DE2531127A1 - Rauchgemische - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-IN G. H. FINCKE DIPL-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGEER

Patentanwalt· Or. Rncke · Bohr ■ Staeger ■ IMdndiwiS · MOHeratraS·

8 MÖNCHEN B. 10. Juli 1975 MOIIerstraß« 31 Fernruf. (0W)«266OM Telegramme: Ciain» MOnaSen Τ·Ι«χ ι 523903 claim d

mopp.No. 23799 - Dr.K/hö

Bin« in der Antwort angaben

Case Dt. 27156

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London - Großbritannien

"Rauch ge mische*¹

PRIORITÄT: 16. Juli 1974 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf Rauchgemische und insbesondere auf solche Rauchgemische, die natürliche oder synthetische quellende Tone enthalten.

In der Folge wird der Ausdruck "Smectit¹¹ zur Bezeichnung von natürlichen oder synthetischen quellenden Tonen verwendet. Dieser Ausdruck umfaßt Montmorillonlt, Beidellit, Nontronit, Saponlt, Hectorit und Sauconlt.

-2-

509885/0968

Montmorillonlt Ist der Hauptbestandteil von Bentonlttonen, die außergewöhnlich hohe Wasserabsorptions- und Kationenaus t aus cheigens chaf ten aufweisen.

Natürlicher Bentonit ist ein Tonmineral, das im wesentlichen aus Montmorillonlt, einem komplexen Alumlniumsilicat, besteht. Er ist von Natur aus mit Kationen assoziiert, und zwar hauptsächlich mit Calciumionen und in geringerem Ausmaß mit Natriumionen. Es kann eine Behandlung von natürlichem Bentonit vorgenommen werden, um die Verhältnisse der damit assoziierten Kationen zu verändern oder neue Kationen einzuführen. Sowohl die behandelten Produkte als auch die natürlich vorkommenden werden insgesamt als Bentonite bezeichnet. Wenn beispielsweise von Calciumbentonlten gesprochen wird, dann bezieht sich dieser Ausdruck auf Bentonite, in welchen die assoziierten Kationen überwiegend aber nicht ausschließlich aus Calcium bestehen, und wenn von Natriumbentoniten gesprochen wird, dann bezieht sich dieser Ausdruck auf Bentonite, in denen diese Ionen überwiegend aber nicht ausschließlich aus Natrium bestehen.

Smectite in fester Form sind Aggregate aus sehr kleinen Teilchen. Röntgenstrahlenuntersuchungen haben ergeben, daß die Elementarelnheltsschicht von Montmorillonlt aus drei Lagen besteht, einer octaearischen Lage von Hydrargillit -3rucit, die von zwei tetraedrischen Lagen aus Silicium und Sauerstoff eingeschlossen ist. Die austauschbaren Kationen liegen zwischen den SIIiciumdioxydschichten. Infolgedessen werden die Eigenschaften von Bentoniten und In ähnlicher Weise die Eigenschaften aller Smectite weitgehend von der Natur der assoziierten austauschbaren Kationen beeinflußt.

509885/0960

Es ist bekannt, Smectite, insbesondere Bentonite, in verarbeitete Rauchmaterialien einzuverleiben, beispielsweise in Rauchmaterialien, die die Form von Filmen oder auch andere Formen aufweisen können, aus denen ein tabakähnliches Material erhalten werden kann. Bisher wurde die Einverleibung jedoch dadurch ausgeführt, daß festes Smectit und alle anderen Bestandteile bei Raumtemperatur in Wasser aufgeschlammt wurden und die Aufschlämmung beispielsweise in einen Film verarbeitet wurde. Durch diese bekannte Technik wird der Smectit in den verarbeiteten Rauchmaterialien nicht sehr fein dispergiert, obwohl sich einige Smectite in Wasser leichter dispergieren als andere. Beispielsweise dispergieren Natriumbentonite leichter als Calciumbentonite.

Der Grad der Zerkleinerung, der durch Rühren eines Smectlts in Wasser erzielt wird, steigt mit der Energiezufuhr. Unter Standardbedingungen wird beim raschen Rühren ein Punkt erreicht, wo die Viskosität einen Maximalwert annimmt, In der Folge bezieht sich der Ausdruck "fein dispergierter Smectit" auf einen Smectit in einer solchen feinen Dispersion, wie sie erhalten wird, wenn man ihn in Wasser bei 15°C mit einer Energiezufuhr von 0,0¹I und vorzugsweise 0,08 Joule/g/sec bis zum Erreichen der maximalen Viskosität rührt.

Die Erfindung betrifft nunmehr ein verarbeitetes Rauchmaterial, welches einen .filmbildenden Binder, einen organischen Füllstoff und einen Smectit enthält, wobei der Smectit im gesamten Rauchmaterial fein dispergiert ist.

Wesentliche Bestandteile der erfindungsgemäßen Rauchmaterialien sind der filmbildende Binder, der anorganische Füllstoff und der Smectit, es können jedoch auch andere

509885/0960

Bestandteile einverleibt sein, und zwar insbesondere teilchenförmige Brennstoffe. Weitere mögliche Bestandteile sind z.B. Feuchthaltemittel, wie z.B. Glycerin und Glycole, Glimmstabilisationskatalysatoren, wie z.B. Kaliumeitrat, Färbemittel, Geschmaeksmittel und Nikotin.

Als filmbildende Binder können Celluloseäther, wie z.B. Methylcellulose und insbesondere Carboxymethylcellulose und die Salze davon verwendet werden. Pectine, Stärken, Schleim oder Naturgummis sind weitere Beispiele für filmbildende Binder, die verwendet werden können.

Gegebenenfalls kann der filmbildende Binder in einer solchen Menge verwendet werden, daß er im wesentlichen die Gesamtmenge des brennbaren Materials oder Brennstoffs im Rauchmaterial darstellt. Vorzugsweise wird jedoch ein nicht-bindender Brennstoff, insbesondere ein teilchen förmiger Brennstoff, ebenfalls verwendet, wobei dann die Hauptfunktion des Binders darin besteht, alle Bestandteile für eine Verarbeitung des Materials ausreichend fest miteinander zu verbinden.

Teilchenförmige Brennstoffe, die verwendet werden können, sind Tabakpulver, Kohlehydrate, insbesondere Cellulose, und ganz besonders modifizierte Kohlehydrate, worunter Kohlehydrate zu verstehen sind, die einer Behandlung unterworfen worden sind, welche eine Änderung der chemischen Natur zur Folge hat.

Es wird bevorzugt, als modifiziertes Kohlehydrat ein thermisch abgebautes Kohlehydrat, insbesondere thermisch abgebaute Cellulose, zu verwenden, welches beispielsweise so hergestellt worden ist, wie es in der GB-PS 1 113

509885/0960

beschrieben ist. Diese Herstellung erfolgt dadurch, daß man ein Kohlehydrat bei einer Temperatur von 100 bis 25O°C einem katalysierten Abbau unterwirft, bis das Gewicht des abgebauten Materials weniger als 90? des Trockengewichts des ursprünglichen Kohlehydrats beträgt.

Das gemäß der Erfindung verwendete modifizierte Kohlehydrat kann auch ein festes Kondensat sein, das durch saure oder basisch katalysierte Kondensation einer Verbindung der Formel

R¹CO CH₂.CH₂ COR²

(oder eines Vorläufers davon) erhalten wird, worin R

2
und R , welche gleich oder verschieden sein können, jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Pormylgruppe stehen. Solche Kondensate in verarbeiteter Form sind in der GB-PS 1 298 354 beschrieben.

Ein weiteres Beispiel für ein modifiziertes Kohlehydrat, welches verwendet werden kann, ist oxydierte Cellulose, welche beispielsweise nach der Vorschrift von Kenyon et. al. ("Industrial and Engineering Chemistry", Band 41, Seite 2 ff.) hergestellt werden kann.

Die erfindungsgemäßen Rauchmaterialien, welche hohe Anteile an organischem Füllstoff, beispielsweise 40 bis 65 Gew.-%, enthalten, sind von besonderem Wert. Solche hohe Anteile besitzen den nützlichen Effekt, daß der Anteil an schädliehen Rauchbestandteilen, der den Raucher erreicht, verringert ist. Durch eine geeignete Auswahl der verwendeten

509885/0960

anorganischen Verbindungen können Rauchgemischen, die kO bis 65 Gew.-J Füllstoff enthalten, annehmbare Brenngeschwindigkeiten erteilt werden, wie es in der GB-PS 1 299 296 beschrieben ist. Insbesondere können die Anionen im Füllstoff aus Citrat, Formiat, Oxalat, Tartrat, Sllicat, Carbonat, Oxyd, Chlorid, Sulfat, Phosphat oder Borat bestehen. Die Kationen können insbesondere aus Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Eisen oder Titan bestehen. Bevorzugte Füllstoffe sind Magnesiumcarbonat, basisches Magnesiumcarbonat, Calcium sulfat, CalciuiTiborat, Natriumborat, Natriumchlorid, Calciumorthophosphat, Calciumoxalat, Eisensulfat, Titan dioxyd, Aluminiumoxyd und insbesondere Calciumcarbonat.

In der Folge sind typische Gewichtsmengen der Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Rauchmaterialien angegeben:

filmbildendes Material 10 - 50 %

teilchenförmiger Brennstoff . 0 - 30 %

anorganischer Füllstoff ¹IO - 65 %

Smectit 3-10?, insbesondere 3-7

andere Bestandteile

(Feuchthaltemittel, 0 - 20 %

Geschmacksmittel etc.)

Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Mengen bzw. Verhältnisse beschränkt.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Rauchgemische besitzen gegenüber entsprechenden Gemischen, in denen der Smectit in bekannter Weise ohne feine Dispergierung einverleibt worden ist, Vorteile.

509885/0960

Insbesondere erzeugen Zigaretten, welche die erfindungsgemäßen Rauchmaterialien enthalten, eine zusamrcenhaltendere Asche als Zigaretten, welche die erwähnten entsprechenden Gemische enthalten. Dies stellt eine Erfindung von beträchtlicher Wichtigkeit bei der Entwicklung von brauchbaren Tabakersatzprodukten dar, da die Verwendung von hohen Füllstoffanteilen zwar hinsichtlich der Gesundheit nützlich ist, aber zur Bildung einer flockigen, nicht-zusaminenhaltenden Asche führt, die sich von Tabakasche wesentlich unterscheidet. Diese mangelhafte Asche wird der Raucher auch dann gewahr, wenn die Tabakersatzprodukte mit hohen Anteilen Tabak gemischt werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Rauchmaterialien liegt darin, daß beim Einverleiben von Bentonit in dispergierter Form der Bentonit die Verbrennung in verstärktem Maße verlangsamt. Es ist deshalb möglich, andere Verb rennungs verzögerer nur in geringerer Menge zu verwenden oder ganz wegzulassen. Im übrigen besitzen viele dieser Verbrennungsverzögerer unerwünschte Einflüsse auf den Rauch. Insbesondere ergibt Magnesiumcarbonat, ein bekannter Verzögerer, Anlaß zur Bildung von Kohlenmonoxyd.

Wenn ein anorganisches Carbonat, insbesondere Calcium- oder Magnesiumcarbonat, einen Bestandteil des anorganischen Füllstoffs darstellt, dann ist es besonders erwünscht, daß seine Oberfläche in trockenem Zustand nicht größer als 0,6 m /g ist und insbesondere zwischen 0,2 und

ρ
0,3 m /g liegt. Auf diese Weise kann der Anteil anderer Verbrennungsverzögerer als Bentonit noch weiter verringert werden.

509885/096Q

Ein besonders bevorzugtes e rf indung-s gemäßes Rauchmaterial besitzt die folgende Endzusammensetzung:

fUmbildender Binder 10 bis 20 %

teilchenförmiger Brennstoff,

insbesondere thermisch abgebaute Cellulose 20 bis 30 %

Calciumcarbonat mit einer Oberfläche von 0,05 bis Q,6 m /g, insbesondere

0,2 bis 0,3 «r/g 40 bis 50 %

dispergierter Natriumbentonit 3 bis 7 %

Feuchthaltemittel und andere Bestandteile 0 bis 10 %

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Rauchmaterials aus einem filmbildenden Binder, einem anorganischen Füllstoff und einem Smectit, welches dadurch ausgeführt wird, daß man diese Bestandteile mit Wasser mischt, während des Mischens für eine hohe Energiezufuhr sorgt, um eine Dispergierung des Smectits in der resultierenden wäßrigen Aufschlämmung zu erzielen, und die resultierende Aufschlämmung in eine Form verarbeitet, aus der ein tabakähnliches Material hergestellt werden kann.

Gemäß einer ersten Aus f uhr ungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Smectit in Wasser mit einer solchen Energiezufuhr gerührt, daß die Viskosität der Aufschlämmung nicht kleiner ist als diejenige einer Aufschlämmung, die durch Rühren des gleichen Smectits und Wasser bei 15°C mit einer Energiezufuhr von 0,04, vorzugsweise 0,08, Joule/g/sec bis zum Erreichen der maximalen Viskosität erzielt wird, worauf dann die Aufschlämmung mit den übrigen Bestandteilen vereinigt wird und die resultierende Aufschlämmung in eine Form verarbeitet wird, aus der ein tabakähnliches Material erhalten werden kann.

509885/0960

Bei dieser Ausführungsform wird der Smectit in Wasser gesondert durch Rühren dispergiert, und zwar vorzugsweise unter einer ausreichend hohen Energiezufuhr, daß die Viskosität der Aufschlämmung bis zu dem bereits erwähnten Wert zunimmt. Üblicherweise können die anderen Bestandteile des Rauchgemischs gemeinsam in herkömmlicher Art aufgeschlämmt und mit dem dispergierten Smectit vereinigt werden. Nach einer ausreichenden Mischung zur Erzielung einer Homogenität wird die Aufschlämmung dann beispielsweise in Fäden, Bänder oder Folien verarbeitet, Vorzugsweise wird sie in einen dünnen Film gegossen und zur Herstellung einer Folie getrocknet. Alternativ kann eine dicke Aufschlämmung in Form eines Fadens, eines Bands oder einer Folie extrudiert werden. Eine weitere Alternative stellen die Papierherstellungsverfahren dar. Der Film, der Faden oder das Band kann dann in ein tabakähnliches Material geschnitten werden.

Rauchmaterialien, die durch die- obige Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden sind, besitzen eine zusammenhaltendere und weniger poröse Struktur als entsprechende Materialien, in welche der Smectit durch bekannte Techniken einverleibt wird. Demgemäß sind Filme aus solchen Materialien durch eine niedrigere Luftporosität ausgezeichnet, ein Parameter, der so gemessen werden kann, wie es weiter unten in der Einleitung zu den Beisplßlenbe schrieben ist.

Es ist erwünscht, daß die Luftporosität (gemessen wie weiter unten beschrieben) eines erfindungsgemäßen Rauchmaterialfilms mit einer Dicke von 0,05 bis 0,2 mm weniger als 1000 ml/min, vorzugsweise weniger als 500 ml/min, beträgt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

509885/0980

Verfahrens wird der Smectit zusammen mit den anderen Bestandteilen des Rauchmaterials bei einer Temperatur über 5O⁰C gerührt, wodurch der Smectit in der Aufschlämmung dispergiert wird, worauf dann die resultierende Aufschlämmung in ein tabakähnliches Material verarbeitet wird.

Rauchmaterialien, die gemäß der zweiten Ausführung-sform des erfindungsgeraäßen Verfahrens hergestellt worden sind, zeigen Porositäten, die zwar geringer sind als diejenigen j von nach bekannten Techniken hergestellten Materialien, die aber trotzdem im allgemeinen höher sind als diejenigen der entsprechenden Materialien, welche durch die erste Ausführungsform erhalten werden. Trotzdem sind sie wie die Materialien, die nach der ersten Aus führungs form hergestellt worden sind, vorteilhaft, da sie nämlich eine zusananenhaltendere Asche ergeben, als die bekannten Materialien und da der Verbrennungshemmeffekt des Bentonits, wenn er in dieser Weise einverleibt wird, erhöht ist.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin alle Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.

Die in den Beispielen verwendeten handelsüblichen Smectite waren wie folgt:

Berkonit - im wesentlichen ein Calciumbentonit, obwohl eine Natriumcarbonatbehandlung während seiner Herstellung aus natürlich vorkommendem Material verwendet wird. Aquagel - ein natürlich vorkommender Natriumbentonit aus USA.

5 09885/0980

Fulbent 570 - ein Natrlumbentonit, der durch Natriumcarbonat· behandlung eines natürlichen Calciumbentonits erhalten wird. Berkbent CE - ein Natrlumbentonit, der durch Natriumcarbonatbehandlung eines natürlichen Calciumbentonits erhalten wird. LaponIt (eingetragenes Warenzeichen) - ein synthetisches He ctoritprodukt.

In den Beispielen wurden geschnittene Rauchgemische oder Gemische desselben mit geschnittenem Tabak im Verhältnis 50/50 als Füllung für 1,1 g wiegende Zigaretten mit einer Länge von 70 mm und einem Umfang von 25 mm verwendet. Die Zigaretten wurden auf einer Standardrauchmaschine abgeraucht, welche jede Minute einen Zug von 35 ml während 2 see machte. Die Zugzahlen wurden bestimmt, wobei jede. Zigarette bis zu einer Stummellänge von 20 mm herabgeraucht wurde.

Der Aschezusanimenhalt wurde dadurch bestimmt, daß der zuerst von der Zigarette abfallende Aschezylinder auf einer Xlkrowaage gemessen wurde, wobei das Abrauchen In einem zugfreien und vibrationsfreien Raum erfolgte. Die durch vollständiges Rauchen der Zigarette erhaltene Asche wurde ebenfalls gewogen, und das Durchschnittsverhältnis des Gewichts des zuerst abfallenden Zylinders zur gesamten Asche wurde als "Aschezusammenhaltswert^ir bezeichnet.

Die Luftporositäten wurden auf einem Bendtsen Mark VI-Porositätstester gemessen, ein Instrument, bei welchem der Luftfluß durch einen Film bei einem festen Druck bestimmt werden kann. Die angegebenen Luftporositätszahlen wurden bei einem Luftdruck von 75 mm Wassersäule unter Verwendung einer Meßf!
sind in ml/min ausgedrückt.

509885/0960

ρ unter Verwendung einer Meßfläche von 5 cm ermittelt. Sie

Die in mehreren Beispielen verwendete thermisch abgebaute Cellulose wurde erhalten durch Imprägnieren von Cellulose mit 7£iger Ammoniumsulfamatlösung, Auspressen der imprägnierten Cellulose, so daß sie ihr eigenes Gewicht an LSs uns zurückhielt, Trocknen bei 165⁰C und Erhitzen auf 265 C bis zu einem Gewichtsverlust von 25 bis 30?.

Beispiele 1 bis 3

Die Dispergierung der in Tabelle I genannten Bentonite wurde dadurch ausgeführt, daß 5 Teile des Bentonits in 95 Teilen Wasser in einer Zirkulationsmühle (PUC-Mühle, Einstellung 3) bei 45 bis 50⁰C bis zur Erzielung einer konstanten Viskosität gerührt wurde.

Rauchmaterialien wurden dadurch hergestellt, daß die folgenden Bestandteile in eine wäßrige Aufschlämmung verarbeitet wurden, die gemäß dem vorhergehenden Absatz dispergierten Bentonite einverleibt wurden, die Aufschlämmung auf einen Bandtrockner gegossen wurde, um einen Film mit einem trockenen Grundgewicht von 48-52 g/m herzustellen, und der so erhaltene Film getrocknet und geschnitten wurde. Dieses Material wurde in einem 50/50-Verhältnis mit geschnittenem Tabak gemischt.

Teile

thermisch abgebaute Cellulose 26,9

Glycerin 6,0

Calciumearbonat 45,1

Ammoniumsulfat 2,0

Natriumcarboxymethylcellulose 15,0

Bentonit 5,0

509885/0960

Zigarettentests, die mit diesen Gemischen und Vergleichsgemischen (bei welchem trockener Bentonit in die Aufschi ämmun gen einverleibt wurden) wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben, in welche auch die Bestimmungen der Luftporosität der Filme aufgenommen sind.

509885/0960

TABELLE I

cn ο CO CD OO cn

O CO er>

Beispiel	Bentonit	Zustand bei der Zugabe zur Auf schlämmung	As ehe ζ us aminen - haltswert	Zugzahl	Luftpcrc- sität ml/min
	nichts	-	28	9,8	2700
	Berkonit	trocken	28	9,7	1800
1	ti	dlspergiert	44	10,5	310
2	Aquagel Il	trocken disperpiert	41 54	10,2 10,4	2150 35
	Fulbent 570	trocken	UO	9,9	2550
3	N	disperpiert	58	10,9	200

-Tr I

cn CO

ro

Beispiele k und 5

Dispersionen der in Tabelle II aufgeführten Bentonite wurden dadurch hergestellt, daß 5 Teile davon in 95 Teilen Wasser bei ^5 bis 50⁰C mit einem schwach scherenden Turbinenschläger (Energiezufuhr 0,007 Joule/g/sec) bis zum Erreichen einer maximalen Viskosität eingerührt wurden.

Rauchgemische wurden dadurch hergestellt, daß die folgenden Bestandteile in eine wäßrige Aufschlämmung einverleibt wurden, die gemäß vorstehendem Absatz dispergierten Bentonite einverleibt wurden, die Aufschlämmung auf einen Bandtrockner gegossen wurde, um einen Film mit einem trockenen

Grundgewicht von ^8-52 g/m herzustellen, und der so erhaltene Film getrocknet und geschnitten wurde.

Dieses Material wurde in einem Verhältnis von 50:50 mit geschnittenem Tabak gemischt.

Teile

thermisch abgebaute Cellulose 26,9

Glycerin 6,0

Calciumcarbonat (Marmor) ^7,1

Natriumcarboxymethylcellulose 15,0

Bentonit 5,0

Die Ergebnisse von Zigarettentests mit diesen Gemischen und die Ergebnisse von Luftporositätsbestimmungen an diesen Filmen sind in Tabelle II zu sehen.

509885/0960

TABELLE II

Beispiel	Bentonit	Asehezusammen-	Zug	Luftporo
	(dispergiert)	haltswert	zahl	sität
				ml/min
H	Fulbent 570	61,2	10,2	850
5	Aquagel	67,2	9,9	75

Beispiele 6 bis 10

In diesen Beispielen wurden die in Tabelle III aufgeführten Eentcnite in Aufschlämmungen der anderen Rauchgemischbestandteile durch Rühren bei 55 bis 65°C dispergiert. Die Aufschlämmungen wurden auf einen Bandtrockner gegossen, um einen Film mit einem trockenen Grundgewicht von ^8-52 c/m herzustellen, worauf dann der Film getrocknet und geschnitten wurde.

Die Zusammensetzung dieser Filme war wie folgt:

thermisch abgebaute Cellulose Glycerin

Calciumcarbonat

Magne s iuncarb onat

Ammon i ums ulfat

Natriumcarboxymethylcellulose Bentonit

Teile

27

17 29

2 15

509885/0960

Es wurden zwei Reihen von Filmen hergestellt:

(a) Es wurde grobes Calcium- und Macnesiumcarbonat

2 mit einer durchschnittlichen Oberfläche von 0,25 m /g

verwendet, bestimmt durch das Luftdurchlässigkeitsverfahren, das von J.P. Ridgen in Journal of the Society of Chemical Industry, 19^3, Seiten 1 bis 4 beschrieben ist.

(b) Es wurde gewöhnliches, feinzerteiltes Calcium- und

Magnesiumcarbonat mit einer durchschnittlichen Ober-

2
fläche von 0,87 m /g verwendet.

5O:5O-Gemische aus den geschnittenen Filmen und aus geschnittenem Tabak wurden in Zigaretten verarbeitet und wie oben getestet. Die Testresultate sind in Tabelle III angegeben.

509885/0960

TABELLE III

cn σ (D co co cn

O (O CD

Beispiel	Bentonit	CaCO und·5 Mg CO3	Temperatur der Aufschläm mung; (0C)	As ehe ζ us aminen - haltswert	ZU£- zahl	Luft porosität (ml/min)
	nichts	grob	60	23,6	10,5	2850
6	Pulbent	grob	60	50,3	11,9	2550
7	Fulbent	fein	60	11,6	11,6	2100
8	Aquagel	grob	60	16,7	11,5	2310
9	Aquagel	fein	60	38,5	10,6	1150 .
10	Berkbent CE	fein	60	37,6	11,2	2200

CO

ISJ cn co

Beispiel 11

Ein Rauchmaterial wurde dadurch hergestellt, daß die folgenden Bestandteile in Wasser mit 65°C aufgeschlämmt und in einen Film gegossen wurden und der Film getrocknet wurde:

Teile

thermisch abgebaute Cellulose 27

Glycerin 6

Calciumcarbonat 15»5

Inagne s iumcarb onat 26,5

Anunoniumsulfat 2

Natriumcarboxymethylcellulose 15

Berkbent CE 8

Zum Vergleich wurde ein identisch aufgebautes Rauchmaterial durch Aufschlämmen bei 28°C hergestellt.

Ähnliche Vergleichsmaterialien wurden ohne das Berkbent CE hergestellt, wobei die Anteile an Calcium- und Magnesiumcarbonat so eingestellt wurden, daß ein konstantes Verhältnis von Calcium zu Magnesium erhalten wurde.

Jeder geschnittene Film wurde in einem 5O:5O-Verhältnis mit Tabak gemischt, worauf Zigaretten aus dem Gemisch hergestellt und wie oben angegeben getestet wurden. Die Testresultate sind in Tabelle IV angegeben.

509885/0960

TABELLE IV

Beispiel	Temperatur der Aufs chlämmung 0C	Zugzahl
11	60	12,1
Vergleich	28	11,0
Vergleich	60	11,1
kein Berkonlt CE
Vergleich	28	10,6
kein Berkonlt CE

Beispiel 12

Ein Rauchmaterial wurde dadurch hergestellt, daß die folgenden Bestandteile in Wasser von 6O⁰C aufgeschlammt und in einen PiIm gegossen und der Film getrocknet wurde

Teile

NatrlumcarboxymethyIcellulose Glycerin Calciumcarbonat Perlit

Berkbent CE

30 6

28 28

509885/0960

Zum Vergleich wurde ein identisch aufgebautes Rauchmaterial durch Aufschlämmen bei 28°C hergestellt.

Jeder geschnittene Film wurde im Verhältnis 50:50 mit Tabak gemischt, worauf Zigaretten aus dem Gemisch hergestellt und wie oben angegeben getestet wurden. Getestet wurden auch Zigaretten, die zu 100* mit geschnittenem Film hergestellt worden waren. Die Resultate sind in Tabelle V angegeben.

TABELLE V

Beispiel	Aufs chlämmungs- temperatur 0C	Zugzahl des 5O:5O-Ge- mischs	Zugzahl bei 100;* Film
12 Vergleich	60 28	10,2 9,5	brennt nicht 7,2

Beispiel 13

Ein Rauchmaterial wurde hergestellt durch Aufschlämmen der folgenden Bestandteile in Wasser mit 60°C, Gießen in einen Film und Trocknen des Films.

509885/0960

Teile

thermisch abgebaute Cellulose Natriumcarboxymethy!cellulose Glycerin

Calciumcarbonat

Perlit (Celit Sorte PPI) Berkbent CE

27 15

16 28

Zum Vergleich wurde ein identisch aufgebautes Rauchmaterial durch Aufschlämmen bei 28⁰C hergestellt.

Jeder geschnittene Film wurde im Verhältnis 50:50 mit Tabak gemischt, und Zigaretten wurden aus diesem Gemisch hergestellt und wie oben angegeben getestet. Tests wurden auch mit Zigaretten durchgeführt die zu 100^ aus dem geschnittenen Film bestanden. Die Resultate sind in Tabelle VI angegeben.

TABELLE VI

3eispiel	Aufs chlämmungs- temperatur 0C	Zugzahl des 5O:5O-Ge- mischs	Zugzahl bei 100* Film
13 Vergleich	O CO VO OJ	10,5 . 9,3	8,8 7,6

509885/0960

Beispiel l4

Ein Rauchmaterial wurde hergestellt durch Aufschlämmen der folgenden Bestandteile in Wasser mit 60⁰C, Gießen in einen Film und Trocknen des Films.

Teile

thermisch abgebaute Cellulose Glycerin Calciumsulfat Ammoniumsulfat Natriumcarboxymethylcellulose Berkbent CE

27 6

42 2

15 8

Zum Vergleich wurden identisch aufgebaute Rauchgemische durch Aufschlämmen bei 28°C hergestellt.

Jeder geschnittene Film wurde im Verhältnis 50:50 mit Tabak gemischt und Zigaretten, die aus diesem Gemisch hergestellt worden waren, wurden wie oben untersucht. Die Resultate sind in der Tabelle VII angegeben.

TABELLE VII

Beispiel	Aufs chlämmungs- temperatur 0C	Zugzahl
14 Vergleich	60 28	14,2 13,7

509885/0960

Beispiel 15

Eine wäßrige Dispersion wurde dadurch hergestellt, daß 3 Teile Laponit in 97 Teilen Wasser bei 45-5O⁰C heftig gerührt wurden, bis ein konstantes Gewicht erreicht war.

Ein Rauchmaterial wurde dadurch hergestellt, daß die folgenden Bestandteile in eine wäßrige Aufschlämmung verarbeitet wurden, der Laponit als Dispersion zugegeben wurde und die Aufschlämmung auf einen Bandtrockner zur Herstellung eines Films gegossen wurde.

ZuiT. Vergleich wurden identisch aufgebaute Rauchgemische hergestellt, wobei der Laponit als trockenes Pulver in die Aufschlämmung einverleibt wurde.

Jeder geschnittene Film wurde im Verhältnis 50:50 mit Tabak gemischt und Zigaretten wurden aus diesem Gemisch hergestellt und wie oben getestet. Tests wurden auch mit Zigaretten durchgeführt, die zu 100? aus geschnittenem B¹IIm bestanden. Die Resultate sind in Tabelle VIII angegeben.

TABELLE VIII

Beispiel	Zugzahl des 5O:5O-Gemischs	Zugzahl bei 100* Film
15 Vergleich	11,9 11,5	12,4 9,5

509885/0960

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   einem filmbildenden Binder, einem anorganischen Füllstoff und einem Smectit, dadurch gekennzeichnet, daß der Smectit im gesamten Rauchmaterial fein dispergiert ist.

   2. Rauchmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, caß es eine wesentlich niedrigere Luftporosität aufweist, als ein entsprechendes Material, welches einen omectit enthält, der nicht fein dispergiert worden ist.

   3. Rauchmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form eines Films mit einer Dicke von 0,05 bis ü,2 mm eine Luftporosität von weniger als 1000 ml/min aufweist, gemessen bei einem Luftdruck von 75 mm Wasser

   2 unter Verwendung einer Meßfläche von 5 cm .

   k. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der filmbildende Binder im wesentlichen das gesamte brennbare Material darstellt.

   i>. Rauchmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß es auch einen nicht-bindenden Brennstoff enthält.

   6. Rauchmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen teilchenförmigen Brennstoff enthält.

   509885/0960

   7. Rauchmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, aaß der teilchenförmlge Brennstoff aus einem thermisch abgebauten Kohlehydrat besteht.

   8. Rauchmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der teilchenförmige Brennstoff aus thermisch abgebauter Cellulose besteht.

   9. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,.daß der filmbildende Binder aus Natriumcarboxymethylcellulose besteht.

   10. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 65 Gew.-% anorganischen Füllstoff enthält.

   11. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 50 Gew.-ί des filmbildenden Binders, 0 bis 30 Gew.-Ji des teilchenförmigen Brennstoffs, ²IO bis 65 Gew.-? des anorganischen Füllstoffs, 3 bis 10 Gew.-ί Smectit und 0 bis 20 Gew.-Z anderer Bestandteile, wie z.B. Feuchthaltemittel und Geschmacksmittel, enthält.

   12. Rauchmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es 3 bis 7 Gew.-2 Smectit enthält.

   13. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Smectit aus einem Bentonit besteht.

   14. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff aus einem anorganischen Carbonat in grober Form besteht, welches in trockenem Zustand eine Oberfläche von nicht

   509885/0960

   mehr als 0,6 m / g aufweist.

   15· Rauchmaterial nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Carbonat aus Calcium- oder Macnesiumcarbonat besteht.

   16. Rauchmaterial nach Anspruch Ik oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonat eine Oberfläche von 0,2 bis

   ρ 0,3 m /g aufweist.

   17. Rauchmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 20 Gevr.-% eines filmbildenden Binders, 20 bis 30 Gew.-56 eines teilchenförmigen Brennstoffs, 40 bis 50 Gew.-r# eines anorganischen Füllstoffs, welcher Calciumcarbonat in grober Form mit einer Oberfläche in trockenem Zustand von 0,05 bis

   2
   0,6 m /g umfaßt, 3 bis 7 Gew.-J dispergierten Natriumbentonit und 0 bis 10 Gew.-Si anderer Bestandteile, wie z.B. Feuchthaltemittel und Gesehmacksmittel, enthält.

   18. Verfahren zur Herstellung eines Rauchmaterials, welches filmbildenden Binder, anorganischen Füllstoff und Smectit enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bestandteile mit Wasser mischt, während des Mischens ausreichend Energie zuführt, um eine Dispergierung des Smectits in der resultierenden wäßrigen Aufschlämmung zu erzielen, und die resultierende Aufschlämmung in eine Form verarbeitet, aus welcher ein tabakähnliches Material erhalten werden kann.

   19. Verfahren nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß der Smectit Vor der Vereinigung mit den anderen Bestandteilen gesondert in Wasser durch Rühren disperglert wird, um eine Aufschlämmung herzustellen, die

   509885/0960

   eine Viskosität aufweist, die nicht kleiner ist als diejenige einer Aufschlämmung, die aus dem gleichen oir.ectit und Wasser durch Rühren bei 15°C mit einer Energiezufuhr von 0,04 Joule/g/sec bis zum Erreichen einer maximalen Viskosität erhalten wird.

   20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Smectit aufs ch lämir.ung nicht kleiner ist als diejenige -einer Aufschlämmung die aus dem gleichen Smectit und Wasser durch Rühren bei

   15°C unter einer Energiezufuhr von 0,08 Joule/g/sec bis zum Erreichen einer maximalen Viskosität erhalten wird.

   21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Smectit und die anderen Bestandteile gemeinsam in Wasser mit einer Temperatur über 50°C aufgeschlämmt werden, um den Smectit in der Aufschlämmung zu dispergieren.

   22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18-21, dadurch gekennzeichnet, daß als Smectit ein Bentonit verwendet wird.

   23. Verwendung des Rauchmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Herstellung von Tabakwaren.

   Mt-»*». H. FINCKE, CNPL-WG. H. IOHI

   509885/0960