je 12 mm Breite mit Lösungen aus Wtinsäur© und Natriumkarbonat bedruckt, wie iies in dem britische» Patent 1 096 113 beschriebt» ist. Die ersten Streifem enthielten

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9,3% Weinsäure und die zweiten 11,3 karbonat.

entwässertes Natrium-

Die Filter der Beispiele II und III sollen in der Praxis zusammen mit einem äusseren unimprägnierten Filter aus Zelluloseacetat verwendet werden. Die Filter des Beispiels IT können auch mit einem aussenliegenden Stück Zelluloseacetat verwendet werden, um zu verhindern, dass die Zunge des Rauchers mit dem Natriumkarbonat oder der Weinsäure in Berührung¹ kommt. Diese Filter wurden dann an handelsüblichen Zigaretten von 65 mm länge und 25 mm Umfang angebracht, deren Gewicht 0,78 g betrug und welche kubanischen Zigarrentabak enthielten. Die Zigaretten wurden dann auf einer Rauchmaschine abgeraucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV dargestellt.

	Druckabfall (cm WS)	.Tabelle IV	Nikotinrück stand W)	Rückstand an flüchtiger Säure (*)
Beispiel	5,8	Teerrück stand <*)	68,3	9,2
I	3,0	49,0	65.4	5,6
II	4,7	45,7	62,5	9,2
III	2,7	48,0	55,5	5,3
IV	38,5

Die Länge des. Filters beträgt vorzugsweise in allen Fällen mehr als 8 mm. Filterlängen von weniger als 5 mm geben im allgemeinen kein zufriedenstellendes Resultat. Die durch den Filter entfernten flüchtigen Säuren enthalten Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Ameisensäure und Zyanwasserstoffsäure.

Während die Weinsäure ein bevorzugter saurer Zusatz ist, weil sie harmlos ist und. einen guten Geschmack gibt, so wurden doch auch gute Ergebnisse erzielt durch die Anwendung von Natrium-

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bisulfat und Aluminiumsulfat, jedes in Verbindung mit einer Substanz zur Entfernung der flüchtigen Säuren. Die Erfindung kann durch Anfügen eines dreifachen Filters ausgeführt werden, welcher einen ersten dem Tabak am nächsten gelegenen Abschnitt aufweist, der eine saure Komponente enthaltendes bossiertes Papier aufweist, einen zweiten in Kontakt mit dem ersten Abschnitt befindlichen Abschnitt, welcher mit Natriumkarbonat imprägniertes bossiertes Papier enthält, sowie einen dritten an den zweiten anschliessenden Abschnitt, welcher Zelluloseacetatfasern aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein längsbossierter Streifen aus Papier mit Weinsäure imprägniert und ein anderer Streifen mit Natriumkarbonat imprägniert. Beide Streifen werden übereinandergelegt, mit Papier umwickelt und in Zigarettenfilter zerteilt.

-Patentansprüche:-

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Claims (13)

1. Patentansprüche:

   Zigarettenfilter für alkalischen Tabakrauch mit zwei ausgeprägten Flächen für die Behandlung des Rauches, dadurch gekennzeichnet , dass eine Fläche von einem mit einer sauren Substanz imprägnierten Filtermaterial gebildet wird und dass die andere eine Substanz aufweist, welche die flüchtigen Säurebestandteile im Tabakrauch absorbiert oder mit ihnen reagiert.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass er eine alkalische Substanz enthält, welche mit den flüchtigen Säurebestandteilen des Tabakrauches reagiert.
3. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Substanz, welche die flüchtigen Säurebestandteile im Tabakrauch absorbiert, ein Adsorbens in Partikelform ist.
4. 4· Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass er einen mit Papier umwickelten Zylinder aufweist, dessen Füllung aus einem in Längsrichtung bossierten Papier besteht, welches mit einer sauren Substanz imprägniert ist.
5. 5. Filter nach Anspruch 4» dadurch gekenn zeichnet , dass er ein Adsorbens in Partikelform aufweist, welches auf die Oberfläche des Papiers aufgebracht ist.
6. 6. Filter nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , dass ein Teil des bossierten Papiers mit einer sauren Substanz imprägniert ist und ein anderer Teil mit einer alkalischen Substanz imprägniert ist.
7. 7. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

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   zeichnet , dass die bossierte Papierfüllung des Zylinders zwei Bahnen aufweist, von denen eine mit einer alkalischen Substanz und die andere mit einer sauren Substanz auf der gesamten Länge des Zylinder imprägniert ist.
8. 8. Filter nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , dass er mit einem Zylinder diesen an der Endfläche berührend und mit ihm fluchtend verbunden ist, welcher ein .Granulat eines Adsorbens enthält und an dessen anderem Ende ein Filter unter enger Berührung angeil füllt ist, weigher im wesentlichen frei von Zusätzen ist.
9. 9« Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass er mindestens zwei in sich an den Endflächen berührender Weise zusammengefügte und axial fluchtende Zylinder enthält, wobei ein Zylinder eine saure Substanz und ein weiterer Zylinder ein Adsorbens oder eine alkalische Substanz enthält.
10. 10. Filter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , dass ein Zylinder oder beide mit imprägniertem, längsbossiertem Papier gefüllt sind.
11. 11« Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die saure Substanz, mit welcher das Filtermaterial imprägniert ist, Weinsäure aufwei st.
12. 12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Weinsäuregehalt des imprägnierten Filtermaterials nicht grosser als etwa 10 % ist.
13. 13. Anwendung des Zigarettenfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer Zigarette mit einem umwickelten Tabakzylinder, dessen Hauptanteil am Rauchstromfaden alkalisch ist.

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