DE2445569A1

DE2445569A1 - Zigarette mit annaehernd gleichbleibendem rauchkomponentenanfall beim rauchen

Info

Publication number: DE2445569A1
Application number: DE19742445569
Authority: DE
Inventors: Stuart W Mccarty; Jun William F Owens
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-24
Publication date: 1975-03-27
Also published as: BE820276A; DK502974A; AU7265574A; GB1443402A; SE7411940L; CA1002415A; US3902504A; AR202232A1; NL7412447A; ES430187A1; IT1019394B; AU475722B2; ZA745192B; JPS5058300A; DE2445569B2; JPS5313720B2; FR2244417A1; BR7407864A

Description

Pisgah Forest, North Carolina 28768, V.St.A.

¹¹ Zigarette mit annähernd gleichbleibendem Rauchkomponentenanfall beim Rauchen" ^l

Priorität: 26. September 1973, V.St.A., Nr. 401 038

Die Erfindung betrifft eine Zigarette aus einer rauchbaren Füllung und einer die Füllung umschliessenden Hülle mit annähernd gleichbleibendem Rauchkomponentenanfall beim Rauchen. ""

Es ist allgemein bekannt, dass beim Rauchen von herkömmlichen Zigaretten die im Rauch enthaltenen Komponenten mit dem Abbren-

mengenmässig nen der Zigarette vom vorderen Ende zum Mundstück/wesentlich zunehmen. Wenn demgemäss der Anfall an Rauchkomponenten auf der Basis der gesamten Feststoffteilchen gemessen wird, so wird gefunden, dass der Gesamtanfall an Feststoffteilchen im Rauch einer Zigarette bei den letzten Zügen erheblich grosser als bei den ers-ten Zügen ist.

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Die bisherigen Versuche zur Verminderung der im Rauch bei den letzten Zügen aus einer Zigarette enthaltenen Komponenten beschränkten sich darauf, die Zigarettenhülle so zu gestalten, dass beim Abbrennen der Zigarette zunehmend grössere Luftmengen zum Verdünnen des Rauches in die Zigarette eintreten können. In den US-Patentschriften 3 667 479, 3 699 972 und 3 699 973 sind verschiedene diesbezügliche Verfahren beschrieben. Obwohl diese Verfahren in bestimmtem Ausmass einen gleifchbleibenden Rauchkomponentenanfall beim Rauchen der Zigarette ermöglicht haben, waren si3, möglicherweise wegen des veränderten Aussehens der Zigarette und wegen der für manche Raucher ungünstigen Wirkung auf den Geschmack des Rauches, wirtschaftlich nicht erfolgreich.

Es wurden bestimmte Tabak-Ersatzmaterialien entwickelt, die es als solche oder im Gemisch mit Tabak in Zigaretten ermöglichen, den Gesamtanfall an bestimmten Komponenten im Zigarettenrauch herabzusetzen. So wird z.B. in der US-PS 3 608 560 ein Tabakersatz aus oxydiertem Cellulosematerial und Kohlenteilchen jnit kolloidaler Teilchengrösse beschrieben. Die US-PS 3 638 660 - beschreibt-einen ähnlichen Tabakersatz, der aus einer Kombination von mindestens 90 Gewichtsprozent o{ -Cellulose enthaltender faseriger Holzpulpe und einem Mo'difizierungsmittel, wie • Magnesium-,- Natrium- oder Kaliumsulfat, -Chlorid oder -carbonat ^; besteht. Keine der vorgenannten Patentschriften befasst sich jedoch mit dear Erzielung eines gleichbleibenden Anfalls an Rauchkomponenten beim Abbrennen der Zigarette. - ■■

Demgemäss ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine ver-

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besserte Zigarette zur Verfügung zu stellen, die einen gleichbleibenderen Anfall von Rauchkomponenten beim Abbrennen der Zigarette aufweist und bei der die Gesaratmenge der anfallenden Rauchkomponenten erheblich vermindert ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zigarette mit einer abgeänderten Tabakfüllung zur Verfügung zu stellen, die beim Rauchen der Zigarette einen gleichförmigeren Anfall an Rauchkomponenten auf v/eist.

Ausserdem ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zigarette zur Verfügung zu stellen, bei der die Menge an anfallenden Rauchkomponenten durch Verwendung einer abgeänderten Tabakfüllung aus einer Kombination von Tabak und einem Tabakersatz vermindert wird.

Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen im allgemeinen gleichbleibenden Anfall an Rauchkomponenten über die gesamte Länge der Zigarette zu erzielen, indem man zur Tabakfüllung einen zum Mundstück der Zigarette hin zunehmenden Anteil an zerfasertem, mit Kohlenpulver gefülltem Papier zumischt, was dadurch erreicht werden kann, dass man die Zigarette aus einer Reihe von Abschnitten herstellt, von denen Jeder ein verschiedenes Verhältnis von zerfasertem, mit Kohlepulver gefülltem Papier zu Tabak aufweist und die so angeordnet sind, dass sich der Abschnitt mit dem höchsten Papier zu Tabak-Verhältnis am Mundstückende der Zigarette befindet.

Die Erfindung betrifft demgemäss eine Zigarette aus einer rauch-

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baren Füllung und einer die. Füllung umschliessenden Hülle mit an nähernd gleichbleibendem Rauchkomponentenanfall· beim Rauchen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die rauchbare Füllung aus einem nicht einheitlichen Gemisch aus Tabak und einem Tabakersatz besteht, der so in der Füllung verteilt ist, dass diese zum Kundstückende hin einen zunehmenden Gehalt an Tabakersatz aufweist.

Die erfindungsgemässe Zigarette kann gegebenenfalls mit einem Mundstück ausgestattet sein.

Die Zigarette kann aus einzelnen Abschnitten aufgebaut sein, die jeweils mit Zigarettenpapier umhüllt sind und die jeweils verschiedene Mengen an zum Tabak zugemischtem zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier enthalten. Die einzelnen Abschnitte werden dann in einer Reihe so hintereinander angeordnet, dass sie in Richtung des Mundstückendes der Ziga rette Abschnitte mit zunehmend höheren Gehalten an mit Kohlestaub gefülltem Papier enthalten. Die ganze, aus den einzelnen Abschnitten bestehende Säule wird dann mit herkömmlichem Zigarettenpapier umhüllt und auf diese Weise eine Mehrkomponentenzigarette hergestellt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Tabakfüllung der Zigarette . . eine /nicht einheit liche Mischung aus Tabak und zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier auf solche Weise enthält, dass der Gehalt an zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier in Richtung zum Mundstückende der Zigarette hin zunimmt.

Die Erfindung wird jetzt an Hand der Zeichnungen weiter erläutert.

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Fig. 1 stellt einen diagrammatischen Schnitt einer aus verschie-

kurzen

denen/Abschnitten aufgebauten erfindungsgemässen Zigarette dar,

Fig. 2 stellt einen diagrammatischen Schnitt durch eine Zigarette gemäss einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

if-

Fig. 1 zeigt eine im Ganzen mit der Bezugszahl 10 gekennzeichnete Zigarette mit einem Mundstück 11, das ein Filterelement enthalten oder einfach aus einem hohlen Rohr bestehen kann. Der Tabakfüllungsteil der Zigarette besteht aus vier mit A, B, C bzw. D bezeichneten Abschnitten. Jeder Abschnitt ist einzeln mit. Zigarettenpapier 12 umwickelt, und die einzelnen Abschnitte sind säulenförmig hintereinander angeordnet. Die Abschnittssäule wird durch eine zusätzliche äussere Umhüllung aus Zigarettenpapier 13 in ihrer Form gehalten, und das Mundstück 11 ist an der Zigarettensäule auf herkömmliche Weise durch ein Papierendstück 14 befestigt.

Jeder der Abschnitte A, B, C und D enthält eine rauchbare Füllung 15. Diese rauchbare Füllung kann im Abschnitt D aus reinem Tabak bestehen. Die Füllung der restlichen Abschnitte besteht jedoch aus einer Mischung von Tabak mit einem Tabakersatz, wie einem zerfaserten mit Kohlestaub gefüllten Papier, das dennatürlichen Eigenschaften des Tabaks, mit dem es vermischt wird, sehr ähnlich ist. Erfindungsgemäss enthalten die näher am Mundstückende der Zigarette angeordneten Abschnitte einen höheren Prozentsatz-des■Tabakersatzes als die näher am entgegengesetz-

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ten Ende der Zigarette angeordneten Abschnitte. Mit anderen Worten weist jeder einzelne Abschnitt entlang der ganzen Länge der Zigarette andere Prozentsätze an zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier auf, wobei der am Anzündeende befindliche Abschnitt kein mit Kohlestaub gefülltes Papier bzw. nur eine sehr geringe Menge dieses Papiers enthält und der am Mundende der Zigarette angeordnete Abschnitt einen verhältnismässig hohen Prozentsatz (30 bis 50 Gewichtsprozent) an zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier enthält. Abschnitt A enthält demgemäss einen höheren Anteil an zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier als Abschnitt B, der wiederum einen grösseren Papieranteil als Abschnitt C aufweist. Abschnitt D kann, je nach dem erwünschten Ergebnis, aus reinem Tabak bestehen oder kann einen verhältnismässig geringen Prozentsatz an mit Kohlestaub gefülltem Papier enthalten. Die Anzahl und die Länge der einzelnen Abschnitte ist nicht kritisch, obwohl die erfindungsgemässe Zigarette vorzugsweise aus mindestens drei Abschnitten besteht, von denen sich der längste am Mundstückende der Zigarette befindet. Dieser letzte Abschnitt stellt den Teil der Zigarette dar, der üblicherweise beim Rauchen der gesamten Tabakfüllung während der letzten Züge verbraucht wird.

Insbesondere wird der in der deutschen Patentanmeldung P2h 42 506.1 beschriebene Tabakersatz aus zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier verwendet. Wie in der vorstehenden Patentanmeldung beschrieben, beträgt der Kohlenstaubgehalt des zerfaserten mit Kohlestaub gefüllten Papiers je nach der er- ' wünschten Wirkung von 55 bis 400 Gewichtsprozent, bezogen auf

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das Gewicht der Cellulosefaser und vorzugsweise von 55 bis 250 Gewichtsprozent. Es können verschiedene Arten von KohlenstaubfüTlstoffen, wie aktivierter oder nichtaktivierter Kohlenstaub, verwendet werden, der typischerweise eine Körnchengrösse von höchstens 0,177 mm aufweist. Als Kohlenstaubfüllung können . fein pulverisierte Holzkohlen, Kohlen aus Mühlenabfall,

Kohlen auf

Kohle und/Erdölbasis, Kohlen auf Bitumenbasis und Nußschalen-Holzkohlen verwendet werden.

Als zusätzliche Füllstoffe können zusammen mit dem Kohlenstaub inerte pulverisierte Materialien, wie Calciumcarbonat, verwendet werden. Das mit Kohlenstaub gefüllte Papier kann ausserdem mit Oxydationskatalysatoren, wie Alkalimetallhydroxyden, Alkalimetallbicarbonaten und Alkalimetallcarbonate^ behandelt werden, wodurch eine Kontrolle der Abbrenngeschwindigkeit erreicht werden kann.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen mit der Bezugszahl 20 bezeichneten Zigarette mit einer herkömmlichen Zigarettenpapierumhüllung 21 für die rauehbare. Füllung 22 und einem Mundstück 23, das mittels eines - Papierendstücks 24 befestigt ist. Die fauchbare Füllung 22 enthält eine Mischung aus Tabak und einem Tabakersatz, wie zerfasertes mit Kohlenstaub gefülltes. Papier. D'as zerfaserte mit Kohlenstaub gefüllte Papier ist auf solche Weise in der rauchbaren Füllung verteilt i dass diese in Richtung zum Mundsttickende der¹ Zigarette hin einen zunehmend höheren Anteil an Tabakersatz aufweist. So enthält die Zigarette in tier Zeichnung bei 25

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einen höheren Anteil an mit Kohlenstaub gefülltem zerfasertem Papier als in 26, wo sie kein oder nur wenig mit Kohlenstaub gefülltes Papier enthält.

Erfindungsgemäss hergestellte Zigaretten weisen beim Rauchen einen gleichbleibenderen Anteil an Teer und Nikotin auf (gemessen als Gesamtfeststoffmenge) als herkömmliche Zigaretten. Zusammen mit dem zerfaserten mit Kohlenstaub gefüllten Papier kann jeder erdenkliche Typ einer Tabakfüllung, von behandeltem oder synthetischem Tabak verwendet und dadurch eine Zigarette mit gleichbleibendem gesamten Feststoffanfall beim Rauchen hergestellt werden.

Das. Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Eine Anzahl von Mehrkomponentenzigaretten wird aus einzeln umhüllten Tabaksäulenabschnitten hergestellt, von denen ^eder systematisch andere Mengen an zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthält. Das verwendete mit Kohlenstaub gefüllte Papier besteht aus einer Papierbahn, die 30 Gewichtsprozent Cellulosefaser und 233 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Cellulosefaser, an aktiviertem Holzkohlenfüllstoff enthält. Die Papierbahn wird zur Nachahmung von natürlichem Tabak zerfasert. Die Gesamtlänge aller Zigaretten beträgt ungefähr 70 mm und jede Zigarette enthält von 2 bis A einzelne Abschnitte, deren Länge von 10 bis 40 mm schwankt. Bei der Her stellungvon Melffikomponentenzigaretten geht man von TnIt verschie.

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denen Mischungen aus Tabak und dem zerfaserten mit Kohlenstaub gefüllten Papier gefüllten 70 mm langen Zigaretten aus.. Diese Zigaretten werden dann in Abschnitte mit verschiedenen Längen zerschnitten, systematisch neu in Säulenreihen mit einer Gesamtlänge von 70 mm angeordnet und in eine äussere Hülle aus herkömmlichem Zigarettenpapier eingewickelt. Danach wird ein Mundstück aus einem 20 mm langen hohlen Rohr an jeder Zigarette angebracht und die Zigaretten an einer herkömmlichen Rauchanalysiereinrichtung Zug um Zug geraucht und dadurch die Teerund Nikotingehalte der Zigarette gemessen.

Bei der Prüfung von aus drei Abschnitten bestehenden Zigaretten mit einem ersten 15 mm langen, zu 100 Prozent aus Tabak bestehenden Abschnitt am Anzündende der Zigarette, einem zweiten 30 mm langen ein Gemisch aus Tabak und 25 Gewichtsprozent zerfasertem mit Kohlestaub gefülltem Papier enthaltenden. Zwischenabschnitt und einem letzten, 25 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 40 Gewichtsprozent mit Kohlenstaub gefülltem zerfasertem Papier enthaltenden,- Abschnitt am Mundstückende der Zigarette erhält man die nachstehend aufgeführten Komponentenwerte je Zug : Zug Nr. Teer Nikotin

1	0	, 9 mg. .	0 , 07 mg
3	0	, 9 mg	0 , 06 mg
5	0	,9 mg	0 , 07 mg.
7	ι	,4 mg.	0 , 07 mg
9	1	, 9 mg.	0,07 mg

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- ίο -

Die Gesamtausbeute bei 10 Zügen beträgt 14,41 mg Teer und 0,78 mg Nikotin.

Bei der Prüfung von aus vier Abschnitten bestehenden Zigaretten mit einem ersten 100 Prozent Tabak enthaltenden Abschnitt am Anzündeende der Zigarette (10 mra lang), einem zweiten 15 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 10 Gewichtsprozent zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltenden Zwischenabschnitt, einem dritten, 20 mra langen, ein Gemisch aus Tabak und 25 Gewichtsprozent zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier und einem letzten, 25 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 45 Gewichtsprozent zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltenden Abschnitt am Mundstückende werden die nachstehend wiedergegebenen Ausbeuten für die einzelnen Komponenten je Zug erhalten :

Zug Nr.	Teer	Nikotin
1	0,9 mg	0,04 mg.
3	0,8 mg	0 , 05 mg
5	0,9 mg.	0 ,05 mg
7	1,2 mg,	0,07 mg
9	2, 3 mg.	0 ,08 mg.
beute bei 10 Züp	cen beträgt 11,8	ms Teer und

0,56 mg Nikotin.

Bei der Prüfung von aus zwei Abschnitten bestehenden Zigaretten mit einem ersten 30-mm langem, ein Gemisch aus Tabak und

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15 Gewichtsprozent zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltenden Abschnitt am Anzündeende der Zigarette und einem zweiten, 40 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 40 Gewichtsprozent zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltenden Abschnitt am Mundstückende der Zigarette erhält man folgende Ausbeuten der Komponenten je Zug :

Zug Nr.	Teer	Nikotin *
1	0,1mg,	0 , 05 mg
3	0,4 mg	0 , 06 rag
5	• 0,6 rag.	0 , 07 mg
7	0, 7 mg	0 , 06 mg
9	0,6 mg	0 , 06 mg

Die Gesamtausbeute bei 10 Zügen beträgt 6,41 mg Teer und 0,64 mg Nikotin.

100 Prozent Tabak und kein zerfasertes mit Kohlenstaub gefülltes Papier enthaltende, jedoch sonst identische, aus einzelnen Abschnitten aufgebaute Zigaretten ergeben bei der Prüfung auf die Rauchkomponenten die in der nachstehenden Tabelle zusammen gefassten Werte je Zug : ·

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Zu£ Nr. Teer Nikotin

1 2, 05 mg 1,1 mg '

3 2,4 mg 1,6 mg.

5 2,8 mg. 1,8 mg,

7 3,1 mg 2,0 mg

9 4, 3 mg 2,3 mg

Die Gesaratausbeute bei 10 Zügen beträgt 30,43 mg Teer und 1,83 mg Nikotin.

Wie aus den vorstehenden Analysen des Rauches der einzelnen Zigaretten deutlich hervorgeht, zeigen erfindungsgemäss hergestellte in Richtung auf das Mundstück der Zigarette hin zunehmende zum Tabak zugemischte Mengenanteile an zerfasertem mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltende Zigaretten im Vergleich zu den nur Tabak enthaltenden Kontrollzigaretten während des ganzen Abbrennens einen erheblich gleichbleibenderen Teer und Nikotingehalt. Ausserdem weisen die erfindungsgemässen Zi garetten einen erheblich herabgesetzten Gesamt-Teer- und -Nikotingehalt auf.

Obwohl .befallen geprüften Proben zerfasertes mit Kohlenstaub gefülltes Papier als Tabakersatz mit dem Tabak vermischt worden ist, können natürlich auch unter Verwendung beliebiger anderer Tabak-Ersatzmaterialien Zigaretten auf solche Weise hergestellt werden, dass die aus einem Gemisch aus Tabakersatz und Tabak bestehende rauchbare Zigarettenfüllung in Richtung zum Mundstück-

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ende der Zigarette hin einen zunehmend grösseren Anteil an
Tabakersatz aufweist, wodurch ebenfalls ein gleichbleibenderer Anfall an Rauchkomponenten während des Rauchens erzielt werden kann. Insbesondere wird jedoch zerfasertes mit Kohlenstaub gefülltes Papier als Tabakersatz verwendet, weil es bei den erfindungsgemässen Zigaretten zu der gezeigten dramatischen Wirkung führt.

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Claims

~ 14 Patentansprüche

rl.) Zigarette aus einer rauchbaren Füllung und einer die Füllung umschliessenden Hülle mit annähernd gleichbleibendem Rauchkomponentenanfall beim Rauchen, dadurch gekennzeichnet, dass die rauchbare Füllung aus einem nicht einheitlichen Gemisch aus Tabak und einem Tabakersatz besteht, der so in der Füllung verteilt "ist, dass diese zum Mundstückende hin einen zunehmenden Gehalt an Tabakersatz aufweist.

2. Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rauchbare Füllung aus mindestens zwei Abschnitten besteht, von denen der näher am Mundstück angeordnete Abschnitt einen grösseren Anteil an Tabakersatz als der näher am Anzündeende angeordnete Abschnitt enthält.

3. Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Tabakersatz ein zerfasertes mit Kohlenstaub gefülltes Papier enthält, das aus Cellulosefaser und aus 55 bis 400 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Cellulosefaser, an Kohlenstaubfüllstoff besteht.

¹I. Zigarette nabh~Anspruch 1, dadurch "gekennzeichnetν daß sie aus- mindestens-drei-gesonderten säulenförmig hintereinander· angeordneten- Abschnitten' aus- jeweils gesondert- in Zigarettenpapier- eingehüllten raucitbaren Füllungen besteht,- die ~ ihrerseits -wieder-von-einer- äußeren- Hülle aus Zigarettenpa-

pier zusammengehalten/werden-, daß- die- einzelnen Abschnitte un-509 81 a/0-8 79 -- _.

-' terschiedliche- Semische'mit"verschiedenen behalten" an Tabak

und zerfasertem-Kohlenstaub-enthaltenden-Papier als-rauchbare

- Mischung· enthalten" und- daß- die- einzelnen-Abschnitte- so angeordnet sind,-daß-die· näher-anr-Mundstückende-der-Zigarette

- -angeordneten'Abschnitte eine-rauchbare·Mischung mit höherem

- Gehalt an- zerfasertem mit' Kohlenstaub' ge!f Uli tem Papier auf weisen als die näher am Anzündeende der Zigarette angeordneten Abschnitte.

5. Zigarette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der am nächsten am Mundstückende der Zigarette angeordnete Abschnitt länger als die anderen Abschnitte der Zigarette. ist.

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