DE2514787C3

DE2514787C3 - Rauchtabakmischung

Info

Publication number: DE2514787C3
Application number: DE2514787A
Authority: DE
Inventors: Herman G. Durham N.C. Bryant jun.
Original assignee: Liggett Group Inc
Current assignee: Liggett Group LLC
Priority date: 1974-04-05
Filing date: 1975-04-04
Publication date: 1981-07-02
Also published as: IT1037124B; ZA75791B; JPS50135298A; JPS535755B2; PH12658A; IE40965L; IE40965B1; BE827431A; GB1493971A; NL7501757A; FR2266466B1; DE2514787B2; FR2266466A1; CA1050254A; DE2514787A1; PH12657A; AU7784175A; CH627630A5

Description

Beobachtungen des Verbrennungsmechanismus in Rauchtabakmischungen, beispielsweise in Zigarettentabakmischungen, haben gezeigt, daß die für die biologische Wirkung des Rauchs verantwortlichen Bestandteile in der Pyrolysezone der Zigarette entstehen. Es wird allgemein angenommen, daß ein Großteil der beim Rauchkondensat beobachteten biologischen Wirkung in der neutralen Rauchfraktion, insbesondere in der polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PCAH) enthaltenden Subfraktion, zu suchen ist.

Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, den Anteil an PCAH-Verbindungen im Tabakrauch zu vermindern. Man vermutet, daß die Tabakbestandteile auf verschiedenen Wegen in polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe überführt werden. Einer dieser Wege ist der thermische Abbau verschiedener organischer Substanzen, wie Cellulose, in ungesättigte radikalische Fragmente, die zwei, vier oder fünf Kohlenstoffatome und, bei längeren Fragmenten, konjugierte Doppelbindungen enthalten. Die radikalischen Verbindungen nehmen an der Pyrogenese aromatischer Ringstrukturen teil, wobei die Fragmente mit zwei und vier Kohlenstoffatomen unsubstituierte polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe und das verzweigte Fragment mit fünf Kohlenstoffatomen mit einer Methylgruppe substituierte, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe liefern. Ein weiterer Weg zur Bildung der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe fflhrt über die im Rauchtabak bereits vorhandenen, noch existierenden Grundstrukturen, wie Steroide. In diesem Fall genügen schon geringe thermisch induzierte Veränderungen, um polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe zu bilden. Darüber hinaus gibt es noch andere Wege, die beispielsweise über Ringschlußreaktionen von Seitenketten führen.

Da die einzelnen Wege zur Bildung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen sehr verschieden sind, ist es sehr unwahrscheinlich, daß ein einziger Katalysator oder anderes Zusatzmittel alle diese verschiedenen Wege zur PCAH-Bildung blockiert. Als derartige Zusätze sind beispielsweise bereits verschiedene Metalle oder Metallsalze beschrieben. In der US-PS 33 38 246 ist eine Rauchtabakmischung beschrieben, die einen Katalysator enthält, die hauptsächlich aus einem Adsorptionsmittel wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat, Aktivkohle oder Siliciumcar bid und einem katalytisch aktiven Metall wie Kupfer, Eisen, Silber, Nickel oder Chrom besteht und der gleichmäßig im Tabak verteilt wird. In der AT-PS 5 432 sind Tabakgifte absorbierende Rauchpatronen beschrieben, die aus mit einer Lösung eines Palladium oder Platinsalzes oder einer Mischung solcher Salze imprägnierten vegetabilischen Fasern, insbesondere Baumwolle oder Filterpapier bestehen. In der GB-PS 8 41 074 ist schließlich ein Verfahren zur Behandlung

ίο von Rauchtabak für Zigarren, Zigaretten oder Tabakpfeifen zur Verminderung des Gehalts an 3,4-Benzopysren beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Tabak einen metallischen Katalysator aus einem Metall der Platingruppe oder einer Legierung von zwei oder mehreren Metallen der Platingruppe oder einer Verbindung, die den metallischen Katalysator in der Hitze freisetzt, wie ein oder mehrere chloridfreie, wasserlösliche und thermisch jersetzbare Verbindungen von Metallen der Platingruppe zusetzt Danach verursacht der Zusatz von 0,1% Platin in Form von Platindiaminonitrit eine Verminderung des Gehalts an 3,4-Benzopyren im Rauch um 60%. Ober die Verminderung des gesamten Gehaltes an PCAH finden sich in der Druckschrift jedoch keine Angaben, ebensowenig wie über Auswirkungen des Zusatzes auf den Geschmack und Geruch des Tabakrauches.

Es wurde auch bereits eine Rauchtabakmischung vorgeschlagen, die Tabak in Verbindung mit feinverteiltem metallischem Palladium oder einem Palladiumsalz

jo enthält in dieser Tabakmischung soll der Anteil an polycyclischen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, die durch die im Rauchtabak stattfindende Pyrolyse entstehen; im Vergleich mit einer Kontrollzigarette wesentlich reduziert sein. Es hat sich jedoch herausge stellt, daß die Verwendung eines Palladiumkatalysators allein, trotz dessen Wirksamkeit hinsichtlich der Verminderung der durch Pyrosymhese entstehenden polycyclischen, aromatischen Kohlenwasserstoffe begrenzt ist und nicht alle Wege zur Erzeugung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen beeinflussen kann.

Aus zahlreichen Patentschriften und anderen Druckschriften ist außerdem die Verwendung von Nitraten und Nitriten im Rauchtabak bekannt

In der DE-PS 6 70 855 ist beispielsweise ein Verfahren zur Verbesserung der Glimmfähigkeit und Aschenbildung von Zigarren beschrieben, bei dem dem Tabak neben Peroxiden wie Calcium- oder Magnesiumperoxid auch Nitrate wie Kalium-, Calcium- oder

so Magnesiumnitrat zugesetzt werden können. In der

US-PS 24 29 567 ist unter anderem der Zusatz von Zinknitrat zu Rauchtabak zur Verminderung des Nikotingehaltes im Rauch beschrieben. Aus der FR-PS Ί1 80 320 ist zur Reduzierung der

entstehenden polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe die Zugabe von unbestimmten Mengen an Nitriten zum Rauchtabak und Zigarettenpapier bekannt. In der US-PS 31 21 433 ist der Zusatz von Kaliumnitrat zu rekonstituierten Tabakplatten beschrie ben, um deren Brenneigenschaften zu verbessern. Aus der US-PS 33 80458 ist die Zugabe von 5,5 bis 10% Kalium- und Natriumnitrat zum Rauchtabak bekannt (NaNO₃:0,91 - 1,65% Nitratstickstoff; KNOj: 0,76-139% Nitratstickstoff).

hi Nach den Angaben in dieser Patentschrift wird durch die erhöhte Brenngeschwindigkeit der Zigarette die Menge an entstandenem Teer reduziert. . Bentley und ßgrgan, Analyst, Bd. 85 (1960), S. 727 bis

730, haben festgestellt, daß durch Zugabe von verschiedenen Nitraten zu Tabak die Bildung von 3,4-Benzopyren vermindert wird. Nach dieser Veröffentlichung wird eine Verminderung lediglich mit Kupfer- und Kaliumnitrat erreicht, bei Verwendung von Blei-, Silber· und Zinknitrat nimmt die Bildung von 3,4-Benzopyren zu.

Dieser Befund, daß bei Verwendung von Kupfemitrat die Bildung von 3,4-Benzopyren reduziert wird, wird durch Wynder und Hoffmann, Acta PathoL MicrobioL ScancL, Bd. 52 (1961), S. 119 bis 132 und Deutsche Medizinische Wochenschrift, Bd. 88 (1963), S. 623 bis 628 bestätigt, die feststellten, daß Zigaretten, die mit 5% Kupfemitrat: (0,50% Nitratstickstoff) behandelt wurden, geringere Mengen an 3,4-Benzopyren liefern. Nach Hoffmann und Wynder, Cancer Res, Bd.27 (1967), S. 172 bis 174 führt die Zugabe von 8,3% Natriumnitrat (137% Nitratstickstoff) zu einer signifikanten Verminderung der Bildung von 3,4-Benzopyren und zu einer Abnahme der biologischen Wirksamkeit des Rauchkondensats. Andererseits ist ypn Pyriki et aL, Ber. Inst. Tabakforsch. Dresden, Bd. 12 (1965), S. 37 bis 55, festgestellt worden, daß die Zugabe von 4% Kaliumnitrat (0,55% Nitratstickstoff) zu einer 40% erhöhten Bildung von 3,4-Benzopyi:en im Tabakrauch führt

Bisher sind nahezu alle Forschungsergebnisse im Hinblick auf die Wirkung des Zusatzstoffes auf die Bildung von 3,4-Benzopyren ausgerichtet worden. Inzwischen ist jedoch festgestellt worden, daß diese Verbindung in bezug auf die biologische Wirksamkeit des Rauchkondensats bestenfalls eine kleine Rolle spielt Die Verminderung4'er Bildung von 3,4-Benzopyren, das nur einen winzigen Bestandteil der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff-Fraktion darstellt, ist nicht unbedingt ein zuverlässiges thdiz^Qr die Wirkung des Zusatzstoffes auf die Menge der gebildeten polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe.

Es ist angenommen worden, daß die Wirkung von Nitraten auf die Rauchtabakmischung auf zwei Eigenschaften beruht, nämlich auf

a) ihrer Eigenschaft als Oxidationsmittel und

b) ihrer Fälligkeit, die Verbindung Stickstoffoxid (NO) in der Pyrolysezone der Zigarette zu bilden, die als Radikali anger wirkt

Wenn eine ausreichend große Menge an Nitraten verwendet wird, haben alle Nitrate die Eigenschaft, die Bildung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen bis zu einem gewissen Grad zu vermindern, aber je nach dem Kation nicht unbedingt deren so Konzentration im Rauchkondensat

Die Fähigkeit der Nitrate, die Konzentration der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe zu vermindern, hängt besonders von der Fähigkeit des Salzes ab, in dem geeigneten Temperaturabschnitt der Verbrennungszone Stickstoffoxid zu bilden. Viele Nitrate, insbesondere die Nitrate von Metallen der Gruppe la des Periodensystems, beschleunigen die Verbrennung. Wenn sie dem Rauchtabak zugesetzt werden, verbrennen die Zigaretten schneller, und die go Gesamtmenge an erzeugtem Rauch nimmt ab. Die Konzentration der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe im Rauchkondensat wird jedoch nicht unbedingt vermindert, sondern nimmt in manchen Fällen sogar v.u. Stickstoffoxid wird aus solchen Nitraten in verhältnismäßig geringen Mengen gebildet Darum müssen Nitrate von Metallen der Gruppe la des Periodensystems in relativ großen Mengen zugesetzt werden, um eine Verminderung der Konzentration von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen im Tabakrauch zu erreichen.

Alle zugesetzten Nitrate, insbesondere solche, die die Verbrennung beschleunigen, verleihen dem Rauch einen üblichen Geschmack und einen unangenehmen Geruch. Aus diesem Grunde sind im Hinblick auf den Geschmack und den Geruch einer Zigarette Zusatzmengen in der Größenordnung von 5 bis 10%, wie s»e in der Literatur zur Erzeugung einer günstigen Wirkung beansprucht werden, nicht annehmbar.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß Nitrate ebenso wie Palladium trotz ihrer Fähigkeit, einige der Wege zur Bildung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen zu blockieren, die Bilcung dieser Verbindungen keineswegs ganz unterdrücken können, insbesondere im Falle von Zusatzmengen, die mit dem Geschmack und dem Geruch des Tabakrauchs noch vereinbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Calcium-, Magnesium oder Zinknitrat enthaltende Rauchtabakmischung zur Verfügung zu stellen, die beim Abrauchen geringere Mengen an polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen bildet, ohne daß der Geschmack und der Geruch des Rauchs beeinträchtigt wird. Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß durch gleichzeitigen Zusatz von feinverteiketn Palladium in geringer Menge und von Calcium-, Magnesium- oder Zinknitrat in bestimmter Menge eine Rauchtabakmischung mit den vorstehend beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften erhalten werden kann.

Diese Zusätze haben nur eine geringe Wirkung bei der Verminderung der PCAH-Konzentration im Rauchtabak, wenn sie nicht in Kombination, sondern einzeln in der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Menge verwendet werden, d. h. in einer Menge, bei der ihre Nebenwirkungen auf die Qualität der Zigaretten noch vertretbar niedrig bleiben. Die wichtigsten dieser Nebenwirkungen sind der Gehalt an Stickstoffmonoxid im Rauch, die Auswirkung auf Geschmack und Aroma des Rauches und die Herstellungskosten.

Aufgrund dieser Nebenwirkungen können also nur sehr geringe Mengen von Zusatzstoffen zum Rauchtabak vertreten werden. Eine wirksame Verminderung der PCAH-Konzentration im Rauch wird bei derart geringen-Zusatzmengen jedoch nur mit der erfindungsgemäßen Kombination der Zusatzstoffe erzielt Um eine signifikante Verminderung des Gehaltes an 3,4-Benzopyren zu erzielen, muß beispielsweise bei der Verwendung von Nitratsalzen allein nahezu die dreifache Menge an Nitratstickstoff zugesetzt werden, vgl. Winder und Hoffmann, a.a.O. Bei derartig großen Mengen an Nitratzusatz wird aber ein Tabak erhalten, dessen Rauch im Geschmack wesentlich beeinträchtigt ist und der einen für den Raucher gefährlichen Gehalt an Stickstoffoxiden enthält Außerdem brennen Zigaretten mit derart hohem Gehalt an Nitraten im Tabak unerwünscht schnell ab.

Es wurde bereits erwähnt, daß die polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe im brennenden Ta* bak in komplizierter Reaktion aus verschiedenen Vorstufen und über verschiedene Wege entstehen. Aus diesem Grund sollte die gleichzeitige Verwendung verschiedener Zusätze möglicherweise dazu führen, daß mehrere der möglichen Wege zur Entstehung der PCAH blockiert werden. Das Problem liegt aber darin, daß keineswegs alle Kombinationen von Zusätzen sich

in ihrer Wirkungsweise erganzen. Es wurde vielmehr festgestellt, daß die meisten Kombinationen die Reaktionswege der pyrolytischen Entstehung von PCAH keineswegs in sich ergänzender Weise blockieren. Das Auffinden der erfindungsgemäßen Kombination von Palladium und bestimmten Nitratsalzen muß aus diesem Grund als besonders glücklicher Griff betrachtet werden, da diese beiden Zusätze sich in ihrer Wirkung bei der Verminderung der PCAH im Rauch tatsächlich ergänzen, wie anhand der nachstehenden Versuchsergebnisse festzustellen ist, vgl. Tabellen H und HL Diese ergänzende Wirkung der erfindungsgemäßen Zusätze ist aus dem Stand der Technik in keiner Weise vorhersehbar, wenn man die häufig beobachtete mangelnde gegenseitige Ergänzung der Wirkung verschiedener Zusatzstoffe betrachtet

Die erfindungsgemäßen Zusätze werden dem Tabak beigemischt Eine Verwendung im Zigarettenfilter kann keine ähnlichen Ergebnisse bringen, da für die erfindungsgemäße Funktionsweise der Zusätze ihre Gegenwart in der Verbrennungszone unabdingbar ist Nur in der Verbrennungszone kann die Entstehung der PCAH verhindert werden, da die Zusatzstoffe die dort entstehenden oder vorhandenen verschiedenen Vorstufen der PCAH abfangen sollen.

Nach der vorliegenden Erfindung wird die Konzentration der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe im Tabakrauch durch den Zusatz von metallischem Palladium oder einem Palladiumsalz und eines Nitrats von Metallen der Gruppe Ha oder Hb des Periodensystems stark vermindert, ohne daß eine nachteilige organoleptische Wirkung auf den Tabakrauch auftritt Im Gegensatz zu Nitraten von Metallen der Gruppe Ia beschleunigen die Nitrate von Metallen der Gruppe Ha und Hb die Verbrennung des Tabaks nicht Außerdem bilden sie unter den in der Zigarette bestehenden Bedingungen pro Mol mehr Stickstoffoxid und bewirken folglich eine wirksamere Verminderung der Konzentration an polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen im Rauchkondensat

Durch die zusätzliche Verwendung von Calcium-, Magnesium- oder Zinknitrat wird die Konzentration der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe stärker reduziert als bei Verwendung von Palladium allein. Diese Wirkung tritt bereits ein bei Nitratkonzentrationen, die so niedrig sind, daß sie die organoleptischen Eigenschaften des Tabakrauch^ nicht beeinträchtigen. Besonders bei Verwendung einer Nitratmenge von unter 0,8% Nitratstickstoff, bezogen auf d?s Gewicht des Rauchtabaks, wird die Konzentration der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe stark herabgesetzt

Das*. Palladium kann der Rauchtabakmischung in feinverteilter, metallischer Form, z. B. als Palladiummohr, und/oder in Form eines Salzes zugesetzt werden, das in situ, vorzugsweise unter Hitzeeinwirkung, zu metallischem Palladium zersetzt werden kann. Wasserlösliche Palladiumsalze sind bevorzugt, weil sie leichter in die Rauchtabakmischung eingearbeitet und gleichmäßig in ihr verteilt werden können. Beispiele far geeignete Pulladiuttisalze sind einfache Salze, wie Palladiumnitrat, Palladiumhalogenide, wie Palladiumchlorid, Diamminkomplexe, wie Diammin-palladium(ll)chlorid (Pd(NHj)₂CI₂), und Palladate, insbesondere Ammoniumpalladate, wie Ammoniumtetrachlorpalladat und Ammoniumhexachlorpalladat. Besonders bevorzugt ist die Anwendung von Palladium in Form von Ammoniumhr?achlorpalladat, (NH^)₂PdCU (Reinheit 99,5%).

Die Menge des in der Rauchtabakmischung eingesetzten Palladiums beträgt 0,00] bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Tabakgewicht Bei Verwendung solcher Mengen wird die Bildung der durch die Pyrolyse entstehenden polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe vermindert Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn das Palladium vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent bezogen auf

ι η das Gewicht des Tabaks, verwendet wird.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Nitrate sind Nitrate von Metallen der Gruppe Ha und Hb des Periodensystems. Bevorzugt sind Calcium-, Magnesium- und Zinknitrat Ein Nitrat das für die erfindungsgemäße

Rauchtabakmischung besonders wirksam ist, ist

Mg(NO₃J₂ - 6 H₂O.

das weniger als etwa 0,0005 Gewichtsprozent Chloridionen, 0,005 Gewichtsprozent Sulfationen und 0,0004 Gewichtsprozent Schwermetalle, berechnet als Blei, enthält

Der Anteil des in der erfindur/gsr»emäßen Rauehiabakmischung eingesetzten Nitrats beträgt weniger als 03%, vorzugsweise 0,25 bis 0,75%, berechnet als Nitratstickstoff. Eine stärkere Verminderung der Bildung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen kann zwar durch Erhöhung der Nitratmenge erreicht werden, jedoch werden Geschmack und Aroma des Rauchs dann in zunehmendem Maße unangenehm.

so In Verbindung mit Palladium wird Nitratstickstoff vorzugsweise in einer Menge von 0,25 bis 0,60% verwendet

Die Zusatzstoffe müssen im Rauchtabak gut verteilt sein, so daß eine gleichmäßige Wirkung während des gesamten Rauchvorgangs gewährleistet ist Darüber hinaus ist es wichtig, dafür zu sorgen, daß die Dispersion wirksam mit einem Maximalvolumen an Rauch in Berührung kommt, der vom Raucher inhaliert wird. Da die katalytische Aktivität des Palladiums vermutlich auf eine Oberflächenreaktion zurückzuführen ist, besteht die größte Wahrscheinlichkeit für einen maximalen Kontakt zwischen dem vom Raucher inhalierten Rauch und dem Palladium dann, wenn das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen der Palladiumteilchen mög liehst groß ist Aus diesem Grund hat das Palladium, wenn es in Form von metallischem Palladiummohr verwendet wird, eine Teilchengröße von vorzugsweise weniger als 0,15 mm. Wasserlösliche Palladiumsalze, wie Hexachlorpalladate.Tetrachlorpalladate, Nitrate, Clori de oder Diamminkomplexe haben den Vorteil, daß sie als verdünnte Lösungen angewendet werden können, was die Erzielung einer guten bzw. gleichmäßigen Verteilung Über die gesamte Rauchtabakmischung erleichtert

Die Calcium·, Magnesium- und Zinknitrate sind in Wasser gut löslich und können als relativ konzentrierte Lösung eingesetzt werden. Dies verhindert ein übermäßiges Anfeuchten des Rauchtabaks und stellt trotzdem eine gleichmäßige Verteilung im Rauchtabak

μ sicher.

Das Aufbringen des Palladiums und der Nitratverbindung auf den Tabak erfolgt am wirksamsten mit einer herkömmlichen »Casing«-Lösung a'js Glycerin und Propylenglykol, die mit einer Hexachlorpalladatlösung

bS versetzt wird, und in der durch Zugabe einer ausreichenden Msnge Wasser die erforderliche Menge an Nitratverbindung gelöst wird. Eine solche Lösung kann in geeigneter Weise mit einer herkömmlichen

»Casing«-Vorrichlung auf noch ungeschnittene Tabakstreifen gesprüht werden.

Bei Verwendung von Palladiummohr besteht eine andere Möglichkeit des Aufbringens der Zusätze auf den Rauchtabak darin, das Palladiummohr, den gemahlenen Tabak, ein fasriges Material und ein Bindemittel trocken miteinander zu vermischen. Durch das trockene Vermischen, z. B, in einem herkömmlichen Doppelkonus-Mischer, findet eine wirksame Verteilung des Palladiums über die Oberfläche des Tabaks bis in die Poren statt, die groß genug sind, um die Palladiumtcilchcn aufzunehmen.

falls erforderlich, folgt auf das trockene Vermischen ein nasses Vermischen mit Wasser und »Casing«-Subst.in/en in Mengen die ausreichen, daß das Gemisch eine für herkömmliche Verfahren /ur Herstellung von rekonstituierten Tabakplatten geeignete Konsistenz erhalt. Die Platten werden anschließend in Streifen geschnitten. Auf die Streifen wird eine Lösung der Niiiaivemiridung in Wasser aufgebracht. Wenn ciic Tabakfeuchtigkeit korrigiert werden muß. folgt eine Trocknung. Die Platten werden in dieser t orui in der /.igaretlcnfabrikation entweder direkt oder vermischt mit gewöhnlichem Tabak verwendet.

Hei dem fasrigen Material, das einen Bestandteil des trockenen Gemisches darstellt, kann es sich beispielsweise um vC'ellulose oder um fasriges Material von Tabakstengeln handeln. Der Bindcmitlelanteil in dem trocknen Gemisch kann /.. B. Natriumearboxymethylcelliilose oder ein natürlicher Pflanzengummi. /. B. (iiiarguiiimi. sein. Bei den wahrend des nassen Vermischens verwendeten »Casing«■ .Substanzen handelt es sich im allgemeinen um Glycerin und<oder Propylenglykol. Selbstverständlich können auch andere bekannte Faserstoffe. Bindemittel oder llilfsstoffe. deren Verwendung in Kombination mit Tabakmischungen sinnvoll ist, zusätzlich zu den oder anstelle der vorgenannten Sroffe verwendet werden.

Die Mengen der vorgenannten Zusatzstoffe bzw. llilfsstoffe zur Verwendung .. rekonstituierten Tabakplatten liegen im allgemeinen innerhalb der nachfolgend angegebenen Gewichtsberciche. Die angegebenen Meneen lieeen innerhalb der üblichen Menprn die erforderlich sind, um brauchbare Tabakprodukte zu erhalten.

Tabelle I

Material

Faseriges Material
Bindemittel

Material	Gewichtsprozent
»Casing«-Substanzen	etwa i-9
enthaltend
(a) Glycerin	4-6
(b) Propylenglykol	0.5-2
Tabak	Rest zu 100%

("icwichtsprozent

4-8
1-20

Die Tabakmischungen können zu jeder gewünschten Form verarbeitet oder konfektioniert werden Beispiele für geeignete Konfcktionierungsartcn sind Zigarren. Zigaretten oder Pfeifentabak.

Die Beispiele erläutern die [.rfindiing.

Beispiel I

(».Jig Ammoniiimhcvachlnrpalladat werden in möglichst wenig Wasser gelosl und zu einem Gemisch aus einer Glycerin rropviengiykoi»Casingiösurig« und Wasser gegeben 8.59 kg Magnesiumnitnithexahydrat werden in diesem Gemisch gelöst und in einet üblichen Casing-Auftrags\(»rrichtung auf 100.64 kg einer iingeschniiienen Tabakmischung gesprüht. Der behandelte Tabak wird mit 28.38 kg rekonstituierten Tabakplatten und 6.80 kg Tabakstengeln gemischt. Die erhaltene Tabakmischung wird mit 12 Schnitten pro 25.4 mm geschnitten (Probe I). Tabakmischungen, die nur das Palladia.:) (Probe 2) oder nur das Magnesiumnitrat (Probe 3) und eine Kontrollmischling, die keinen der Zusatzstoffe enthalt, werden in gleicher Wei'.e hergestellt.

Alle vier Proben werden in emem Pxrolvscreaktor pyrolysiert. der aus einem Stahlzylinder mit einem Durchmesser von lOcm und einer Länge mim 12.7cm mit einem ringförmigen Zwischenraum besteht, der mit einem korrosionsbeständigen Stahlsicb bedeckt ist. Der geschnittene Tabak wird ähnlich dicht gepackt wie bei Zigaretten in diesen Reaktor eingefüllt und am Umfang angezündet. Der brennende Tabak erzeugt selbst die zur Pyrolyse notwendige Wärme, und der Reaktor kommt den in einer brennenden Zigarette herrschenden Bedineuneen sehr nahe. Die Verbrennung- und Pyrolyseprodukte werden durch ein kleines Rohr, das konzentrisch zum Zylinder angebracht ist. abgesaugt und die trockenen Feststoffe im Rauch werden auf ihren Gehalt an polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen analysiert. Die Konzentration der im Testtabak enthaltenen polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe ist in Tabelle Il in Prozent der im Kontrolltabak enthaltenen PCAH-Konzentration angegeben.

Tabelle II

Probe

Zusatzstoff. Gew.-°/o

(NH₄)PdCI,.*)

0.06
0.06

Mg(NO,):")

0.55

Kontrollprobe —

PCAH-Konzcntration. bezogen auf die
PCAH-Konzemration im Kontrolltabak

Gewichisbasis

50

60

78

100

IRAnalyse···)

i00

•)Als Palladium.
")Als Nitratstickstoff.

""") Berechnet aus der Absorption im Bereich der aromatischen C-H Bindungsschwineuneenfi1 9 bis 14.0 tiY

IO

H e ι s ρ i e I 2

0,64 g Ammoniumtetrachlorpalladat werden in 100 ml Wasser gelöst und zu 56,6 g einer GKcerin-Propylcnglykol-»Casinglösung« gegeben. In der Casinglösung werden 27.5 g Magnesiiimnitrathcxahydrat gelöst und das Gemisch wird auf 400 g einer geschnittenen

Tabelle III
Probe

Tabakmischung (32 Schnitte por 25,4 mm) gesprüht (Probe 4). Eine Tabakmischung, die nur das (Nl I^PcICL enthält, wird auf die gleiche Weise hergestellt (Probe 5). Die Proben werden wie in [Beispiel 1 getestet; /ti Vergleichs/wecken sind die Werte für die Probe 3 und die Kontrollprobe aus Beispiel 1 ebenfalls angegeben.

PC AHKon/entration, bezogen auf die
PC'AM-Kon/entnition im Knntrolltabuk

4
5
3
Kontrollprobe —

M au P₃I;.,,!,,,..,
"') AK Nitralsiickstoff.

***) Berechne I aus der Absorption im Heren h der aromalischen C-Il Hiiulungsschu indungen M I.Ibis
14.0(1).

Hei Probe (4) ist die Konzentration der pokcvclischen ,.iolycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe bei

aromatischen Kohlenwasserstoffe wesentlich geringer .·. Verwendung von Ammoniumhcxachlorpalladat gerin-

als bei Verwendung von Palladium oiler Magnesiiimni- ieer ist als bei Verwendung des entsprechenden

trat allein. Aus dem Vergleich der Werte fiir die Proben Tetrachlorpalladats.
(1) und (4) ergibt sich, dal.) die Konzentration der

/usiil/sloff.	(ic*	.-¹Vi)	Mg(
(NI I₁)(MC I₁	·)	0.55
0.06		—
n.ob		0.55

Ciewichtsbasis	IK-/
57	59
80	78
78	78
100	100

Claims

Patentansprüche;

t. Rauchtabakmischung enthaltend Tabak und Calcium-, Magnesium- oder Zinknitrat, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich

a) feinteiliges Palladium in einer Menge von 0,001 bis 1 Gewichtsprozent und

b) das Calcium-, Magnesium- oder Zinknitrat in einer Menge von 0,25 bis 0,75 Gewichtsprozent, berechnet als Nitratstickstoff, bezogen auf das Gewicht des Rauchtabaks, enthält
2. Rauchtabakmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf das Gewicht des Tabaks, die Konzentration des Palladiums 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent und die Konzentration des Nitrats, berechnet als Nitratstickstoff, 0,25 bis 0,6 Gewichtsprozent beträgt.