DE2445569B2

DE2445569B2 - Zigarette mit annaehernd gleichbleibendem rauchkomponentenanfall beim rauchen

Info

Publication number: DE2445569B2
Application number: DE19742445569
Authority: DE
Inventors: William F. Pisgah Forest; McCarty Stuart W Brevard; N.C. Owens jun (V.St.A.)
Original assignee: Olin Corp, Pisgah Forest, N.C. (V.St.A.)
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-24
Publication date: 1978-02-23
Also published as: JPS5313720B2; FR2244417A1; AU7265574A; DE2445569A1; NL7412447A; DK502974A; GB1443402A; BE820276A; IT1019394B; US3902504A; SE7411940L; AR202232A1; JPS5058300A; ZA745192B; CA1002415A; AU475722B2; ES430187A1; BR7407864A

Description

ίο

Die Erfindung betrifft eine Zigarette gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Es ist allgemein bekannt, daß beim Rauchen von herkömmlichen Zigaretten die im Rauch enthaltenen Komponenten mit dem Abbrennen der Zigarette vom j> vorderen Ende zum Mundstück mengenmäßig 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 t>o Zigarette bei den letzten Zügen erheblich größer als bei den ersten Zügen ist.

Die bisherigen Versuche zur Verminderung der im Rauch bei den letzten Zügen aus einer Zigarette enthaltenen Komponenten beschränkten sich darauf, b^r> 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-P.S Jb 67 479, 36 99 972 und 36 99 97 i sind verschiedene diesbezügliche Verfahren beschrieben. Obwohl diese Verfahren in bestimmtem Ausmaß einen gleichbleibenden Rauchkomponentenanfall beim Rauchen der Zigarette ermöglicht haben, waren sie, möglicherweise wegen des veränderten Aussehen;; 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 soiche oder im Gemisch mit Tabak in Zigaretten ermöglichen, den Gesamtanfall an bestimmten Komponenten im Zigarettenrauch herabzusetzen. So wird z. B. in der US-PS 36 08 560 ein Tabakersatz aus oxydiertem Cellulosematerial und Kohlenteilchen mit kolloidaler Teilchengröße beschrieben. Die US-PS 36 38 660 beschreibt einen ähnlichen Tabakersatz, der aus einer Kombination von mindestens 90 Gew.-⁰/» Ä-Cellulose enthaltender, faseriger Holzpulpe und einem Modefizierungsmittel, wie Magnesium-, Natriumöder Kaliumsulfat, -chlorid oder -carbonat besteht. Keine der vorgenannten Schriften befaßt sich jedoch mit der Erzielung eines gleichbleibenden Anfalls an Rauchkomponenten beim Abbrennen der Zigarette.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Abbrand der Zigarette von ihrer Spitze zu ihrem Mundstück während des Rauchens im Vergleich zu bekannten gattungsgemäßen Zigaretten einen gleichbleibenderen Anfall der Rauchkomponenten zu erhalten.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Zigarette gemäß dem Kennzeichen von Patentanspruch I gelöst.

Soweit bei dem Tabakersatz Mittel oder Zusätze eingesetzt werden, die gemäß der Tabakverordnting (Bundesgesetzblatt. Jahrgang 1972, Teil I, S. 178- 183) nicht zugelassen sind, sind die erfindungsgemäßen Zigaretten ndr zur Lieferung außerhalb des Geltungsbereiches des deutschen Lebensmittelgesetzes bestimmt.

Die erfindungsgemäße Zigarette ermöglicht es, einen gleichbleibenderen Anfall von Rauchkomponenten beim Abbrennen der Zigarette zu erhalten. Außerdem kann die Menge an anfallenden Rauchkomponenten durch Verwendung der abgeänderten Tabakfüllung aus einer Kombination von Tabak und einem Tabakersatz vermindert werden.

Die erfindungsgemäße Zigarette kann gegebenenfalls mit einem Mundstück ausgestattet sein.

Man kann z. B. einen im allgemeinen gleichbleibenden Anfall an Rauchkomponenten über die gesamte Länge der Zigarette erzielen, indem man zur Tabakfüllung einen zum Mundstück der Zigarette hin zunehmenden Anteil an zerfasertem, mit Kohlenpulver gefülltem Papier zumischt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, 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. Hierbei kann man z. B. die Zigarette aus einer Reihe von Abschnitten herstellen, von denen jeder ein verschiedenes Verhältnis von zerfasertem, mit Kohlenpulver gefülltem Papier zu Tabak aufweist und die so angeordnet sind, daß sich der Abschnitt mit dem höchsten Papier- zu Tabakverhältnis am Mundstückende der Zigarette befindet.

Es ist zweckmäßig, daß die Zigarette als Tabakersatz ein /erfiisertes, mit Kohlenstaub gefülltes Papier

einhält, das ;ius Cellulosefaser und aus 55 bis 400 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Cellulosefaser, an Kohlenstaubfüllsioff besieht.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Zigarette aus mindestens drei gesonderten, säulenförmig hintereinander angeordneten Abschnitten aus jeweils gesondert in Zigarettenpapier eingehüllten rauchbaren Füllungen besteht, die ihrerseits wieder von einer äußeren Hülle aus Zigarettenpapier zusammengehalten werden, daß die einzelnen Abschnitte unterschiedliche Gemische mit verschiedenen Gehalten an Tabak und zerfasertem Kohlenstaub enthaltendem Papier als rauchbare Mischung enthalten und daß die einzelnen Abschnitte so angeordnet sind, dafj die näher am Mundstückende der Zigarette angeordneten Abschnitte eine rauchbare Mischung mit höherem Gehalt an zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier aufweisen als die näher am Anzündeende der Zigarette angeordneten Abschnitte.

Die Zigarette kann in diesem Sinne aus einzelnen Abschnitten aufgebaut sein, die jeweils mit Zigarettenpapier umhüllt sind und die jeweils verschiedene Mengen an zum Tabak zugemischtem zerfaserten, mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthalten. Die einzelnen Abschnitte werden dann in einer Reihe so hintereinander angeordnet, daß sie in Richtung des Mundstückendes der Zigarette Abschnitte mit zunehmend höheren Gehalten an mit Kohlenstaub 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 einheitliche Mischung aus Tabak und zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier auf solche Weise enthält, daß der Gehalt an zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier in Richtung zum Mundstückende der Zigarette hin zunimmt.

Zweckmäßig ist vorgesehen, daß der am nächsten am Mundstückende der Zigarette angeordnete Abschnitt langer als die anderen Abschnitte der Zigarette ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand schemaiischer Zeichnungen noch weiter erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt einer aus verschieden kurzen Abschnitten aufgebauten erfindutigsgemäßen Zigarette und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Zigarette gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. I zeigt eine Zigarette IO mit einem Mundstück II, 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 hiniereinander 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 beseht jedoch aus einer Mischung von Tabak mit einem Tabakersalz, wie einem zerfaserten, mit Kohlenstaub gefülltem Papier, das den natürlichen 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 entgegengesetzten Ende der Zigarette angeordneten Abschnitte. Mit anderen Worten weist jeder einzelne Abschnitt entlang der ganzen Länge der Zigarette andere Prozentsätze an zerfasertem, mit Kohlenstaub gelulltem Papier auf.

in wobei der am Anzündeende befindliche Abschnitt kein mit Kohlenstaub 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 Gewichts-

Γ) prozent) an zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthält. Abschnitt A enthält demgemäß einen höheren Anteil an zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier als Abschnitt B, der wiederum einen größeren Papieranteü als Abschnitt C aufweist.

in Abschnitt D kann, je nach dem erwünschten Ergebnis, aus reinem Tabak bestehen oder kann einen verhältnismäßig geringen Prozentsatz an mit Kohlenstaub 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 Tabak-

iii füllung während der letzten Züge verbraucht wird.

Insbesondere wird der in der DT-OS 24 42 306 beschriebene Tabakersatz aus zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier verwendet. Wie schon eingangs beschrieben, beträgt der Kohlenstaubgehalt des zerfa-

j) serten, mit Kohlenstaub gefüllten Papiers je nach der erwünschten Wirkung von 55 bis 400 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Cellulosefaser, und vorzugsweise von 55 bis 250 Gewichtsprozent. Es können verschiedene Arten von Kohlenstaubfüllstoffen,

4Ii wie aktivierter oder nichtaktivierter Kohlenstaub, verwendet werden, der typischerweise eine Körnchengröße von höchstens 0,177 mm aufweist. Als Kohlenstaubfüllung können z. B. fein pulverisierte Holzkohlen, Kohlen aus Mühlenabfall, Kohle und Kohlen auf

4> 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 Kohlen-

")(i staub gefüllte Papier kann außerdem mit Oxydationskatalysatoren, wie Alkalimetallhydroxyden, Alkalimetallbicarbonaten und Alkalimetallcarbonate!!, behandelt werden, wodurch eine Kontrolle der Abbrenngeschwindigkeit erreicht werden kann.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen, mit der Bezugszahl 20 bezeichneten Zigarette mit einer herkömmlichen Zigarettenpapierumhüllung 21 für die rauchbare Füllung 22 und einem Mundstück 23, das mittels eines Papierendstückes

en 24 befestigt ist. Die rauchbare Füllung 22 enthält eine Mischung aus Tabak und einem Tabakersatz, wie zerfasertes, mit Kohlenstaub gefülltes Papier. Das zerfaserte, mit Kohlenstaub gefüllte Papier ist auf solche Weise in der rauchbaren Füllung verteilt, daß diese in

bi Richtung zum Mundstückende der Zigarette hin einen zunehmend höheren Anteil an Tabakersatz aufweist. So enthält die Zigarette in der Zeichnung bei 25 einen höheren Anteil an mit Kohlenstaub gefülltem, zerfaser-

tem 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 /.erfaserten, mit Kohlenstaub gefüllten Papier kann jeder erdenkliche Typ einer Tabakfüllung, von behandeltem oder synthetischem Tabak verwendet und dadurch eine Zigarette mit gleichbleibendem gesamten r-'cststoffanfall beim Rauchen hergestellt werden.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Eine Anzahl von Mehrkomponentenzigaretten wird aus einzeln umhüllten Tabaksäulenabschnittcn hergestellt, von denen jeder 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 HoIzkohlcnfüllstoff 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 4 einzelne Abschnitte, deren Länge von 10 bis 40 mm schwankt. Bei der Herstellung von Mehrkomponentenzigaretten geht man von mit verschiedenen Mischungen aus Tabak und dem zerfaserten, mit Kohlenstaub gefülltem 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 cingewikkclt. Danach wird ein Mundstück aus einem 20 mm langen hohlen Rohr an jeder Zigarette angebracht und die Zigaretten an einer herkömmlichen Rauchanalysicrcinrichtung Zug um Zug geraucht und dadurch die Teer- und Nikotingehalte der Zigarette gemessen.

Bei der Prüfung von aus drei Abschnitten bestehenden Zigaretten mit einem ersten 15 mm langen, zu 100 Prozent aus Tabak bestehendem Abschnitt am Anzündeendc der Zigarette, einem zweiten 30 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 25 Gewichtsprozent zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltenden Zwischenabschniti und einem letzten, 25 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 40 Gewichtsprozent mit Kohlenstaub gefülltem, zerfasertem Papier enthaltenden Abschnitt am Mundslückcnde der Zigarette erhält man die nachstehend aufgeführten Komponentenwerte je Zug:

ZugNr.

Teer

Nikotin

0.9 mg
0,9 mg
0,9 mg

1,4 mg
1.9 mg

0,07 mg
0,06 mg
0,07 mg
0,07 mg
0,07 mg

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

Hei der Prüfung von aus vier Abschnitten bestehenden Zigaretten mit einem erstell, 100 l'mzeiu Tabak enthaltenden Abschnitt am Anzündcende der Zigarette (IO mm hing), einem zweiten 1 5 mm langen, ein Gemisch aus Tabuk und 10 Gcu iehtspro/enl zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthaltenden Zwischenabschnitt, einem dritten 20 mm 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 Mundstückendc werden die nachstehend wiedergegebenen Ausbeuten für die einzelnen Komponenten je Zug erhalten:

Zug Nr.

Teer

0,9 mg
0,8 mg
0,9 mg

1.2 mg

2.3 mg

Nikotin

0.04 mg 0,05 mg 0,05 mg 0,07 mg 0,08 mg

Die Gesamtausbeute bei 10 Zügen beträgt 11,8 mg Teer und 0,56 mg Nikotin.

Bei der Prüfung von aus zwei Abschnitten bestehenden Zigaretten mit einem ersten, 30 mm langen, ein Gemisch aus Tabak und 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 Mundstückendc der Zigarette erhält man folgende Ausbeuten der Komponenten je Zug:

Zug Nr.

Tee

0,1 mg
0,4 mg
0,6 mg
0,7 mg
0,6 mg

Nikotin

0,05 mg 0,06 mg 0,07 mg 0,06 mg 0,06 mg

Die Gcsamtausbeiite 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 zusammengefaßten Werte je Zug:

ZiigNr.

Teer

2,05 mg
2,4 mg
2,8 mg
3,1 mg
4,3 mg

Nikotin

1,1mg 1,6 mg 1,8 mg 2.0 mg 2,3 mg

Die Gcsamtausbeiite 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 erfindungsgeniäß hergestellte, in Richtung auf das Mundstück der Zigarette hin zunehmende zum Tabak zugemischte Mengenanteile an zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier enthallende Zigaretten im Vergleich zu den nur Tabak enthallenden Kontrollzigarctten während des ganzen Abbrennens einen erheblich gleichbleibendem! Teer- und Nikotingehall. Außerdem weisen die crfindungsgcmiilkn Zigaretten einen erheb-

lieh herabgesetzten Gesamt-Tecr- und -Nikotingehalt auf.

Obwohl bei allen geprüften Proben zerfasertes, mit Kohlenstaub gefülltes Papier als Tabakersatz mit dem Tabak vermischt worden ist, können natürlich auch unter Verwendung beliebiger anderer Tabak-Ersatzmaterrialien Zigaretten auf solche Weise hergestellt werden, daß die aus einem Gemisch aus Tabakersatz und Tabak bestehende, rauchbare Zigarettenfüllung in

Richtung zum Mundstückende 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 dramtischen Wirkung führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zigarette aus einer rauchbaren Füllung und einer die Füllung umschließenden Hülle mit annä- "> hemd 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 i> Mundstück angeordnete Abschnitt einen größeren Anteil an Tabakersatz als der näher am Anzündeendc angeordnete Abschnitt enthält.

3. Zigarette nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Tabakersatz ein zerfasertes, mit 2» Kohlenstaub gefülltes Papier enthält, das aus Cellulosefaser und aus 55 bis 400 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Cellulosefaser, an Kohlenstaubfüllstoff besteht.

4. Zigarette nach Anspruch I, dadurch gekenn- >> zeichnet, daß sie aus mindestens drei gesonderten, säulenförmig hintereinander angeordneten Abschnitten aus jeweils gesondert in Zigarettenpapier eingehüllten rauchbaren Füllungen besteht, die ihrerseits wieder von einer äußeren Hülle aus Zigarettenpapier zusammengehalten werden, daß die einzelnen Abschnitte unterschiedliche Gemische mit verschiedenen Gehalten an Tabak und zerfasertem Kohlenstaub enthaltenden Papier als rauchbarc Mischung enthalten und daß die einzelnen Abschnit- r> te so angeordnet sind, daß die näher am Mundstükkende der Zigarette angeordneten Abschnitte eine rauchbare Mischung mit höherem Gehalt an zerfasertem, mit Kohlenstaub gefülltem Papier aufweisen als die näher am Anzündeende der Zigarette angeordneten Abschnitte.

5. Zigarette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der am nächsten am Mundstüclkende der Zigarette angeordnete Abschnitt langer als die anderen Abschnitte der Zigarette ist. 4>