DE2112270A1

DE2112270A1 - Weniger toxisch wirkende Rauchwarenzusammensetzung und Herstellungsverfahren hierfuer

Info

Publication number: DE2112270A1
Application number: DE19712112270
Authority: DE
Inventors: Irving Michelson
Original assignee: American Safety Equipment Corp
Current assignee: American Safety Equipment Corp
Priority date: 1970-03-16
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2084714A5; GB1273944A; CA933060A; IT1040520B; US3631865A

Description

American Safety Equipment Corporation, 16055 Ventura Boulevard, Encinoy California _? U.S.A.

Weniger toxisch wirkende Rauchwarenzusamtnensetzung und Herstellungsverfahren hierfür

In den letzten Jahren haben die Bemühungen um die Gesundheit der Raucher, insbesondere der Zigarettenraucher, erheblich zugenommen. Der G-rund für diese Besorgnis rührt vor allem daher, daß von Wissenschaftlern in der ganzen Welt der Nachweis erbracht v/orden ist, daß das Rauchen die Gesundheit der Raucher in einem auf dem Einzelfall beruhenden größeren oder geringeren Ausmaß definitiv beeinträchtigt, je nach Intensität des Rauchens, dem Ausmaß, in dem der Rauch inhaliert wird, und je nach der Anfälligkeit der betroffenen Personen gegenüber Beeinträchtigungen durch Tabakrauch. Es steht beispielsweise definitiv fest, daß Zigarettenraucher mehr zu Lungenkrebs, Bronchitis und Emphysemen neigen und eher an anderen biologischen Schäden leiden als Nichtraucher. Zahlenmaterial aus "Rauchen und Gesundheit", einem Bericht des "Advisory Committee to· the Surgeon General" zeigt, daß starke Raucher 15 bis 25mal anfälliger für die Gefahr des Lungenkrebses sind als Nichtraucher und daß die Gefahr der leichten Raucher, an Lungenkrebs zu erkranken, fünf bis zehnmal höher liegt als die der Nichtraucher. Außerdem ist die Sterblichkeit der Raucher wegen Bronchitis und Emphysem fünf bis achtmal höher als bei Nichtrauchern.

Wegen der vorstehenden Gründe und anderer Nachweise, daß Rauchen für die Gesundheit schädlich ist, und zwar gleichermaßen für Menschen aller Altersgruppen, hat die Regierung der Vereinigten Staaten von allen Zigarettenherstellern verlangt, daß auf Zigarettenpackungen die Warnung "Zigarettenrauchen kann schädlich für Ihre Gesundheit sein" angebracht wird. Trots dieser Warnung ist der Konsum von Zigaretten und anderen Rauchwaren, tatsächlich gegenüber früheren Jahren nur sehr wenig gesunken. Daraus geht eindeutig hervor, daß Menschen, die an ans

T09849/1611

_ ο _ BAD ORIGINAL

Zigarettenrauchen gewöhnt sind, kaum deshalb mit dem Rauchen aufhören, weil sie Gefahr laufen, daß ihre Gesundheit empfindlich beeinträchtigt wird.

^Auf dem Gebiet der Tabakherstellung werden daher Überlegungen angestellt, eine Tabakzusammensetzung herzustellen, deren Rauch einen veringerten Gehalt an solchen Bestandteilen aufv.'eist, die leicht biologische Schaden bei Rauchern hervorrufen. Ss bedeutet daher keine Überraschung, daß in den vergangenen zehn Jahren die Zigarettenindustrie bemüht war, einen sicheren Tabak, insbesondere sichere Zigaretten herzustellen. Meistens kreisten die Überlegungen und Versuche um die Idee, die während des Rauchens von Tabak entstandenen Teerprodukte auszufiltern oder aber abzusieben bzw. in anderer V.'eise von den übrigen Bestandteilen zu trennen. Jedoch waren diese Versuche insgesamt nicht zufriedenstellend, da sich unter anderes gezeigt hat, daß die beira Rauchen einer Zigarette entstehenden Stoffe, die biologische Schäden hervorrufen, nicht wahlweise einzeln ausgefiltert werden können. Deshalb enthält der gefilterte Rauch nach tvie vor im wesentlichen die gleichen Anteile schädlicher Stoffe wie bei ungefiltertem Rauch.

In der U.S.-Patentschrift 3 517 672 der Anraelderin ist unter anderem ein Verfahren zur Herstellung von Rauchwarenzusamaensetzungen beschrieben, deren Rauch einen spürbar veringerten Gehalt an solchen Bestandteilen aufweist, die Tumore auf der Haut von Mausen verursachen, eine ungünstige Wirkung auf die Lungenfunktionen von Versuchstieren (Meerschweinen) haben und Talgdrüsen bei Käusen zerstören.

Darüber hinaus ändert der Zigarettenrauch, der nach dera in der U.S.-Patentschrift 3 517 672 beschriebenen Verfahren hergestellt ist, nicht den Geschmack des Tabakrauchs noch wird dieser in irgendeiner Vieiae beeinträchtigt. Das gleiche gilt für die Brenneigenschaften des Tabaks und des Papiers oder für das Aussehen der Asche dieses Tabaks und dieses Papiers.

Die Vorteile, die durch den Vorschlag nach der U.S.-Patentschrift 3 517 672 erzielbar siad, sind -las Ergebnis der

-109849/1611 ^?

Anwendung von Atninoaiurasulfacat bei Tabakzusamroensetzunger. in einer bestimmten besonderen Weise. Um die Ergebnisse zu erzielen, wird das Ammoniunsulfaraat an den Zigarettenpapier dadurch, zur Anwendung gebracht, daß man das Papier mit den Ammoniurasulfanat in Berührung bringt und zuläßt, daß das Papier den Tabak berührt, "bis die Aramoniurnionen in den Tabak gewandert sind, wobei nur die Sulfamationen im Papier bleiben. Es hat sich herausgestellt, daß erst, wenn ein erheblicher Betrag, mindestens 50 %, aber vorzugsweise 70 bis 80 ^c/>, beispielsweise 75 fo, der AramoniuEinonen in den. Tabak gewandert sind, der von solchem Tabak gewonnene Rauch eine Verminderung in den Bestandteilen zeigt, die TuEore an Hausen und andere biologische Schäden hervorrufen.

In der U.S.-Patentschrift 3 517 672 ist darauf hingewiesen, daß ein Zeitraum von übor sechs Wochen dafür benötigt wird, daß 75 i=> der AEnoniuuionen in den Tabak wandern. Wie aus Versuchen bekannt ist, die in der U.S.-Patentschrift 3 517 672 beschrieben sind, ist es wünschenswert, daß nindestens 50 und vorzugsweise TZ /£ oder uehr der AcnoniuiDionen sich in dem Tabak befinden, bevor die Zigarette geraucht wird. Wenn man soviele AraiRoniunionen in dein Tabak hat, so verringert man damit die Bestandteile im Rauch dieses Tabaks, die Tumore an Mäusen und andere biologische Schäden ■verursachen.

In den Jahren 1967 und 1968 dauerte es etwa sechs Wochen, bis eine Zigarette vom Zigarettenhcrsteller bis zum dem Endverbraucher gelangte. Anfang 1969 fand jedoch im Zigarettenverteilersysten ein Wechsel hinsichtlich einer erfinderischen Anwendung Eit dem Siel statt, die Zigaretten schneller sue Raucher zu bringen, da die vielen neuen Zigarettensorten die Lager der Auslieferungsstätten überfüllten. Heutzutage ist es Ziel der Zigarettenherst-eller die Zigaretten innerhalb eines kürzeren ZeitrauDs von beispielsweise zwei V/o ehe η an den Endverbraucher gelangen zu lassen.

Es werden daher auf dem Gebiet der Zigarettenherstellung Überlegungen angestellt, Uta ein Verfahren zu schaffen, das eine Wanderung der Acicioniuraionen von Amraoniumsulfamat zum Tabak von

109849/1611 _{ßAD 0R|QINAL} -A-

Papier zuläßt, das um den Tabak gehüllt ist, und zwar in sehr kurzer Zeit, um sicherzustellen, daß die Ammoniumionen in den Tabak gewandert sind, bevor die jeweilige Rauchwarenmischung geraucht wird.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Entdeckung, daß die Aramoniumionen von Ammoniumsulfaoat, ait dem Zigarettenpapier versehen ist, in einer sehr kurzen Zeitspanne (auf jeden Fall schneller als erforderlich ist, um die Zigarette nach ihrer Herstellung bis in die Hände der Endverbraucher gelangen zu lassen) auf den Tabak übertragen werden können, der in diesem Zigarettenpapier eingehüllt ist. Es ist notwendig, daß die Amraoniumionen von dem Papier in den Tabak gewandert sind, um eine Rauchwarenzusammensetzung zu erhalten, die einen erheblich reduzierten Gehalt an solchen Bestandteilen im Rauch enthält, die Tumore auf der Haut von Mäusen und andere biologische Schaden verursachen, wobei aber der Rauch keinen unterschiedlichen Geschmack gegenüber normalem Tabakrauch oder unterschiedliche Brenneigenschaften aufweist. Die obigen Vorteile, die nach der erfinduns-sgeraäßen Verfahrensweise erzielbar sind (ebenso wie die Zusammensetzung, die sich bei Anwendung des Verfahrens ergibt), sind das Ergebnis des Hinzufügens von Ammoniumsulfamat zu einer rauchbaren Mischung, d.h. zu einer Rauchwarenzusammensetzung aus in Papier gehülltem Tabak, indem das Papier (entweder während sich das Papier in Kontakt mit dem Tabak befindet oder noch davor) mit Aicnoniumsulfamat und vorzugsweise einer lösung von Ammoniußsulfamat (beispielsweise einer wässrigen Lösung) in Berührung gebracht wird. Wenn das Papier mit Ammoniunisulfanat imprägniert ist und wenn das Papier um den an sich fertig behandelten Tabak gehüllt ist, wird die sich ergebende Tabakzusammensetzung in eine Temperatur- und Feuchtigkeit.szone mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 bis 75 f° und mit einer Temperatur von 15 bis 27⁰C gebracht. Die Tabakzusammensetzung wird aus dieser Temperatur- und Feuchtigkeitszone nicht eher entfernt, bis mindestens 50 fo und vorzugsweise 75 bis 100 fo der Ammoniumionen von dem Papier an den Tabak übergegangen sind. In Abhängigkeit von den genauen Feuchte- und Temperaturbedingungen schwankt die Zeit zwischen drei Tagen bis zwei Wochen.

109849/1611 _BA00RIGiNAL -5-

Infolgedessen "besteht die grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Rauchwarenzusammensetzung vorzuschlagen und vorzusehen, die aus in Fapier gehülltem Tabak besteht, und zwar innerhalb einer sehr kurzen Zeit, beispielsweise innerhalb einer Zeitdauer von drei bis einundzwanzig Tagen, wobei der Rauch dieser Zusammensetzung einen spürbar veringerten Gehalt an Bestandteilen aufweist, die Tumore auf der Haut von Mäusen hervorrufen und Talkdrüsen " auf der Haut von Mäusen zerstören. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für eine derartige Behandlung einer Zigarette mit AiDmoniumsulfamat unter bestimmten einstellbaren Bedingungen vorzuschlagen und durchführbar zu machen, das 50 fo der Ammoniumionen des Ammoniucsulfamats von dem Zigarettenpapier in so kurzer Zeit wie ncglich, beispielsweise innerhalb von drei Tagen zu dem Tabak wandern.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine rasche Produktion einer sicheren und weniger toxisch wirkenden.Zigarette zu ermöglichen, in der der Zigarettentabak einen bedeutenden Gehalt an Ammoniuroionen aufweist, der von Ammoniumsulfamat herrührt, das auf das Papier dieser Zigarette aufgebracht ist und das unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gehalten vdrd.

Eine andere Aufgabe der Efindung besteht darin, eine Zigarette aus an sich fertigem und mit Papier umhüllten Tabak vorzusehen, wobei diese Zigarette im wesentlichen gleiche molare Mengen an Ammoniumionen und Sulfamationen enthält, der Gesamtbetrag der Ammoniumionen und Sulfamationen in dieser Zigarette 0,1 bis 1,0 Gew.^ ausmacht, wobei außerdem der Tabak dieser Zigarette mindestens 75 i° und vorzugsweise im wesentlichen 100 $ der Ammoniumionen aufweist und wobei das Papier dieser Zigarette mindestens 70 Gew.fo und vorzugsweise im wesentlichen die gesamte Menge an Sulfaraationen enthält.

Eine andere unä weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Verfahren sum Herstellen neuer RauchwarenEUsammensetzungen und Zigaretten duroh Aufbringen einer

- 6 -109849/1611 bad original

wässrigen Lösung von Ammoniumsulfamat auf das Papier dieser Rauchwarenzusaramensetzungen und Zigaretten zu schaffen, indem man das Papier mit einer Lösung aus Aranoniuasulfamat in Berührung "bringt (entweder während das Papier um den Tabak gehüllt wird oder vorzugsweise davor), indem man außerdem die so erhaltenen Rauchwarenzusammensetzungen oder Zigaretten in eine Temperatur- und Feuohtigkeitszone mit einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 65 und 75 f° und einer Temperatur von 15" his 27⁰C "bringt und indem man veranlaßt, daß die Tabakmischungen bzw. Tabakzusammensetzungen oder Zigaretten in dieser Tenjperatur- und Feuchtigkeitszone bleiben, bis mindestens 75 fo der Ammoniumionen des Amconiumsulfaniats von den Papier in den Tabak gewandert sind.

Die Rauchwarenzusammensetzunren nach, der vorliegenden Erfindung werden hergestellt, indem man eine gev/isse Menge AaaoniuEsulfamat auf das Papier dieser ZusansDensetzurigen in einer bestimmten V/eise aufbringt und indem man zuläßt, daß die Ammoniumionen von dem Papier in den Tabak wandern, während die Rauchwarenzusammensetzungen einer bestimmten Temperatur und bestimmten Feuchtigkeitsbedingungen unterworfen v/erden.

Es hat sich herausgestellt, daß zwei Dinge wichtig und bedeutungsvoll bei der Herstellung einer weniger toxisch wirkenden Mischung bzw. Zusammensetzung sind, nämlich die Henre an Ammoniumsulfamat, die der Rauchv/arenzusaemensetzung zugesetzt wird, und die Menge der Amaoniusionen, die von dem Papier der Rauchwarenzusamaensetzung zu den Tabak der Mischung bzw. Zusammensetzung wandern.

Allgemein gesprochen, beträgt die Keng-e des AmKoniumsulfatrats, das der Rauchwarenzusaramensetzung zagesetzt wird, ausgehend von dem Gesamtgewicht der Rauchwarenzusasaensetzung, 0,1 bis 1,0 Gew.^ und der bevorzugte Bereich von Aasoniurasulfaaat beträgt 0,2 bis 0,8 #.

Zusätzlich zn den obigen Angaben ilcer die Hengenbereiche an AmiDoniurasulfaaiat in den RauchwarsnssJsasniSiisstzunffen ist es

/ IS11

- 7 BAD ORIGINAL

außerdem notwendig, daß ein bestimmter Prozentsatz der Ammoniumionen des AEtaoniumsulfacats zum Tabak wandert. Um eine weniger toxisch wirkende Rauchwsrenzusammensetzung herzustellen, ist es klar, daß mindestens 50 $ der Ammoniuraionen im Tabak enthalten sein sollten, und für beste Ergebnisse sollten raindestens 75 $ der Acreioniutsionen im Tabak auftreten. Es ist sehr wünschenswert, daß iia wesentlichen alle Amraoniumionen im Tabak und nahezu alle Sulfamatlonen (mindestens etwa 70 #) im Papier auftreten.

Um eine Mischung oder Zusammensetzung mit 50 °ß> Ammoniumionen im Tabak innerhalb von drei Tagen und mit 75 $ in sechs bis sieben Tagen zu erhalten, ist es notwendig, nachdem das Zi- λ garettenpapier ud den Tabak gehüllt ist, die sich ergebende Rauchwarenzusaomensetaung oder Zigarette in eine Temperatur- und Feuchtigkeitszone Bit einer Temperatur von 15 bis 27 C und einer Feuchtigkeit von 65 bis 75 £ zu bringen.-Wenn die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit höher als diese Werte sind, treten die Ammonitsslonen aus der Rsuehwarenzusaiamensetzung aus und gelangen in die umgebende Atmosphäre. Das Ammoniumsulfaraat verdampft und tritt In die umgebende Luft aus, wodurch eine Wanderung von 75 ^ der Aßmoniumionen vom Papier in den Tabak verhindert wird. Wenn die Temperatur und/oder Feuchtigkeit niedriger als die oben angegeber^en Bereiche liegen, ist die Wanderung der Araisonrucionen vom Papier zum Tabak erheblich langsamer. Wenn beispielsweise eine Zigarette mit einem Gehalt von etwa 0,5 $ Amraoniuosttlfatsat (gemessen am Gesamtgewicht dieser Zigarette) in eine Zone Bit 60 ji relativer Luftfeuchtigkeit und mit einer Temperatur von 21⁰G gebracht ist, wird eine Wanderung von 90 io nicht vor Ablauf von etwa 42 Tagen erreicht. Wenn im Gegensatz hierzu eine Zigarette,die in genau der gleichen Weise hergestellt wird, in eine Zone mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 70 £ und einer Temperatur von 21⁰G gebracht wird, ergibt sich eine Wanderung von 90 $ innerhalb von etwa vierzehn Tagen, wobei eine »fenderung der Acmoniumionen von über 75 ^ innerhalb von sechs Tagen auftritt. Eine Wanderung von über 50 % ■ ergibt sich innerhalb von drei bis vier Tagen.

Überraschenderweise besteht offenbar kein Unterschied in der

109849/1611 BAD ORfGiNAt _ ₈ _

Wanderzelt, ob sich die Zigaretten nun in Packungen "befinden oder in loser Anordnung vorliegen. In jedem Pail ergeben sich die gleichen Ergebnisse.

Ammoniumsulfamat kann in jeder zweckmäßigen Weise auf das Zigarettenpapier aufgebracht werden. Es wird jedoch bevorzugt, Ammoniumsulfaraat auf das Zigarettenpapier aufzubringen, wenn das Ammoniumsulfamat in einer wässrigen Lösung gelöst ist. Der Grund hierfür besteht darin, daß Wasser nicht die Farbe des Zigarettenpapiers angreift.

Wenn es gewünscht ist und wenn nicht zufviele Zigaretten erforderlich sind,(beispielsweise zwei Hillionen oder weniger) kann Ammoniumsulfamat zugefügt werden, indem man die Zigaretten durch einen Zylinder geeigneter Größe und entsprechender» Durchmessers führt, der mit einem absorbierenden Material wie beispielsweise einem Schwamm gefüllt ist. Der Zylinder weist eine Öffnung oder Bohrung auf, die einen vollständigen Durchgang durch den Zylinder und ebenso durch das schwammähnliche He-. er is I bildet, durch das die Tabakzusammensetzung eingeführt wird, ohne daß das Papier zerreißen oder in anderer Weise beschädigt werden kann. Wenn die Tabakmischung bzw. -zusammensetzung durch den Zylinder geführt wird, absorbiert das Papier hier die Ammoniumsulfamatlösung, die in dem schwammähnlichen Material enthalten ist. Wenn herkömmliche Zigaretten benutzt v/erden, wird ein solcher Durchgang oder eine solche Bohrung in den: Zylinder und in dem absorbierenden Material einen Durchmesser in der Größenordnung von 8,73 mm (11/32 inch) aufweisen. Die Geschwindigkeit, mit der die Zigarette die Bohrung oder die Öffnung durchläuft, hängt von der jeweiligen Konzentration ab, die an dem Zigarettenpapier gewünscht wird, und ebenso von der Konzentration der Lösung innerhalb des absorbierenden Hateria'.s. Die Zigarette kann entweder von Hand oder in anderer V/eise durch die Vorrichtung hindurchgedrückt werden, sie kann auf mechanischem Wege mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch die Vorrichtung geführt werden, wie es beispielsweise in der U.S.Patentschrift 239 780 gezeigt ist. Ganz gleich, wie das Artroniurrsulfamat auf das Zigarettenpapier aufgebracht .ist, soll des

1098*9/1611 BADORIG.NAL " ^? "

Papier in keiner Weise beschädigt werden.

Wenn das Ammoniumsulfamat in der oben bezeichneten Weise zugesetzt ist, gelangen einige der Sulfamationen längs dieses Weges in den Tabak, da der Tabak auch eine gewisse Menge Lösung absorbiert.· Je nach den besonderen Verhältnissen finden sich etva 10 bis 15 fo oder beinahe 30 # der Sulfamationen im Tabak, wenn, die Ammoniumsulfamatlösung zugesetzt wird, während die Zigarette durch ein Loch in einem Schwamm mit einer Amraoniumsulfamatlösung geführt wird.

Wenn im Gegensatz hierzu die Ammoniumsulfamatlösung dem Papier an sich zugefügt wird (d.h. bevor das Papier um den Tabak gehüllt ist), und wenn man das Papier trocknen läßt und erst danach um den Tabak hüllt, wandert kein Sulfaraation des Ammoniumsulfamats zum Tabak, während aber die Ammoniuraionen mit der gleichen Menge wandern,wie wenn die Lösung dem Papier zugesetzt ist, nachdem das Papier bereits um den Tabak gehüllt ist.

Unabhängig von der Art, in der das Ammoniumsulfamat auf das Papier übertragen wird, werden die Raucheigenschaften der resultierenden Mischung oder Zusammensetzung, d.h. des Papiers, das um den Tabak gewunden wird, nicht beeinträchtigt, und der Rauch, der von einer solchen Zusammensetzung herrührt ist weniger toxisch als der Rauch von einer entsprechenden unbehandelten Zigarette.

Wenn man das Aramoniutnsulfamat auf das Papier aufbringt, bevor das Papier um den Tabak gehüllt wird, kann man dies in der gleichen Weise und zur gleichen Zeit und sogar in der gleichen wässrigen Lösung tun, wenn andere lösliche Bestandteile zu dem Zigarettenpapier zu Beeinflussung der Brenncharakteristik und der Farbe der Asche des Zigarettenpapiers zugefügt werden.

Uo eine Zigarette mit eine_m Gehalt zwischen etwa 0,3 bie 0,5 Gew.io Ammoniunjsulfaraat herzustellen, wird eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 5 bis 25 Gew.$ Anjmoniumsulfamat (in Abhängigkeit von den lösungsanteilen, die von dem Papier nach dem

109849/1611 _BÄD_ - 10 -

Durchlaufen von Druckrollen zurückgehalten werden) hergestellt, indem man Ammoniumsulfamat in der erforderlichen Wassermenge löst. Darauf wird ein Streifen handelsüblichen Zigarettenpapiers durch die wässrige Lösung (die auch andere normale Zusätze für Zigarettenpapier enthalten kann) hindurchgeführt, und die überschüssige Lösung wird mittels Druckrollen herausgedrück. Wenn das Papier getrocknet ist, werden langformatige Zigaretten, d.h. solche im Kingsizeforraat (ungefähr 85 mm) aus dem Zigarettenpapier hergestellt, wobei die Zigaretten einen GelELt von etwa' 4 bis 6 mg Ammoniumsulfamat pro Zigarette aufweisen. Da die Zigaretten ungefähr 1,2 g wiegen, führt dies zu einem Gehalt von etwa 0,3 bis 0,5 $ Ammoniunsulfaraat pro Zigarette.

Zigaretten, die in dieser Weise hergestellt sind, v/erden in eir,e abgedichtete Kammer gebracht, die unter einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 70 $ und unter einer Temperatur von etwa 21 G (70 P) gehalten wird. Bevor man die Zigaretten in die Kammer bringt, befinden sich 100 >> Aramoniuroionen und Sulfamationen in dem Zigarettenpapier und keine Ammoniumionen oder SuI-famationen im Tabak. Die Zigaretten bleiben für eine Zeitdauer von vier Tagen in der Kammer, und am Ende von 4 Tagen werden einige Zigaretten herausgenommen und auf ihren Gehalt an AmmoniuE- und Sulfamationen untersucht. Es hat sich herausgestellt, daß am Ende einer Zeitdauer von vier Tagen 58 % der Ammoniumionen aus dem Ammoniumsulfamat zum Tabak gewandert waren. Ungefähr 100 io der Sulfamationen verblieben in dem Zigarettenpapier. An Ende einer Zeitdauer von 7 Tagen wurde eine andere Gruppe von Zigaretten entnommen und auf ihren Gehalt an Ammonium- und Sulfamationen untersucht. Es zeigte sich, daß etwa 78 $> der Ammoniucionen im Tabak waren und nur 18 $ der Ammoniumionen noch im Papier waren. Am Ende einer Dauer von zwei Wochen (14 Tagen) stellte man fest, daß etwa 90 % der Ammoniumionen zum Tabak gewandert waren, und am Ende einer Zeitdauer von drei Wochen waren nahezu alle (91 %) Ammoniuraionen zum Tabak gewandert. !lach 21 Tagen fand man nahesu alle Sulfatnationen ins Papier vor. Ungefähr bis %v, 10 f> ÄBHDoniufziionen gingen an Sie Ataosphäre verloren=,

Zigarette^ äi® Ia des? gleialien ¥@ise Iiergastellt waren, wurden

10Si48/1i11 BADORIGINAL

in eine abgedichtete Kammer gebracht, die unter einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 f> und einer Temperatur von 21⁰C gehalten wurde. Bevor man die Zigaretten in die Kammer einbrachte, stellte man fest, daß das Papier der Zigaretten ungefähr 100 f> der Ammonium- und Sulfamationen aufwies. Es befanden sich keine Ammonium- oder Sulfamationen im Tabak. Am Ende einer Zeitdauer von drei Tagen stellte man fest, daß 21 f> der Ammoniumionen zum Tabak gewandert waren, und am Ende eines Zeitraums von 9 Tagen stellte man fesßt, daß erst 34 f> der Ammoniumionen zum Tabak gewandert waren. Erst am Ende eines Zeitraums von 14 Tagen waren 50 f> der Ammoniutnionen in den Tabak gewandert. iTach etwa fünf Wochen zeigte sich, daß erst etwa 80 fo der Ammoniumionen zum Tabak gewandert waren, während nahezu alle Sulfamationen im Papier zurückblieben.

Auf der Grundlage von Versuchen, die in der oben angegebenen Weise sowie mit Zigaretten durchgeführt wurden, die in der vorstehend dargelegten Weise hergestellt waren, hat die Anmelderin festgestellt, daß, wenn die relative Luftfeuchtigkeit 80 fo oder mehr beträgt, die Wanderung der Amraoniumionen weiter beschleunigt wird, aber es gehen Ammoniunionen in einer solchen Menge an die Atmosphäre verloren, daß es unmöglich ist, 75 fo der Ammoniumionen im Tabak zu erhalten. In ähnlicher V/eise gehen Aamoniumionen, wenn man die Temperatur zu hoch einstellt, an die Atmosphäre verloren, obwohl der Einfluß der Temperatur nicht so entscheidend ist wie der der relativen Feuchtigkeit. Versuche haben gezeigt, daß, wenn die Temperatur auf etwa 27 C (80⁰F) anwächst, der Betrag der an die Atmosphäre verlorengegangenen Amtnoniumionen zu groß ist, als daß man noch 75 f-> Ammonium im Tabak erhalten könnte. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, wird die Wanderung der Acnoniuaionen verzögert. Aufgrund von gegenwärtigen Versuchen beträgt die Minimumteraperatur, bei der eine günstige Wanderung innerhalb einer Zeitdauer von etwa 14 Tagen erreicht werden kann, 15,5°C (6O⁰F). Man zieht jedoch vor, daß die Temperatur ungefähr 21⁰C (7O⁰F) beträgt.

Biologische Versuche haben gezeigt, daß der Rauch einer Zi-— garette, die mit Ammoniumsulfamat behandelt ist, wobei mindestens 50 fo der Ammoniumionen keine Zeit fanden zum Tabak zu wandern,

109849/1611

ORIGINAL

J. 12 -

den biologischen Schaden bei Mäusen und anderen Versuchstieren im Vergleich zu einer normalen Zigarette nicht in irgendeinem bewerkenswertera Ausmaß verringern kann. Wenn im Gegensatz hierzu 50 io der Ammoniumionen zum Tabak gewandert sind (vorzugsweise 75 fo), haben biologische Versuche ergeben, daß der Rückgang von Tumoren bei Mäusen, die durch derartigen Rauch verursacht sind, erheblich größer ist im Vergleich zu entsprechenden unbehandelten Zigaretten oder mit Zigaretten, die mit Ammoniumsulfaraat behandelt sind, wobei die Amraoniumionen des Ammoniumsulfamats jedoch noch überwiegend im Papier sind.

Zigaretten mit einem G-ahalt von 4 bis β mg pro Zigarette (die Zigaretten wiegen etwa 1,2 g) wurden in der oben angegebenen Weise hergestellt, Zwei getrennte Gruppen, wobei eine Gruppe ungefähr 75 i° der Amraoniumionen im Tabak und die andere Gruppe weniger als 50 io der im Tabak vorhandenen Ammoniumionen enthält, wurden vorbereitet.

Eine dritte Gruppe Zigaretten wurden ebenfalls hergestellt, die identisch mit den obigen Zigaretten waren mit der Ausnahme, daß sie nicht mit Ammoniumsulfamat behandelt waren. Alle diese Zigaretten, d.h. alle Zigaretten jeder Gruppe, wnden in einer Mehrfachrauchmaschine, mit einem Zwei-Sekunden-Zug pro Hinute, geraucht, wobei der Saugdruck gleich demjenigen entsprach, der 17,5 ml/sec. in Musterzigaretten der entsprechenden Gruppen ergibt Der Rauch wurde in Zwei-Liter-Sammelflaschen kondensiert und in eine trockene Eis-Metanolmischurig eingetaucht. Das Kondensat wurde von den Flaschen mit Azeton entfern. Die Azetonsuspension wurde in einem Entspannungsverdampfer konzentriert, bis das gesamte Azeton ausgetrieben war. Der zurückbleibende "Roh-Teer" wurde mit einem gleichen Volumen Azeton behandelt, dann wurden acht Volumen Heptan unter heftigem Schütteln laiis> sara zugegeben, um ein Zwei-Phasensystera zu erhalten. Die obere Phase wurde in einem Entspannungsverdanpfer konzentriert, bis das gesamte Heptan ausgetrieben war. Es zeigte sich, daß diese Teerfraktion alle karzinogene Aktivität enthielt, die man in rohem Zigarettenteer findet.

Die Teere wurden dann bei weiblichen Mäusen vom Typ ICR Swiss angewendet, die 60 bis 70 Tage alt waren. Die Mäuse wurden in

109849/1611 - 1^v -

BAD ORIGINAL

drei Gruppen geteilt, wobei jede Gruppe 100 Mäuse aufwies, und die ί-.äuse jeder Gruppe wurden rasiert und zweimal täglich 5 Tage pro Woohe während einer Zeitdauer von etwa einem Jahr mit einer Teerlösung eingerieben. Etwa einmal pro Monat wurde der Teer durch eine frische Schicht ersetzt, die in genau der gleichen Weise wie der vorherige Teer gewonnen wurde.

Am Ende eines Jahres zeigten die Mäuse, die mit den Teeren eiiigerieben worden waren, die von unbehandelten oder Kontrollzigaretten herrührten, die gleiche Anzahl von Tumoren wie diejenigen Mäuse, die mit Teeren aus Zigaretten mit einem Gahalt an Amtnoniumsulfaraat eingerieben worden waren, wobei weniger als 50 io der Ammoniumionen zum Tabak gewandert waren. Im Gegensatz hierzu zeigten die Mäuse, die mit Teeren von Zigaretten eingerieben waren, denen Ammoniumsulfamat zugesetzt war und bei denen über 75 i« der Ammoniumionen, zum Tabak gewandert waren einen Rückgang von 35 $ an Tumoren im Vergleich zu den beiden anderen Gruppen.

Darüber hinaus fand man, als die obigen Zigaretten an Mäusen im ^riinblick auf die Beeinträchtigung der Aktivität der Talgdrüsen untersucht wurden, daß Mäuse, die mit Teeren aus Zigaretten nach der vorliegenden Erfindung (75 $ der Ammoniumionen im Tabak) eingerieben waren, 65 i° verbliebener Talgdrüsen, während Mäuse, die mit Teeren aus unbehandelten Zigaretten oder mit Zigaretten, die weniger als 50 io der Ammoniumionen im Tabak aufweisen, eingerieben waren, ungefähr nur 40 io verbleibender Talgdrüsen aufwiesen.

Es Ϊ3ΐ klar, daß die obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung lediglich der Erläuterung dient und daß nicht beabsichtigt ist, die Erfindung hierauf zu beschränken. Zahlreiche andere besondere Ausführung for men nach der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann, und jegliche Substitutionen, Veränderungen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung, die innerhalb des Erfindungsgedankens der nachfolgenden Ansprüche liegen oder auf die die Erfindung ohne weiteres abwandelbar ist, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden

109849/1611 sad original

Offenbarung abzuweichen, werden als Teil dieser Erfindung angesehen.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmittelgesetz beschränkt sein.

109849/1611

Claims

Patentansprüche

Π,Ι Verfahren für eine schnelle Herstellung von weniger toxisch wirkenden Rauchwarenzusararoensetzungen aus fertigen mit Papier umhüllten Tabak, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Aufbringen von etwa 0,1 bis 1,0 Gew.5^ Ammoniumsulfamat, bezogen auf das zusammengesetzte Gewicht des Papiers und des Tabaks, auf das Papier und Einbringen des Tabaks und des umhüllenden Papiers mit diesem Amraoniumsulfaroatgehalt in eine Temperatur- und Feuchtigkeitszone mit einer relativen Feuchtigkeit von etwa 65 bis 75 % und mit einer Temperatur von etwa 15°C bis 27⁰G und Entfernen der sich ergebenden Tabakzusammensetzung, wenn λ 50 7$ der Anmoniucionen des Amraoniumsulfaraats von dem Papier zum Tabak gewandert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Tabakzusammensetzung entfernt wird, wenn 75 i° der Ammoniuaionen zum Tabak gewandert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Ammoniumsulfamat auf das Papier aufgebracht ist, indem man das Papier mit einer Ammoniumsulfamat enthaltenden Lösung in Berührung bringt.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadu.rehgekenri- f zeichnet , daß die Amraoniumsulfamat enthaltende Lösung eine wässrige Lösung ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Gehalt an Ammoniumsulfamat in der wässrigen Lösung ungefähr zwischen 5 und 50 Gew.^ beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der in Papier gehüllte Tabak während einer Zeitdauer von 7 bis 21 Tagen in der Feuchtigkeitn- und Temperaturzone verbleibt.

109849/1611 _?

BAD ORIGINAL
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Gehalt an Aramoniumsulfamat, das auf das Papier aufgebracht wird, 0,2 bis 0,8 Gew. ¹Ji "beträft, bezogen auf das zusammengesetzte Gewicht des Papiers und des Tabaks.
8. Y/eniger toxisch wirkende Rauchwarenzusammensetzung aus fertigem mit Papier umhüllten Tabak, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusammensetzung ia wesentlichen gleiche Gehalte an Ammoniucionen und Sulfarstionen enthält, der gesamte Gehalt an Ammoniurrionen und SuI-famationen in der Zusammensetzung 0,1 bis 1,0 Gew.fj beträgt, der Tabak der Zusammensetzung mindestens 75 /'- der Aamoniumionen und weniger als 30 Gew.^5 der Sulfamationen enthält, und das Papier der Zusammensetzung mindestens 70 Gev.'.^· öer SuI-famationen und nicht mehr als 25 i<> der Ammoniucionen aufweist.
9. Rauchwarenzusamraensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Arsconiussulfamat zwischen 0,2 bis 0,3 Gew.Ji beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tsbakzusammensetzung.

9 8 Λ 9 / 1 β 1 ' EAD ORiGiMAL